Y100L1-4三相异步电动机定子铁心制造

Y100L1-4三相异步电念头定子铁心制造

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媒介

铁心制造工艺包括铁芯冲片的冲制工艺和铁心的压装工艺,所用的主要设备有剪床、冲床、半自动冲槽机和油压机等

一、材料的选择

硅钢片是铁硅合金钢片,品种多、规格全、用量大年夜。硅钢片按制造工艺不合分为热轧和冷轧两大年夜类。冷轧又有各向同性(无取向)和各向异性(有取向)两种。70年代曩昔,国内外均以热轧硅钢片为主。近年来,因为冷轧钢片机能良好,工艺性好,成长迅速,技巧先辈的国家已经淘汰了热轧硅钢片。我国冷轧硅钢片的临盆成长也很快,DW等系列冷轧无取向硅钢片的产量逐年增添,利用范围扩大年夜。

热轧硅钢片

硅钢片越薄,铁心损耗越小,但冲片的机器强度减弱,铁心制造的工时增添,叠压后因为冲片绝缘厚度所占的比例增添,因而减小了磁路的有效截面积。以是,过薄的硅钢片在电机中也是不宜采纳的。在电机和变压器中,一样平常采纳厚度为0.5mm和0.35mm的热轧硅钢片。

热轧硅钢片的新旧型号、电磁机能及利用见表。

不合型号和规格的硅钢片,力学机能是不合的。硅的质量分数低的硅铜片韧性较好,宜于冷冲加工,跟着硅的质量分数的增添,硅钢片的硬度也增添,而且变脆,轻易磨钝冲模的刃口,冲件的冲断面不但滑,以致在冲剪处孕育发生裂纹。以是硅钢片DR510 – 50~DR405 – 50主要用于制造电机的铁心,DR360 – 50 ~ DR265 – 50、DR320 – 35 ~DR225 – 35主要用于制造变压器的铁心,由于后者不必要繁杂的冷冲加工。

硅钢片的厚度对冲摸的布局有很大年夜影响,平日,凸凹模刃口之间的间隙为硅钢片厚度的10%~15%。是以,冲制厚度不合的硅钢片,应该选用不合间隙的冲模,否则将影响冲片的质量和冲模的寿命。

经由过程阐发烧轧硅钢片的功能及其特征,我选用厚度为0.5mm的硅钢片DR510—50。

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常用热轧硅钢片新旧型号及利用

注:1.DR、D- 50Hz电工用热轧硅钢片,DRC、DG- 400Hz电工用热轧硅钢片;

2.字母后数字——横线曩昔为铁损瓦数值的100倍,横线今后为厚度毫米数的100倍;

3.B100磁场强度为100A/cm时辟感应强度(T),P15/50用50Hz反复破化的磁感应强度大年夜值1.5 T时的单位铁损(W/kg)。

二、铁芯冲片的冲制工艺

2.1硅钢片的裁剪

我国临盆的硅钢片,大年夜部分照样板料,裁成必然长宽的矩形,包装供应。有600mm× 1200mm,670mm×1340mm,750mm×1500mm,810mm×1620mm, 860mm×1720mm, 900mm x1800mm,1000mm×2000mm等规格。选用什么尺寸规格的硅钢片,应该根据定子铁心外径来确定,以获得合理的利用,避免边角料过大年夜,造成挥霍。

经谋略得以上规格的使用率:

600mm×1200mm的使用率为55.04%; 670mm×1340mm的使用率为67.25%; 750mm×1500mm的使用率为60.38%; 810mm×1620mm的使用率为71.90%; 860mm×1720mm的使用率为67.93%;

900mm×1800mm的使用率为64.06%;1000mm×2000mm的使用率为67.93%。

故我选择使用率最高的810mm×1620mm规格的板料。

2.2 冲片的类型及技巧要求

2.2. l铁心冲片的类型

按照铁心冲片外形的不合,铁心冲片分为圆形冲片、扇形冲片和磁极冲片。

在中小型交流电机和直流电机电枢铁心中平日都采州圆形冲片,电工钢板的最大年夜宽度为l000mm,斟酌冲制的搭边量后,圆形冲片的外径应不跨越990mm。

别的,汽轮发电机、水轮发电机和其它大年夜型电机的铁心,均采纳扇形冲片布局形式。直流电机和同步电机的磁极铁心常用磁极冲片压装而成。

在定子冲片外圆上冲有鸠尾槽,以便在铁心压装时安顿扣片,将铁心紧固。在定子冲片外圆上还冲有暗号槽,其感化是包管叠压时按冲制偏向叠片,使毛刺偏向同等,并包管将同号槽叠在一路,使槽形划一,转子冲片的轴孔上冲有键槽和平衡稽。叠片时键槽起暗号槽感化;转子铸铝时键槽与假轴斜键共同,以包管转子槽斜度。平衡槽丰要使转子削减不平衡度。

2.2.2 铁心冲片的技巧要求

冲片质量对电机机能的影响很大年夜,其主要技巧要求如下:

1)冲片的外径、内径,轴孔,槽形以及槽底直径等尺寸,应相符图纸要求。

2)定子冲片毛刺小大年夜于0.05mm,用复式冲模冲制时,个别点不大年夜于0.1mm。转子冲片毛刺不大年夜于0.1mm 。

3)冲片应包管内、外圆和槽底直径同轴,不孕育发生椭圆度。

4)槽形不得歪斜,以包管铁心压装后槽形划一。

5)冲片冲制后,应平整而无波浪形。对付涂漆冲片,单而漆膜厚度为0.1~0.15mm(双面为0.25mm),外面应平均、干透、无气泡及发花。

2.3 铁芯冲片的冲制措施

定、转子冲片有以下几种冲制措施,它们所要求的冲模各不相同。

1、单冲

每次冲出一个继续的(最多有一个断口的)轮廓线。例如轴孔及键槽,一个定子槽或个转子槽。单冲的优点是单式冲模布局简单、轻易制造、通用性好,临盆筹备事情简单,要求冲床的吨位小。它的毛病是冲制历程中是多次进行的,弗成避免地带来定子冲片内外圆同轴度的偏差,以及定子槽和转子槽的分度偏差,是以冲片质量较差,劳动临盆率不高。单冲主要用于单件临盆或小批量临盆中,能削减工装筹备的光阴和用度。此外在缺少大年夜吨位冲床时,也经常采纳单冲。

2、复冲

每次冲出几个继续的轮廓线。例如能一次将轴孔、轴孔上的键槽和平衡槽以及整个转子槽冲出,或一次将定子冲片的内圆和外圆冲出。复冲的优点是劳动临盆率高,冲片质量好。毛病是复式冲模制造工艺对照繁杂,工时多,资源高,并要求吨位大年夜的冲床。复冲主要用于大年夜批量临盆中。

3、级进冲

将几个单式冲模或复式冲模组合起来,按照同一间隔排列成直线,上模安装在同一个上模座上,下模安装在同一个下模座上,就构成一付级进式冲模。冲模内有四个冲区,第一个冲区冲轴孔、轴孔上的键槽和平衡槽以及整个转子槽和两个定位孔,第二个冲区冲鸠尾槽、暗号槽和整个定子槽,第二个冲区落转子冲片外圆,第四个冲区内落定予冲片外圆。这样,条料进去后,转子冲片和定子冲片便分手从第三个冲区和第四个冲区的落料孔中落下,自动顺序顺向迭放。

根据课程设计的要求,我选择了复冲的冲制措施。

2.4 冲片制造工艺规划的选择

异步电念头定、转子冲片。充值工艺繁杂多样。我选择了书上的第二个规划,以下是我选择规划二的缘故原由以及其他两个规划的特征。

第二规划:复冲,先落料,后冲槽。

分三个工步: 第一步“一落二”,即复冲定子冲片的内圆和外圆(包括定于冲片外蹦上的定向标记); 笫二步定子冲影戏以内圆定位,定向标记定向,复冲整个定子槽和外圆上的鸠尾槽及暗号槽; 第三步转子冲片以外圆定位。复冲整个转子槽、轴孔及轴孔的键槽和平衡槽。

这一规划的优点是:①劳动临盆率高;②可以采纳套裁,硅钢片的使用率较高;③定、转于槽连同各自的暗号槽同时冲出,冲片质量较好;④定子冲片内外圆同时冲出,轻易由模具包管同轴度;⑤轻易实现单机自动化,即机器手进料,机器手取料;⑥复冲定转子槽可以同时在两台冲床长进行,和第规划对照,缩短了加工周期。其毛病是复冲定子槽时假如内圆定位盘磨损,会使槽底圆周与内圆不周轴,叠压时,以内圆胀胎为基准,会使槽孔不划一。

2.5 冲床的选择

冲床的设计道理是将圆周运动转换为直线运动,由主电念头着力,带动飞轮,经离合器带动齿轮、曲轴(或偏幸齿轮)、连杆等运转,来杀青滑块的直线运动,从主电念头到连杆的运动为圆周运动。连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点,其设计上大年夜致有两种机构,一种为球型,一种为销型(圆柱型) ,经过这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。冲床对材料施以压力,使其塑性变形,而获得所要求的外形与精度,是以必须共同一组模具(分上模与下模),将材料置于其间,由机械施加压力,使其变形,加工时施加于材料之力所造成之反感化力,由冲床机器本体所接受。

冲床名牌上规定的吨位为冲床的额定吨位。额定吨位的大年夜小,反映冲床的冲裁能力。在我国,偏幸冲床和曲轴冲床都已成系列临盆,公称压力可分为15个等级,即4t、6.3t、10t、16t、25t、40t、63t、80t、100t、125t、160t、200t、250t、315t、400t。选择冲床时,必须使冲床的额定吨位大年夜于所必要的冲裁力。

冲片冲裁时所必要的冲裁力F(单倚为N)按下式汁算

P= Ktlτ/9810 式中

t——硅钢片的厚度(m);

l——冲制轮廓线的长度(m);

τ——材料的抗剪强度( MPa).颠末退火的硅钢片τ=190MPa;

K——斟酌弹性脱料装配的压缩力、硅钢片厚度公差、冲模间隙的变更及刃口变钝等身分而使冲裁力增大年夜的系数,可取K =1.3。

由上面的公式谋略每步的冲裁力来选择每一步所需的冲床,步骤如下:

转轴的键槽长度为:11.46mm=0.01146m

整个转子槽(包括标记槽)长度为:35.6*32=1139.2mm(32个)=1.1392m

整个定子槽长度为:37.35*36=1344.6mm(36个)=1.3446m

外圆的鸠尾槽(包括标记槽)长度为127.92mm=0.12792m

定子冲片的内圆长度为:307.88mm=0.30788m

定子冲片的外圆长度为:405.79mm=0.40579m 轴孔长度为:π*36=113.10mm

第一步 “一落二”,即复冲定子冲片的内圆和外圆(包括定于冲片外蹦上的定向标记);

l=307.88+405.79=713.67mm =0.71367m P=1.3*190e6*0.0005÷9810*0.71367=8.98t

故第一步时冲床选择10t

笫二步 定子冲影戏以内圆定位,定向标记定向,复冲整个定子槽和外圆上的鸠尾槽及暗号槽;

l=1.3446+0.12792=1.47252m

P=1.3*190e6*0.0005÷9810*1.47252=18.54t

故第二步时冲床选择25t

第三步转子冲片以外圆定位,复冲整个转子槽、轴孔及轴孔的键槽和平衡槽。 l=1.1392+0.1131=1.2523m P=1.3*190e6*0.0005÷9810*1.2523=15.77t 故第三步时冲床选择 16t

三、铁心的压装工艺

3.1铁心的类型及技巧要求

3.1.1铁心的类型

按照冲片外形的不合,可将铁心分为整形冲片铁心(图3 – 29a)、扇形冲片铁心(图 3 – 29b)和磁极铁心(图3- 29c)三类。整形冲片铁心又可分为圆形冲片铁心和多边形冲 片铁心两种。在中小型电机中大年夜多半都采纳圆形冲片铁心,在个别环境下,采纳多边形冲片 铁心。扇形冲片铁心主要用于大年夜型电机。磁极铁心则用于直流电机和凸极式同步电机。

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3.1.2铁心技巧要求

电机铁心是由很多冲制好的冲片叠压而成的。它的外形繁杂,叠好后的铁心要求其尺寸 准确、外形规则,叠压后不再进行锉槽、磨内圆等弥补加工。要求叠好后的铁心慎密成一整 体,经运行不会松动。铁心还要具有优越的电磁机能,片间绝缘好,铁损耗小等。对付中小 型异步电念头定子铁心压装应符台下列技巧要求:

1)冲片间维持必然的压力,一样平常为(6.69~9.8) *l0e5Pa

2)重量要相符图纸要求。

3)应包管铁心长度,在外圆接近扣片处丈量,容许为l1 ±1mm,在两扣片之间丈量,容许比扣片处长1mm。

4)尽可能削减齿部弹开,在小型异步电念头中,齿部弹开容许值如下:

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5)槽形应光洁划一,槽形尺寸容许比单张冲片槽形尺寸小0.2mm。

6)铁心内外圆要求光洁、划一;定子冲片外圆的标记孔必须对齐。

7)扣片不得高于铁心外圆。

8)在临盆及搬运历程中应紧固靠得住,并能遭遇可能发生的撞击。

9)在电机运行前提下也应紧固靠得住。

归纳以上要求,在工艺上应包管定子铁心压装具有必然的慎密度、准确度(即尺寸精 度、外面粗拙度)和牢靠性。

3.2定子铁心的压装

3.2.1内压装的工艺与工装

内压装是将定于冲片对准暗号槽,一片一片地放在机座中落后行压装。压装的基准面是定子冲片外圆。因为冲片是一片一片直接放人的,冲片外圆与机座内圆配台要松一些,平日采纳E8、E9/h6。压装后的铁心内圆外面不敷滑腻,与机座止口的同轴度不易包管,每每必要磨内圆,这不只增添工时,而且还增添铁耗。为了包管同轴度而又不磨内圆,可采纳以机座止口定位的齐心式压装胀胎(见图).

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先把机座套在胀胎止口上,冲片在机座内叠好后,压下胀圈,把铁心撑紧,使铁心内圆变得较划一,然后压紧铁心,以弧键紧固。因为胀胎因此机座止口定位,只要包管胀胎的同轴度,即可包管铁心内圆和机座止口的同轴度。关于槽形的划一问题,主要靠槽样棒包管。铁心压装完毕,还要用通槽棒反省槽形尺寸。

内压装的优点是冲片直接叠在机座中,各类尺寸的电机均可采纳,它和外压装比拟,节省了定子铁心叠压后再压入机座的工序,以是这种措施在电机中间高较大年夜时是对照方便的。其毛病是在叠压铁心曩昔,机座必须整个加工完,这样就会使临盆组织上发生必然抵触。同时,搬运、嵌线、褪漆时带着机座较为粗笨,挥霍绝缘漆,烘房面积的使用也不敷充分。

3.2. 2 外压装的工艺与工装

外压装工艺是:以冲片内圆为基准面,把冲片叠装在胀胎上,压装时,先加压使胀胎胀开.将铁心内圆胀紧,然后再压铁心,铁心压好后,以扣片扣住压板,将铁心紧固。

范例的外压装胀胎(如图所示)这种胀胎称为整圆直槽锥面胀胎(锥度一样平常为3~5°)。胀套是整圆的,开有一个直槽,应用时靠液压机向下压,将胀套与心轴压平为止,有限地胀紧定子铁心内径。松开时亦使用液压的压力,先将胀胎提起一点,使顶柱脱离垫板的孔,打仗在垫板的平面上,然后用液压机顶心轴,使心轴与胀套分离。这种胀胎的优点是胀紧方对照平均,垂直度对照好,布局不很繁杂,制造也不艰苦。

有的工厂也采纳图3- 35所示的三瓣单锥面胀胎,胀套2由三瓣组成,与心轴3用3°锥度相配,心轴下部有一螺杆,用来将心轴向下拉而使胀套2胀开,将铁心胀紧。这种胀胎的布局繁杂,垂直度较差,胀紧力不甚平均,以是铁心压装后的质量较差。

外压装铁心具有下列优点:

1)机座加工与铁心压装、嵌线、浸烘等工序可以平行功课,故可缩短临盆周期。 2)在嵌线时,外压装铁心因不带机座,操作较内压装铁心方便。

3)绝缘处置惩罚时,操作也较内压装铁心方便,并可前进浸烘设备的使用率和节约绝缘漆。 定子铁心外压装在专门的液压机长进行,其布局如图所示。液压机有三个液压缸。首先由胀紧液压缸把铁心胀紧;然后主液压缸把铁心压紧;着末,副液压缸上升,与副液压缸连接的环形拉板上装有与扣片数目相同的滚轮,自动地把扣片压紧在铁心外圆的鸠尾槽里。

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综上所述,故选择外压装规划。

3.3工艺文件及图纸

3.3.1冲片的工艺卡片

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3.3.2压装的工艺守则

Y100L1-4三相异步电念头定子铁心压装工艺守则

1、适用范围

本守则适用于Y2系列三相异步电念头及其派生系列电念头定子铁心外压装。

2、材料

2.1 定子冲片

2.2 定子压圈(用于中间高112及以上电念头) 2.3 定子扣片 2.4 定子端板

3、设备及对象

3.1 理片机

3.2 油压机或铁心叠压专用机

3.3 定子铁心压装对象(包括上、下压胎、心轴、胀套)

3.4 槽样棒

3.5 台秤

3.6 钢直尺、卡尺、内径千分尺、角尺、塞尺

3.7 压扣片对象,核实冲片、扣片、压圈、端板的型号及规格。

3.8 电焊机

4、工艺筹备

4.1 根据事情指令,核实冲片、扣片、压圈、端板的型号及规格。

4.2 理片时要求冲片毛刺偏向必须同等,不容许有乱片及缺角,将标记槽对齐后,用细铁丝捆好。

4.3 反省压装对象是否齐备,心轴与胀套不容许有油污,槽样棒和槽型塞规等是否有变形及磨损征象。

4.4 反省机床事情是否正常。

5、工艺历程

5.1 将下压胎、心轴、胀套固定好(心轴与胀套处于自由状态),然后套入定子压圈或定子端板。

5.2 将理好的冲片按图样要求将质量称好,首先把大年夜约20-25mm一叠的冲片套入胀套上,插入两根槽样棒,再把称好的冲片整个套入胀套上。

5.3 胀紧铁心,假如长度跨越250mm是,必须分两次胀紧。

5.4 放上定子压圈或定子端板及上压胎。

5.5 将定子冲片按规定的压力加压(单位压力为3~4Mpa)。

5.6 将扣片放在扣片槽内,用压扣片对象(滚轮)将压扣片压平、撑紧,然后打弯上、下两端,使其慎密扣紧。

5.7 松去压力,取下上压胎,槽样棒,再掏出铁心。

5.8 对H160及以上机座,需在两端将扣片与定子压圈用电焊焊接牢靠。

5.9 敲上操作者标记,送检并放下道对象。

6、质量反省

6.1 铁心长度L的公差反省(在扣片处丈量),当L<160mm时,公差为±1.0;当L≥160mm时,公差为+2.0 -1.0

6.2 铁心外圆最大年夜尺寸不得跨越图样规定,铁心必须垂直不得歪斜。

6.3 铁心内圆要求划一,尺寸公差应相符图样规定。

6.4 叠压后,槽形要求划一,容许比冲片槽形基础尺寸小0.2mm。齿部弹开度公差见表。

6.5 铁心重量应相符图样的规定

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7、留意事变

7.1 操作者在操作时应戴上手套,专心操作,留意安然。

7.2 铁心要竖直堆放,搬运时不容许在地上滚动。

7.3 铁心叠压后不磨不锉,若槽口有毛刺影响嵌线时,容许用锉刀锉去。

7.4 近漆场所的透风,禁止炊火,禁止寄放易燃易爆物品,必须有灭火举措措施。

7.5 每三个月反省一次。

7.6 按期反省烘房。

7.7 绝缘漆要寄放在阴凉处。


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