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电动机制造技术研究

热度0票  浏览78次 时间:2014年6月25日 13:47
电动机制造技术研究
文/刘海东
随着经济的发展,电动机对人类而言已经变成了不可或缺的
重要动力设备,计算机的广泛应用及互联网的发展为电动机提供
了新的发展平台,在可预见的未来,计算机与电动机的紧密结合
不仅会将成为国际新的发展潮流更会促使社会生产力有更进一步的蓬勃发展。

【关键词】种类区分 国内外形势 工艺技术要求 机电一体化

1 电动机的种类区分
(1)工业用电动机:现今应用于工业上最广泛的电动机是三相异步电动机,根据应用
方向的不同可分为鼠笼式和绕线式两种,鼠笼式异步电动机的转子绕组因为与鼠笼极为相像
而得名,其结构是以铜条嵌入线槽中作为导体,铜条的两端用短路环焊接起来;绕线式三相异
步电动机转子绕组通过滑环及电刷与外加的三相变阻器连接,供电动机起动及调速,一般调
节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
(2)民用电动机:应用最广泛的民用电动机是单相交流电动机也是目前较常使用的交
流电动机,由于多应用于家用电器,因此单相交流电动机较三相异步电动机相比在日常生活
中更为常见,与人们联系更为紧密。单相交流电动机的结构和电流产生基本与三相异步电动
机一致,但是运转原理上分为了有外力与无外力两种情况,这是三相异步电动机所没有的。

2 国内外电动机发展形势
(1)国内形势:我国对电动机技术的探索研究一直都在进行,1882 年在上海诞生了
我国第一台发电机组,1917 年中国开始独立制造小电机。经过艰辛刻苦的试验,我国上世
纪在汽轮发电机、水轮发电机、大型电机和微电机等方面有了很大进展,基本满足了各行业
对电动机的需求也使得中国的电动机发展水平大大提高。21 世纪到来后,电动机的发展方
向趋于低成本、节能环保,虽然我国市场上已出现变频调速电动机、永磁同步电动机、防腐
蚀异步电动机等一系列高效电动机产品,然而与国外电动机生产行业相比,我国的电动机生
产从材料、性能、设备老化速度等方面均与国际先进水平存在一定差距。因此,如何与国际
接轨、吸收并利用国外先进技术提高本国的电动机行业发展水平成为了当今我国要解决的一
大问题。
(2)国际形势:在另一方面,整个地球的资源储备量正逐年减少,因此环境保护和节
能成为了 21 世纪经济发展的主流,据报告称全世界工业用电动机消耗了总发电量的 30%
至 40%,因此,大力推广节能高效电动机变得尤为重要。我国是人口大国,电动机庞大的
使用量与需求量都是不容忽视的,我国的电动机技术研发水平虽然与上世纪相比有了很大提
高,电动机的应用也已普及到生产生活的各方面,然而节能高效电动机所占的技术研发比例
却不大,节能高效电动机所占的市场份额与国际相比也有一定差距。因此,提高节能高效电
动机的技术研发的投入与加大城镇覆盖率成为了我国电动机行业另一个重要问题。

3 电动机各项主要制造工艺的技术要求
(1)电机零部件加工工艺:为了满足电动机零部件的互换性以便达到节约产品成本的
目的,包括定子内径与转子外径、端盖与机座止口的配合尺寸、外风扇和外滑环与轴伸的配
合尺寸在内的大部分零部件尺寸都被要求严格控制符合规定公差。
(2)铁心压装加工:铁心压装工艺流程最重要的是压力、铁心长度和铁心重量这三大
参数的切合度要求,通常压装的冲片数会随着压力的增大而增多,当铁心长度不变时,铁心
越紧,重量越大。一般情况下,投入使用的铁心会使通过电动机的激磁电流减小提高电动机
的机械效率,然而需要注意的是铁心对压力的要求严格,压力的过大或过小都会加大激磁电
流及加剧铁心的损耗,工程师在长期的实验中摸索出了铁心的合理值,规定叠压系数在热轧
情况下定子系数为 0.955,转子系数为 0.935;冷轧情况下定子系数为 0.985,转子系数为
0.965,当转子系数和定子系数到达这一合理比值时,铁心的使用效率最高,损耗最小。
(3)转子铸铝工艺:目前转子铸铝可以根据振动频率、压力高低、重力大小等因
素研发出振动铸铝、压力铸铝、重力铸铝等制造方法,铸铁的质量直接影响到电动机
的功能损耗,因此要求较高,具体要求为铸铝转子铁心公差为 +2.0mm(L<160mm);
+2.5mm(L≥160mm),铝笼含铁量应低于0.8%,所使用的铝材料纯度不低于 99.5%,转子槽斜度偏差控制在 ±1.0mm 合理范围内。
(4)线圈制造要求:1. 绕线匝数、线径精准度高,各线圈接头不得超过一处,各相线
圈不得超过两处;2. 线圈制造要规范使用绕线模,成品尺寸要适中符合要求;3. 线圈成品绝
缘性良好,线圈不交叉,确保可以长期使用。
(5)绕组嵌线要求:1.端部尺寸符合图样;2.绕组节距、线圈间连线位置精准无偏差;3.嵌
线时要求人工不得使用任何金属工具,要防止导电,另外不得大力嵌线避免损伤外部绝缘层;
4. 引出线接头保证牢固和表面光洁,具有一定
的机械强度;5.绕组端部导线应做到排列整齐,无明显交叉,则不影响使用;6. 绕组定子保证
表面洁净不允许与地面地板接触,在运输和堆放过程中要避免损坏表面的绝缘层;7. 绕组槽
绝缘层材料性能要高,确保材料质量、尺寸符合规定。
(6)型式试验要求:1. 当定期电动机检查结果与往期有较大偏差时要进行型式试验;
2.新型技术工艺大面积运用前可先投入小批次生产;3.电动机内部结构、参数发生变化且对电动
机性能影响处于未知状态时可开始型式试验。

4 结语
21 世纪是信息爆炸时代,计算机的广泛应用及互联网的发展为电动机的生产提供了新
的发展平台,尤其是电子技术的问世使得电子技术和机械技术的结合开始,从而产生了“机
电一体化”这一新概念。我国 “机电一体化”的研究单位和部门很多,然而彼此为了各自的
长远利益考虑却各不联系缺乏信息资源的共享,因此建议我国在“机电一体化”领域上能
加强统筹安排、协调发展计划,摸索出一套综合指导全局的有权威性和科学性的战略规划,
指导行业布局布点的调整,抓好重点工程的试点和和有关项目的发标、招标工作。在可预见
的未来,计算机与电动机的紧密结合不仅会成为国际新的发展潮流,更会促使社会生产力有
更大的发展。

参考文献
[1] 刘政华 . 机械电子学 [M]. 湖南:国防科技大学出版社,2011.9(3):45.
[2] 潘飞 .SPAM150C 保护装置在石化企业的应用,电工技术杂志,2012(10):56.
[3] 王江卫 , 皇甫海燕 . 用 PLC 实现电动机的顺序控制 [J]. 新疆师范大学学报 ( 自然科学版 ),2011,03:82-86.
[4] 潘飞 . 大型石油化工企业供配电系统 [J].电工技术杂志,2013.11(12):23-55.
作者简介刘海东(1968-),男,湖北省恩施市人。大学本科学历。工程师。现为广西正源电机有限
公司及南宁市劲源电机有限责任公司董事长、总经理。主要研究方向为机械制造工艺、铸造
工艺、电动机制造工艺。
作者单位广西正源电机有限公司 南宁市劲源电机有限责任公司 广西壮族自治区南宁市 530000



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