电机制造工艺.

伺服电机制造工艺浅谈吉亿电机研发二部苏赟2012.11.一、概述工艺：产品的制造方法。机械制造工艺过程：零件的机械加工工艺过程和零部件的装配过程。工序：一个工人或一组工人在一台机床上对一个或者几个工件所连续完成的工艺过程。（一）电机制造工艺的主要内容1、零部件的机械加工工艺；2、铁心的制造工艺（冲、叠、装）；3、绕组的制造工艺（绕组绝缘、绕制拉紧力、漆膜保护等）；4、转子制造工艺；5、电机装配工艺。（二）电机的生产类型1、单件样机生产；2、小批量生产；3、大批量生产。（三）零件的加工1、尺寸的准确；2、形状和位置的准确；3、表面粗糙度。二、伺服电机制造工艺简述、制动器、风机测速机霍尔传感器旋转变压器编码器、位置速度传感器、出线盒磁钢转子铁心轴、转子绕组定子铁心机座、定子、端盖伺服电机7654321（一）定子1、铁心叠压系数和叠压工艺叠压系数（kFe）：是在规定的压力下净铁心有效长度和铁心测量长度的比值，或铁心净重和相当于铁心测量长度同体积铁心重量的比值。在设计中，铁心设计尺寸要小于理论尺寸5%~8%，以防止叠压时变大而影响安装。铁心叠压时压力为20kg/cm^2。2、铁心扭斜定子铁心开槽使气隙不均匀，从而造成反电势中含有齿槽谐波；对于分布式绕组，定子一般扭斜一个齿距。定子铁心扭斜是否到位直接影响反电势中齿槽谐波的大小，进而影响齿槽转矩。定子铁心叠压系数与电机高次谐波有关；定子扭斜与齿槽谐波有关。3、绕组绕制工艺及下线、大型电机）、成型线圈镶嵌（中型、小型电机）、机绕自动下线（微型电机）、散绕手工下线（小型绕组绕制工艺321散嵌绕组嵌线工艺流程清理铁心层间绝缘插槽绝缘下线绕线插槽楔匝间试验耐压试验相间绝缘浸漆端部绑扎接线4、浸漆和绝缘（1）绝缘电机绝缘处理工艺的基本问题（绝缘处理的目的）：①提高整体性②提高耐热性③改善导热性④提高电气强度⑤提高机械强度⑥提高耐环境介质能力绝缘材料又叫电介质；其作用是隔离带电的或不同电位的导体，使电流按规定的方向流动，还起到机械支撑、保护导体、防电晕和灭弧的作用。三种基本电场：球形电场、柱形电场、平板电场。绝缘材料的四大参数：击穿强度EB、介质损耗角正切值tanδ、介电常数ε和体积电阻率ρ。低压电机的绝缘系统：①导线绝缘；②匝间绝缘；③层间绝缘；④相间绝缘；⑤对地绝缘；⑥引接线绝缘和绝缘处理。槽口需要加强绝缘，因为棱角处的电场强度最大，最容易放电击穿。（2）浸漆浸漆的最主要目的是绝缘，同时也可提高电机的机械强度和散热性能。低压电机的浸漆程包括预烘、浸渍、干燥三个过程。①预烘：一般在常压下进行，最好在一定真空度下进行。干燥时间温度绝缘电阻绝缘电阻温度Tc②浸渍。◆常压浸漆（加热负压毛细原理）将预烘后的线圈冷却到50~70℃时即行浸漆。第一次浸漆所用漆的粘度要小，浸漆时间也较长。◆真空压力浸漆（VPI）先预烘，在一定真空度下冷却至50~70℃，然后向罐中输漆。③干燥干燥分常压干燥和真空干燥。浸漆后的干燥包括两个过程：◆溶剂的挥发(物理过程)：干燥初期温度较低，开始时溶剂挥发不是纯粹的溶剂挥发，溶剂与漆基之间有作用。◆漆基的氧化或缩聚(化学过程)。5、定子绕组一般试验项目：（1）工频高压试验：最常用、最有经验、最方便。（2）直流高压试验常用于预防性试验，可以在一定程度上反映工频耐电强度以及检测贯穿性缺陷。（3）冲击电压试验用以对户外设备绝缘耐受外部过电压的能力作出评价，电机的多匝线圈及低压电动机要作连续脉冲试验，用以检查线圈的匝间绝缘耐电强度和绕组的不对称比。（4）高频电压试验：用以检测绕组的匝间绝缘耐电强度。（5）绝缘电阻试验对新绕组，绝缘电阻试验放在耐压试验之前以便决定能否进行耐压试验。（6）介质吸收试验此为绝缘电阻试验的发展和改进，应用广泛。吸收比K1为测量绝缘电阻过程中60s时电阻值与15s是电阻值的比值，即15601RRKCIRIUICIRICpRpU对于电容量大和吸收过程较长的电机、变压器等可采用较长时间绝缘电阻的比值，称作绝缘的极化指数。（7）介质损耗试验（大型电机中常用）其主要目的是测量交流下的介质损耗，从而估计和判断绝缘质量。电压一般不超过线电压，是非破坏性试验中最主要的一项。在测量tanδ的同时也要测电容的变化以作比较。（8）无线电干扰试验（电磁兼容EMC）6、机座与定子铁心装配电机机座的装配方式一般有冷压和热套。伺服电机一般采用热套方法，热套时机座加热温度不宜过高，因为电机的绝缘对温度十分敏感，温度高于绝缘极限温度会加速绝缘老化而使电机寿命缩短。电机工作温度若超过A级绝缘极限温度8ºC（B级10ºC、F级12ºC、H级14ºC），其使用寿命就会平均缩短一半。（二）转子1、转子结构形式永磁伺服电机转子结构目前以表贴结构为主，也有采用镶嵌结构的。表贴转子表面防止磁钢脱落采用非导磁材料固定或不锈钢套固定。2、磁钢的装配与贮运磁钢装配有不带磁装配整体充磁方式和带磁粘结方式。带磁粘结时需注意远离导磁物体、电子产品（如手机、手表等），有心脏起搏器的人不要靠近；包装运输和厂内贮运时要进行隔磁处理。3、转子磁性能对气隙磁密及反电势的影响转子表面磁性能对电机性能有直接影响，因此在保证定子斜槽和定转子装配的同时，要重视磁钢磁性能的一致性、转子斜极的准确性（转子斜极情况）。当然我们可以通过对反电势谐波的分析可以判断转子磁性能。4、转子铁心装配）冷装配（轴冷冻）（）热装配（加热铁心）（轴滚花后冷压铁心内圆拉削后冷压直接冷压）冷压装配（）键配合装配（转子铁心装配43215、轴的加工工艺过程下料热处理平端面钻中心孔粗车精车磨削铣键槽6、动平衡◆不平衡分为静不平衡、偶不平衡、准静不平衡和动不平衡。◆动平衡方法有加重法平衡和去重法平衡。◆不平衡量计算公式：)()()/()(9550)(mrpmnmmrsmmGkgMg动平衡精度等级的合理选取精度等级G振动速度(mm/s)转子类型举例G630630刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件；刚性安装的大型四冲程发动机曲轴驱动件G250250刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件G100100六缸和多缸柴油机的曲轴驱动件；汽车、货车、和机车用的（汽油、柴油）发动机整机G4040汽车车轮、箍轮、车轮整体；汽车、货车和机车用的方剂的曲轴驱动件G1616粉碎机、农业机械的零件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机个别零件G6.36.3燃气和蒸气涡轮，包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发电机转子；透平增压器；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子小电机转子；涡轮泵G2.52.5海轮（商船）主涡轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机床的一般零件普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件G11磁带录音机及电唱机驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢G0.40.4精密磨床的主、磨轮及电枢、回转仪7、振动世界对振动的描述：（1）双向振幅（位移）：（2）振动速度（振速）：（3）振动加速度：tXxmsindtdxdtda伺服电机振动等级（振动速度）1000700060005000400030002000003214180045003600振速[mm/s]n[RPM]振动等级NSR1.120.710.450.711.181.401.83.52.80.713.02.251.8三、与振动相关的因素1、同轴度（机座、轴、端盖止口）和粗糙度2、轴伸、法兰止口和法兰面跳动3、轴承四、总结电机的设计制造是一个系统工作，在好的电磁设计的同时要重视制造工艺，工艺和工序对电机性能也有很大的影响，是否按电机设计要求加工、装配对电机性能有直接影响。谢谢！