電機制造的質(zhì)量控制檢測

1、電機制造的質(zhì)量控制檢測,前言：電機的制造過程的質(zhì)量控制是利用儀器儀表計量器具及相關(guān)設(shè)備與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對過程形成的半成品、成品的電氣性能力、力學(xué)性能、安全性能及可靠性等技術(shù)指標(biāo)進行檢測，通過檢測部分或全部，反映出被檢電機的有關(guān)性能數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)可以判定該電機是否符合設(shè)計要求，品質(zhì)的優(yōu)劣，以及改進優(yōu)化的目標(biāo)和方向。,一、電機工藝的特征：,電機是一種實現(xiàn)機電能量傳遞和轉(zhuǎn)換的電磁機構(gòu)，與一般機器類相比，產(chǎn)品上具相同之處：有類似的機械結(jié)構(gòu)

2、， 不同之處：有特殊的導(dǎo)電導(dǎo)磁和絕緣結(jié)構(gòu)，工藝上共同之處：鑄、鍛、機加工、沖壓和裝配， 不同之處：特有的鐵芯沖制，繞組的制造，浸漆，塑封件，電機工藝有以下幾個特點：（一）.工種多，工藝涉及面廣，（二）.非標(biāo)設(shè)備及非標(biāo)工裝多，（三）.制造材料的種類多；（四）.加工精度要求高；（五）.手工勞動量較大；,1.電機的鐵芯的制造,①鐵芯制造工藝分為兩大部分，硅鋼片的沖制工藝要點； A.沖片

3、的尺寸精度包括內(nèi)圓、外圓、軸孔槽形、槽底；B.沖片的毛刺，定子0.05，復(fù)沖0.1，轉(zhuǎn)子0.1；C.內(nèi)外圓同軸度：橢圓度大于0.06； D.槽形位置正確，記號槽位置； E.表面平整；,②.鐵芯的壓裝工藝要點； A.疊壓時按沖制方向疊片；B.毛刺方向一致，同號槽疊在一起；C.轉(zhuǎn)子沖片鍵槽起記號槽作用；D.鑄鋁時，鍵槽與鍛軸鍵配合保證槽斜度； 定子鐵芯壓裝應(yīng)符合的技術(shù)要求（緊密度、準(zhǔn)確度、牢固性）鐵芯壓裝的三個工

4、藝參數(shù)：壓力、鐵芯長度、鐵芯重量 沖片間保持一定的壓力，一般為（6.69~9.8）×105pa 重量要符合圖紙，應(yīng)保證鐵芯長度，疊壓后允許L1±0.5mm 槽形應(yīng)光潔，槽內(nèi)尺寸允許，比單張沖片槽形小0.2mm 疊壓緊固可靠,鐵芯的質(zhì)量分析,電機鐵心是由很多沖片疊壓起來的一個整體,沖片沖制的質(zhì)量直接影響鐵心壓裝的質(zhì)量,而鐵心質(zhì)量對電機產(chǎn)品質(zhì)量將產(chǎn)生很大的影響,如槽形不整齊將影響嵌錢質(zhì)量,毛刺過大,鐵心的

5、尺寸準(zhǔn)確性、緊密度等將影響導(dǎo)磁性及損耗，因此，保證沖片和鐵心的制造質(zhì)量是提高電機產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)。,沖片的質(zhì)量問題,沖片質(zhì)量是與沖模質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、沖制設(shè)備的精度、沖制工藝、沖片材料的力學(xué)性能以及沖片的形狀和尺寸等因素有關(guān)。,1、沖片尺寸的準(zhǔn)確性,沖片的尺寸精度、同軸度、槽位置的準(zhǔn)確度等可以從硅鋼片、沖模、沖制方案及沖床等幾方面來保證。從沖模方面來看，合理的間隙及沖模制造精度是保證沖片尺寸準(zhǔn)確性的必要條件。當(dāng)采用復(fù)式?jīng)_模時，工作部分的尺

6、寸精度主要決定于沖模制造精度，而與沖床的工作狀態(tài)基本無關(guān)。按技術(shù)條件規(guī)定，定子齒寬精度相差不大于0.12mm，個別齒允許差0.20mm。,2、毛刺：沖模間隙過大，沖模安裝不正確或沖模刃口磨鈍，都會使沖片產(chǎn)生毛刺，從根本上減小毛刺，就必須在模具制造時嚴(yán)格控制沖頭與凹模間的間隙；在沖模安裝時要保證各邊間隙均勻，在沖制時還要保證沖模的正常工作，經(jīng)常檢查毛刺的大小，及時修磨刃口；,3、毛刺會引起鐵心的片間短路，增大鐵耗和溫升。嚴(yán)格控制鐵心達

7、成壓裝尺寸，由于毛刺的存在，會使沖片數(shù)目減少，引起勵磁電流增加和效率降低，槽內(nèi)的毛刺會刺傷繞組絕緣，還會引起齒部外脹。轉(zhuǎn)子軸孔處毛刺過大，可能引起孔尺寸的縮小或橢圓度，致使鐵心在軸上的壓裝產(chǎn)生困難。當(dāng)毛刺超過規(guī)定限值時，應(yīng)及時檢修模具。,4、沖片不完整、不清潔：當(dāng)有波紋、有銹、有油污或塵土?xí)r，會使壓裝系數(shù)降低。此外，壓裝時要控制長度，減片太多會使鐵心重量不夠，磁路截面減小，勵磁電流增大。沖片絕緣處理不好或管理不善，壓裝后絕緣層被破壞，使

8、鐵心適中，渦流損耗增大。,鐵芯壓裝的質(zhì)量問題,1、定子鐵心長度大于允許值定子鐵心長度大于轉(zhuǎn)子鐵心長度太多,相當(dāng)于氣隙有效長度增大,使空氣氣隙磁通勢增大(勵磁電流增大),同時使定子電流增大(定子銅耗增大).此外,鐵心的有效長度增大,使漏抗系數(shù)增大,電機漏抗增大。,2.定子鐵心齒部彈開大于允許值這主要是因為定子沖片毛刺過大所致于，其影響同上。3.定子鐵心重量不夠它使定子鐵心凈長減小，定子齒和定子扼的截面積減小，磁通密度增大。鐵心重量

9、不夠的原因是：①定子沖片毛刺過大；②硅鋼片厚薄不勻；③沖片有銹或沾有污物；④壓裝時由于液壓機漏油或其它原因使得壓力不夠。,定子鐵心不齊的原因大致是：,A.沖片沒有按順序順向壓裝；B.沖片毛刺過大；C.槽樣棒因制造不良或磨損而變??；D.疊壓工具內(nèi)圓因磨損而不能將定子鐵心內(nèi)圓脹緊；E.定子沖片槽不整齊等。,4、定子鐵心不齊,⑴外圓不齊 對于封閉式電機，定子鐵心外圓與機座的內(nèi)圓接觸不好，影響熱的傳導(dǎo)，電機溫升高。因為空氣導(dǎo)熱能力很差，

10、僅為鐵心的0.04%，所以，即使有很小的間隙存在也使導(dǎo)熱受到很大的影響。⑵內(nèi)圓不齊 如果不磨內(nèi)圓，有可能發(fā)生定轉(zhuǎn)子鐵心相擦；如果磨內(nèi)圓，既增加工時，又會使鐵耗增大。⑶槽壁不齊 如果不銼槽口，則嵌線困難，而且容易破壞槽絕緣，如果銼槽，鐵損耗增大。⑷槽口不齊 如果不銼槽口，則嵌線困難，如果銼槽口，則定子卡式系數(shù)增大，空氣隙有效長度增加，使勵磁電流增大，旋轉(zhuǎn)鐵耗（即轉(zhuǎn)子表面損耗和脈動損耗）增大。,定子鐵心不齊而需要銼槽，使電機質(zhì)量下

11、降，為使定子鐵心不磨不銼，需采取以下措施：,提高沖模制造精度；實現(xiàn)單機自動化，使沖片順序順向疊放，順序順向壓裝；保證定子鐵心壓裝時所產(chǎn)生胎具、槽樣棒等工藝裝備應(yīng)用的精度加強在沖制與壓裝過程中各道工序的質(zhì)量檢查。,鑄鋁轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分析,鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量的好壞直接影響異步電動機的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和運行性能，在研究鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量問題時，不僅要分析轉(zhuǎn)子的鑄造缺陷，而且應(yīng)該了解鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量對電機的效率、功率因數(shù)以及啟動、運行性能的影響。,一、鑄鋁方法與

12、轉(zhuǎn)子質(zhì)量的關(guān)系,鑄鋁轉(zhuǎn)子比銅條轉(zhuǎn)子異步電機的附加損耗大得多，采用的鑄鋁方法不同。附加損耗也不同，其中壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子電機附加損耗最大。這是因為壓鑄時強大的壓力使籠條和鐵心接觸得十分緊密，甚至鋁水?dāng)D入了疊片之間，橫向電流增大，使電機的附加損耗大增加。此外，壓鑄時由于加壓速度快，壓力大，型腔內(nèi)的空氣不能完全排除，大量氣體呈“針孔”裝密布于轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)、風(fēng)葉等處，致使鑄鋁轉(zhuǎn)子中鋁的比重減?。s比離心鑄鋁減少8%）平均電阻增加（約13%），這樣使

13、電機的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)大大下降，離心鑄鋁轉(zhuǎn)子雖然受各種因素影響，容易產(chǎn)生缺陷，但電機的附加損耗小。低壓鑄鋁時鋁水直接來自坩堝內(nèi)部，并采用較“緩慢”的低壓澆注，排氣較好；導(dǎo)條凝固時由上、下端環(huán)補充鋁水。因此低壓鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量優(yōu)良。采用不同鑄鋁方法的鑄鋁轉(zhuǎn)子電機主要電氣性能列表于5-4中。,表5-4 電機采用不同鑄鋁轉(zhuǎn)子的電氣性能,從表5-4可見，電氣性能以低壓鑄鋁轉(zhuǎn)子最好，離心鑄鋁次之，壓力鑄鋁最差。,二.轉(zhuǎn)子質(zhì)量對電機性能的影響,鑄鋁轉(zhuǎn)

14、子質(zhì)量對電機的性能影響較大，下面較詳細(xì)地討論這些缺陷產(chǎn)生的原因及其對電機性能的影響。,（1）轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠的原因有：,1）、轉(zhuǎn)子沖片毛刺過大；2）、硅鋼片厚度不勻；3）、轉(zhuǎn)子沖片有銹或不干凈；4）、壓裝時壓力?。ㄞD(zhuǎn)子鐵心的壓裝壓力一般為2.5~.MPa）。5）、鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心預(yù)熱溫度過高，時間過長，鐵心燒損嚴(yán)重，使鐵心凈長減小。轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子鐵心凈長減少，使轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子扼部截面積減小，則磁通密度增大

15、。對電機性能的影響是：勵磁電流增大，功率因數(shù)降低，電機定子電流增大，轉(zhuǎn)子銅損增大，效率降低，溫升增高。,（2）轉(zhuǎn)子錯片、槽斜線不直 產(chǎn)生轉(zhuǎn)子錯片的原因有：,1）轉(zhuǎn)子鐵心壓裝時沒有用槽樣棒定位，槽壁不整齊。2）假軸上的斜鍵和沖片上鍵槽間的配合間隙過大；3）壓裝時的壓力小，預(yù)熱后沖片毛刺及油污被燒去，使轉(zhuǎn)子片松動；4）轉(zhuǎn)子預(yù)熱后在地上亂扔亂滾，轉(zhuǎn)子沖片產(chǎn)生角位移。 以上缺陷將使轉(zhuǎn)子槽口減小，轉(zhuǎn)子槽漏抗增大，導(dǎo)條截面減小，導(dǎo)條電阻增

16、大，并對電機性能產(chǎn)生如下影響：最大轉(zhuǎn)矩降低，起動轉(zhuǎn)矩降低，滿載時的電抗電流增大，功率因素降低；定子、轉(zhuǎn)子電流增大，定子銅耗增大；轉(zhuǎn)子損耗增大，效率降低，溫升高，轉(zhuǎn)差率大。,( 3 )轉(zhuǎn)子斜槽寬大于或小于允許值,斜槽寬大于或小于允許值的原因，主要是轉(zhuǎn)子鐵心壓裝時沒有采用假軸上的斜鍵定位，或假軸設(shè)計時斜鍵的斜度尺寸超差。,對電機性能的影響是：,1）斜槽寬大于允許值，轉(zhuǎn)子斜槽漏抗增大，電機總漏抗增大；導(dǎo)條長度增加，導(dǎo)條電阻增大，對電機性能影響

17、同項（2）。2）斜槽寬小于允許值時，轉(zhuǎn)子斜槽漏抗減小，電機總漏抗減小，起動電流增大（因為起動電流與漏抗成反比）。此外，電機的噪聲和振動大。,( 3 )轉(zhuǎn)子斷條 產(chǎn)生斷條的原因是：,1）轉(zhuǎn)子鐵心壓裝過緊，鑄鋁后轉(zhuǎn)子鐵心脹開，有過大的拉力加在鋁條上，將鋁條拉斷。2）鑄鋁后脫模過早，鋁水未凝固好，鋁條由于鐵心脹力而斷裂。3）鑄鋁前，轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)有夾雜物。,繞組的制造：,繞組是電機的心臟，其壽命和運行可靠性，主要取決于繞組制造質(zhì)量和運行中

18、的電磁作用，機械振動與環(huán)境因素影響；而絕緣材料與結(jié)構(gòu)的選擇，制造過程中的絕緣缺陷和絕緣處理質(zhì)量、直接影響到繞組質(zhì)量，因此應(yīng)注意繞組制造，繞組落扎和絕緣處理。繞組的制造，繞組的材料：銅材導(dǎo)線、鋁材導(dǎo)線；電機繞組常用的電磁線大多為絕緣導(dǎo)線，因此要求導(dǎo)線絕緣真有足夠的機械強度，電器強度，良好的耐溶劑性，具有較高的耐熱性，絕緣要求越薄越好。,絕緣材料：,絕緣材料是一種電阻率很高的材料，流過其中的電流可以認(rèn)為忽略不計，一般電阻率大于107Ω

19、*M,1.電氣性能：,①介電強度（也叫絕緣強度或擊穿強度）②絕緣電阻率KV/mm MΩ絕緣材料外加電壓/絕緣材料泄露電流的比值；③介電常數(shù)，貯存靜電荷能力的能量；④介電損耗，在交變磁場中產(chǎn)生的能量損耗；⑤耐電暈，耐電弧及抗漏痕跡性能。,二．熱性能：絕緣材料的熱性能包括耐熱定額，耐熱沖擊性能、耐熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性能和固化溫度；三.力學(xué)性能：例如漆包線漆抗剝落，耐刮、耐彎曲，對于槽絕緣和耐熱絕緣要求有一定的抗壓、抗拉、抗彎、抗剪

20、、粘結(jié)濕度、沖擊韌度和硬度四.理化性能： 指吸水性，耐酸、耐堿和溶劑性、耐霉性等。,線圈的質(zhì)量檢查：定子繞組嵌線后的質(zhì)量檢查包括外表檢查、直流電阻測定和耐壓試驗。,外表檢查1）檢查所用材料的尺寸及規(guī)格應(yīng)符合圖紙及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2）繞組節(jié)矩應(yīng)符合圖紙規(guī)定，繞組間連接應(yīng)正確，直線部分平直整齊，端部沒有嚴(yán)重交叉現(xiàn)象，端部絕緣形狀應(yīng)符合規(guī)定。3）槽楔應(yīng)有足夠緊度，必要時用彈簧秤檢查，其端部不應(yīng)有破裂現(xiàn)象，槽楔不得高于鐵心內(nèi)圓，伸出

21、鐵心兩端的長度應(yīng)當(dāng)相等。4）用樣板檢查繞組端部的形狀和尺寸應(yīng)符合圖紙要求，端部綁扎應(yīng)當(dāng)牢固。5）槽絕緣兩端破裂修復(fù)，應(yīng)當(dāng)可靠，對于少于36槽的電機，不能超過三處且不準(zhǔn)破裂到鐵心。,2、直流電阻允許±4%3、耐壓試驗?zāi)蛪涸囼灥哪康?，是檢查繞組對地及繞組相互間的絕緣強度是否合格。耐壓試驗共進行兩次，一次在嵌線后進行，一次在電機出廠試驗時進行。試驗電壓為交流、頻率為50Hz及實際正弦波形。在出廠試驗時，試驗電壓有效值為126

22、0V（P2＜1KW時）或1760V（P2≥1KW時）；在嵌線后進行試驗時，試驗電壓的有效值1760V（P2＜1KW）或2260V（P2≥1KW）。定子繞組應(yīng)能承受上述電壓1min而不發(fā)生擊穿。,繞組絕緣處理的質(zhì)量檢查,1、繞組的電氣性能 絕緣漆的電氣擊穿強度為空氣幾十倍。絕緣處理后，繞組中的空氣為絕緣漆所取代，提高了繞組的起始游離電壓和其它電氣性能； 2、繞組的耐潮性能繞組浸漬后，絕緣漆充滿絕緣材料的毛細(xì)管和縫隙，并在表面結(jié)成一

23、層致密光滑的漆膜，使水分難以浸入繞組，從而顯著提高繞組的耐潮性能。 3、繞組的導(dǎo)熱和耐熱性能 絕緣的的熱導(dǎo)率比空氣優(yōu)良得多。繞組浸漬后，可顯著改善其導(dǎo)熱性能。同時，絕緣材料的老化速度變慢，耐熱性能得到提高。,4、繞組的力學(xué)性能 繞組經(jīng)浸漬后，導(dǎo)線與絕緣材料粘結(jié)成堅實的整體，提高繞組的力學(xué)性能，可有效地防止由于振動、電磁力和熱脹冷縮引起的絕緣松動和磨損。 5、繞組的化學(xué)穩(wěn)定性 絕緣處理后形成的漆膜能防止絕緣材料直接

24、與有害的化學(xué)介質(zhì)接觸而損壞。經(jīng)過特殊絕緣處理，還可使繞組具有防霉、防電暈及防油污等能力，從而提高繞組的化學(xué)穩(wěn)定性。,電機裝配的工藝特點：,電機裝配的特點主要由使用要求和結(jié)構(gòu)特征決定的，主要有：1）所有零件都應(yīng)具有互換性。即要求結(jié)構(gòu)設(shè)計時，每個零件都應(yīng)有明確的尺寸、形位公差及表面粗糙度要求，這是保證微特電機產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。有些比較精密的微特電機零部件完全互換不能滿足要求時，需分組裝配。2）保證軸類裝配質(zhì)量。軸類裝配對電機壽命、噪聲、靜

25、摩擦、溫升等影響極大。各尖電機對軸類精度與安裝要求各不相同，應(yīng)當(dāng)有明確的規(guī)定，工藝上要切實保證。3）保證定、轉(zhuǎn)子的同軸度和端蓋軸承安裝的垂直度。必要時，在裝配過程中可增加裝配同軸度和垂直度的檢查。,4）保證轉(zhuǎn)子的靜平衡和動平衡要求。因為，靜不平衡和動不平衡使電機工作時產(chǎn)生附加力矩，輕者有振動、噪聲，重者可能出現(xiàn)掃膛、共振等。需要專門設(shè)備仔細(xì)校正。5）應(yīng)特別注意輕小、薄壁零件的不變形，不受損傷。電機輕小零件和薄壁零件很多，剛度差，易變

26、形。加工和裝配時，必須采用專門的工具傳送、轉(zhuǎn)運和保存。不準(zhǔn)使其受到不應(yīng)有的外力，引起變形和損傷。 此外，裝配工藝路線應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)。對大批量生產(chǎn)的電機，可以流水作業(yè)裝配，裝配過程分得很細(xì)，逐工序保證質(zhì)量。對多品種、小批量產(chǎn)品，宜彩成組工藝裝配，常分成定子、轉(zhuǎn)子，總裝配工藝可制定統(tǒng)一的專用工藝規(guī)程，同時包括各產(chǎn)品的具體要求。這樣便于保證質(zhì)量，必要時可增加中間檢驗工序。,我廠電機執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)：國家有關(guān)部：根據(jù)各類電機可某

27、一大類電機的共性，制定出一部份通用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某一系列或某一品種的特殊要求又制定出來用標(biāo)準(zhǔn)。各企業(yè)根據(jù)自己的情況制訂標(biāo)準(zhǔn)實施細(xì)則制定企業(yè)特種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。在各級標(biāo)準(zhǔn)中，特別是國標(biāo)中，有強制性標(biāo)準(zhǔn)，推薦性標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。,2、標(biāo)準(zhǔn)編號組成：第一部份用字母（漢語、漢音）組成。表示：標(biāo)準(zhǔn)級別，國際行標(biāo)、企標(biāo)；性質(zhì)：強制、推薦、指導(dǎo)；第二部份：例如GB755為第755號國定標(biāo)準(zhǔn)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示本級別標(biāo)準(zhǔn)中的序列號。第三部份：有—與第二部

28、份分開用阿拉伯?dāng)?shù)字表示開始實施的年份。,3、我廠產(chǎn)品應(yīng)達到的標(biāo)準(zhǔn)：（通用部份）GB/T755—2000旋轉(zhuǎn)電機定額和性能。GB/T12350—2000小功率電動機的安全要求。GB/T9651—1998單向?qū)Р诫妱訖C試驗方法。JB/J4270—2002房間空調(diào)器內(nèi)局電機通用技術(shù)條件。專用標(biāo)準(zhǔn)（針對一些特殊要求）GB/T10069.1—2004旋轉(zhuǎn)電機噪音測定方法及限值，噪音測定方法。GB/T12665—1990電機在一般環(huán)境