电机风叶的有关知识

电机风叶的有关知识 风叶 一、风叶的叶片形式 共六种，如下: 其中，???式可归化为前弯式类，??可归化为后弯式类，?为发 散式，如下图: 二、各种叶片的特点及应用场合 1、前弯式类叶片特点: a、叶片比较短小; b、叶片间矩小; c、叶片数多; d、噪音低; e、压力低(即叶片对气体作功最大); f、风量大; h、效率低; I、风叶的曲率半径小(如果大，效率更低); 2、后弯式叶片特点 a、叶片比较长; b、叶片间距适中; c、叶片数适中; d、噪音底; e、压力高; f、效率高; h, 风量小; I, 叶片的曲率半径大; 3、发散式叶片特点 a、叶片比较长; b、叶片间距适中; c、叶片数适中; d、噪音高; e、压力低; f、效率低; 4、不同叶片的应用场合, ? 前弯式叶片用于低压，转速不高的场合，如果需风量大，可将叶片数增多，亦可用于高速场合，如电刨; ? 后弯式叶片用于高压，转速较高的场合u2=c2mcosβ/ 2(c2mcosβ/2)2+gHtg?)，电动工具中叶片优先选用后弯式叶片; ? 经向式叶片用于正反向旋转的电机; 三、叶片数的选择 ? 根据风动理论:叶片数的最值范围在18,24; ? 串接电机用风叶，其叶片数多为好，正常在20 ,26之间，如用前弯式叶片，要求大风量时，其叶片数最高可达38; ? 用于强风冷却的电机(即工具效率低的)，从噪音角度考虑，叶片数可少，最少可做成5,6处(如吹吸机)，有的7,8，有的12,13片， 如打草机、割草机等都比较低; ? 叶片数不能太多，太多空气噪音会大 fv=Nn/60(N为叶片数) 四、叶片的高度 ? 用于50,效率的电机，对离心风扇而言，其高度5,8mm，对轴流风扇12,20mm; ? 用于强风冷却的电机，叶片的高度适当加大，视工具的工况而言; 五、叶片的厚度 ? 对于直径较小的风叶，转速低的，其厚度可薄些，一般:上端: 1.2,1.5,下端:1.5,1.8，转速大的，直径大的可适当加厚。 六、压力特点. ? 风扇外径压力高，内径压力低 ? 低压风应从低压区进入高压区，进风时，风不得从高压区进入; ? 压力大小为P=(W12-W22)/2g+(u22-u12)/2g(空气压力柱)，其中，W1为入风口相对叶片的速度，W2为出风口空气相对叶片的速度，u1为入风口空气的牵年速度，u2为出风口空气的牵年速度。 七、叶片弯曲方向与电机的转向关系 ? 离心风扇其叶片的弯曲方向与电机转向如图(1) ? 轴流风扇其叶片弯曲方向根据下面判断方法确定:当电机的转向为顺时针方向时(沿换向器向风扇看)，其风扇的叶片弯曲方向为逆时针，反之，为顺时针。 八、叶片弯曲方向与风的流向关系 ? 轴流风扇:应严格按(七)项规定设计，否则，风的流向将改变(向 后吹); ? 离心风扇:风叶的弯曲方向如反置的，风的流向不变，仅是风损变大; 九、离心风扇、轴流风扇特点 ? 离心风扇噪音较大，轴流风扇噪音较小; ? 离心风扇效率较低，轴流风扇效率较高; ? 离心风扇风量较小，轴流风扇风量较大; ? 离心风扇压力较高，轴流风扇压力较低 ? 离心风扇用于小功率，轴流风扇用于大功率; ? 离心风扇用于低速，轴流风扇用于高速; 十、风扇外径大小的确定 一、根据电机效率确定风扇外径，对于效率在50,的电机而言: 1、离心风扇其外径: a、对54、58、62(有的66)电机而言，其外径d=定子外径; b、对于73、电机而言，其外径d?定子外径，一般来说，73电机而言，如需风量较大，电机有足够的磁场，风扇外径可以等于73; c、对85、95电机，风扇外径绝对小于定子外径;85电机不超出80，95电机不超出85; d、外径超出85的风扇，其强度要足够; e、确定风扇外径要考虑空气噪音，风扇直径越大，噪音越大，减小风扇直径10,，可减少噪音2-3dB; 2、轴流风扇: 其各电机其风扇外径?定子外径，对于95电机而言，不超出95，正常90-93，且多用于金属制造; 二、对于强风冷却电机(小体积，大功率电机)，其风扇 外径应根据工具的工况条件确定 1、对于效率在30,40,的工具: a、对于54、58、62而言，其风扇外径?(1.3 ,1.5)定子外径; b、对于73、85电机，其风扇外径?(1.1 ,1.2)定子外径; c、对于95电机，其风扇直径?(1 ,1.1)定子外径; 2、对于效率在(10 ,20) ,的工具: a、对于54、58、62电机而言，其风扇外径?(1.3 , 1.6)定子外径; b、对于大型号电机而言，电机定子外径可做成方型的，其风扇外径有的是定子外径的2倍。对于这种工具事实上要搞清楚它的工况要求，观工具效率来定。但其原则为:如果需要大扭力的，风扇外径可以小些，如果扭力足够，风扇外径可大些。 风道 一、风口 1、进风口面积?(1.2,1.4)出风口面积，当然要视机体内部情况而定，如内部孔腔大，比例关系可降低; 2、根据电动工具的安全要求，出风口的载面宽应小于 6.5mm，正常取5.5mm; 3、出风口的长度不能太长L?(50 ,70)mm，太长会使进出风乱向 (在出风口处，一边进风，一边出风); 4、进风口应考虑其换向器的火花不被看见为原则，做成其百叶窗式，或直接开在端部; 5、进风口进风边缘应做成圆角，包括其拐弯处也应做圆角，这样可将风损减少; 6、进风口处应考虑换向器的冷却; 7、考虑换向器的冷却，可以将进风口做成两个进风口，一个用于冷却换向器，另一个用于冷却电机。但此时风扇应做成两边均在叶片的风扇，确保两个压力区不受影响;如:高速钻(电木铣、直流风扇);如:E03、E04电机风扇做成不够好。 8、出风口对准风扇，冷却效果好，但噪音较大，出风口与风扇位置相互错开为好，以降低噪音; 9、离心风扇如需轴向进风，经向出风的，出风口应对准风扇叶片处，如因工具使用问，需轴向出风的，应在结构上做个导风圆，且风扇外径与导风圈内径之间的距离较大，一般为4,5mm;以便让离心风扇从经向出来的风沿轴向流动， 二、定子与机壳间的风道 1、定子与机壳间的风道间隙为2 ,3mm，如温升值有较大的余量，也可不设置风道; 2、三相(单相)异步电机一般要设4mm以上的风道; 三、挡风板(导风圈) 1、对串接电机而言，挡风板到风扇端面的距离为2 ,2.5mm，过大 会使空气在此处形成涡流，过小则加工工艺要求高; 2、挡风板到定子绕组端部距离一般为2mm，当然挡风板如是金属应考虑6mm爬电距离; 3、轴流风扇电机，如果定子铁心与机壳间留有风道，也应设置挡风板，且挡风板与风扇端面间距离应大些，一般6 ,8mm以上，有的大于10mm，无风道，可不用;当然，考虑成本及工具尺寸，可以为2-3mm. 4、三相(单相)异步电机因转速n较低，风扇外径又受结构限制，风压较低，一般采用离心式风扇，为减少风阻，挡风板内孔一般为定子绕组端部最大内、外径的平均值，挡风板到定子绕组端部的距离不少于4mm; 5、如挡风板内径有其它件如轴承，其挡风板内孔的外径应比转子外径大1,2mm或相等;一般应确保孔距6-10。 风扇与导风圈或机壳之间的距离 风扇外径与导风圈或机壳之间的距离一般2 ,3mm，太小会有笛音，太大会有涡流。 吸尘风扇与吸尘通道 一、吸尘风扇 1、吸尘室与冷却室最好隔离，这样可以提高吸尘效率，主要表现在防漏尘方面，根据以往经验:隔离的可提高2倍; 2、根据1的要点:吸尘风扇、冷却风扇最好做成两个; 3、冷却风扇的大小是由工具效率而定的，已前述，吸尘风扇的大小是根据吸尘的效率确定的，一般不超出定子外径; 4、冷却风扇的叶片数前已述，吸尘风扇的叶片数比冷却风扇的叶片 数要少，主要考虑到叶片间距要大些，有利于尘土或草叶顺利通过，另冷却风扇的叶片数多，吸尘风扇的叶片数可以为冷却风扇的叶片数的2/3，当冷却风扇的叶片数少时，可以相等; 5、叶片高度:冷却风扇已述，吸尘风扇的叶片高度要视工具的工况，对工具的效率在30,40,或50,以上的，一般其高度与冷却的相当，但当两个风扇做成一个整体的，其高度最好比冷却要低些(为防漏尘)，对于工具效率在10,20,的，主要考虑其压力的建立，其高度比冷却的高些; 6、吸尘风扇的叶片形式与冷却相同，与风扇的转向与冷却判别方法相同; 二、吸尘通道 吸尘通道要考虑到吸尘的顺畅: ^ 1、涡壳的设计:设计涡壳时应考虑吸尘风扇的出风方 向，见图: 2、进尘口:最好让灰尘或草叶从底压区进入，如从叶片的正面进尘，进尘品的半径不应超出叶片的内、外半径和的一半，如不从叶片的正面进尘，也应设法让进尘口延伸至底压区或叶片的内、外半径和的一半处，且进尘口大小也应考虑整个吸尘通道，吸尘通道至进尘口应做成逐变形的。如做成长方形:出尘口的宽度B?(1/2,1/3)D(D为吸尘风扇直径)，出尘口的高度h?(1/3 ,1/4)B;如做成圆形的:圆周形面积?B×h; 碳刷与换向器表面摩擦之薄膜图 碳刷的选择～碳刷与换向器表面摩擦之薄膜图 1良好情形: 浅色薄膜: 换向器表面薄膜均匀，表示电机及碳刷运行情况令人满意，薄膜颜色的深浅主要受薄膜厚度之影响，只要均匀即可。 2良好情形: 暗黑色薄膜表示换向器非常良好情况，薄膜颜色较图1深黑且相当均匀。 3尚可情形: 浅暗色片痕相错换向器并不是很好情形，根据经验得知电机长期在此种情况下连转结果尚令人满意。其交错片数与电枢绕组有关，完全取决于每槽中的分绕组数。 4不良情形: 条痕薄膜但换向器无磨耗经常是电机于低负载操作下，碳刷数目过多或碳刷材质不对。空气与环境状况亦是重要因素。 5不良情形: 不均匀薄膜不同密度与形状的欠调和颜色。换向器在不干净或不正常的物理性状况造成。 6不良情形: 带有黑区只薄膜黑区可能是偶发的或有规则的分布，其原因可能是换向器欠真圆或是由于振动或是设备操作，轴承。连接器等缺陷造成。 7不良情形: 换向器车修不良换向片的前后缘比中间部分低造成，这种情形换向器须做进一步保养。 8不良情形: 换向器车修不良换向片的中间部分比前后缘低，造成这种情形换向器须做进一步保养。 9不良情形: 条痕薄膜且换向器磨耗比例图1更严重的情形，碳刷材质，电机之操作和工作环境的不适当均会引起这种现象，必须注意早期的改善和修正。 10不良情形: 2倍极距之图纹 换向器表面产生有规则之2倍极距的暗色图纹, 表示电枢故障, 可是在线圈、升压片，均压线圈之连接处有缺陷 11不良情形: 碳刷接触斑点电机长期存放碳刷在固定位置所致, 亦可能因电机长时间的卡机情况所致。 12不良情形: 换向片边缘燃损造成高云母图例表示换向器每槽均是高云母也可能只有一片发生。高换向片或低换向片也会造成此种情况 13不良情形: 不规则亮点造成原因与电机过负载及碳刷压力不足有关, 碳刷火花在换向器表面产生不规则分布之斑点。若不校正会在换向器上产生刻痕。 附件 1良好情形 2良好情形: 3尚可情形: 4不良情形: 5不良情形: 6不良情形: 7不良情形: 8不良情形: 9不良情形: 10不良情形: 11不良情形: 12不良情形: 13不良情形: 火花等级 电机国家标准GB755-87规定的火花等级如下表; 火花等级 1级 a.无火花 b.换向器上没有黑痕及电刷没有灼痕 1—1/4级 电刷边缘大部分有点状火花(约1/5至1/4刷边只有断续几点) 1—1/2级 a.电刷边缘大部分(大于1/2刷边)有连续的较稀的颗状火花 b.换向器少年宫有黑痕，但不发展，用汽油擦其表面即能消失，同时在电刷表面有轻微灼痕, 2级 a.电刷边缘全部或大部分有连续的，较密的颗粒火花，开始有断续的 舌状火花 b.换向器上有黑痕，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕，如短时出现这一火花，换向器上不出现灼痕，电刷不烧焦或损坏 3级 a.电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴与爆裂的声音 b.换向器黑痕较严重，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕。如在这一火花等级下短时运行，则换向器将出现灼痕，同时电刷将被烧焦或损坏 可以看出，GB755-87标准规定的火花等级，是用两种方法加以判别的，一是电刷下火花特征，即火花大小、亮度和密集程度;二是火花对换向器表面和电刷的损害程度。 在上述火花等级标准中可以看出，1级和1—1/4级是无害火花，1—1/2级火花虽然在换向器和电刷表面产生轻微灼痕，但仍允许长期运行，不致造成对电机的威胁，2级火花的电弧能量较大，会造成对换向器和电刷的灼伤，只允许在过载时短时出现，3级火花是危险火花，它能导致环火事故，不允许经常出现。 关于换向火花允许等级，国内各制造厂和使用单位，通常规定如下;从空载到额定负载，换向火花应不大于1—1/2级;在最大工作过载时，换向火花不应大于2级，这种规定实际上是认为1—1/2级以下的火花为无害火花，因此允许电机长期连续运行，2级火花是有害火花，只允许在过载时短时出现，3级火花则是十分危险的，有可能导致环火，不允许经常出现。 当支流电机采用晶闸管供电时，换向火花通常会比电池或机组供电大 一些，原因是晶闸管供电电动机火花中含有交流分量，用眼睛观察到火花亮度虽然大一些但是实际上其电弧能量较小。 换向火花划分原则 保持电刷与换向器良好的工作状态，保持优良的换向性能是保证直流电机安全运行的重要条件，通常情况下，电机无火花运行(或微弱的无害火花下运行)，换向器表面氧化膜均匀而有光泽，电刷与换向器磨损轻微等均可认为是良好的换向性能的表现，相反，强烈的换向火花，换向器表面氧化膜破坏或异常，电刷与换向器之间滑动接触不稳定，电刷与换向器的异常磨损等都是换向不良的症状，将直接威胁电机运行。 火花是电刷与换向器之间的电弧放电现象，是直流电机换向不良的最明显的标志，由于轻微的电刷火花释放能量微弱，不会构成对电机运行的危害，故称无害火花。较强的火花其能量将破坏电刷与换向器之间的滑动接触，灼伤电刷镜面和换向器表面的 氧化膜，使两者磨损增加，并造成恶性循环。这种火花属有害火花，更有甚者，由于强烈的电刷火花使电刷磨道上空气游离，因电弧飞跃而导致环火事故对电机机造成巨大的损失，构成对直流电机运行的威胁，不同的换向火花对直流电机运行的影响和危害不同，为了确定换向火花对支流电机运行的影响和危害，必须划分火花等级。 换向火花是电刷和换向片脱离接触时换向元件中释放电磁能量，以电弧放电形式表现出来。根据对换向火花研究表明，它是一种频谱广阔的电磁波，其频谱主要范围是30KHZ到1MHZ，换向火花的危害性应根据火花的能量来确定，而火花的亮度和电压则是火花能量的标志，可以作为 换向火花的标准，但由于火花测量十分复杂和困难，因而通常都是以火花亮度、密集程度和大小作为划分火花的依据。 世界各国对于火花的划分标准各不相同，但是所有这些标准都是根据换向火花的亮度、密集程度、大小以及对电刷和换向器的损害表现，来划分换向器等级的，由于至今尚未有某种机器可精确测量换向等级，都是由观察者目视来决定的，因而不可避免的带有火花观察者的某些主观因素。 电动工具火花解决方法 当火花,2级的时候,应该是带一点紫色并有红色的散火,更严重的是环火,具体的解决方法: 1、机壳与碳刷架的配合 (用游标卡尺检查) a、两个碳刷架是否对称并在几何中心线上，经验值?0.1mm; b、碳刷架离换向器的距离单边在1.5-2mm之间; c、碳刷与碳刷架配合间隙为0.1mm左右; 2、转子的问题 a、检查偏槽与绕线方法:电钻、电圆锯、电刨类等看换向器端逆时针方向旋转的要采用反绕，正反转的采用超前1/3偏槽，单转 的尽量超前换向0.5片换向器;修边机、角磨、切割机类等看换向器端顺时针方向旋转的要采用正绕;绕线看的方法:2442绕法是转子转进绕线模的绕法为反绕，转子转出绕线模的绕法为正绕，三根单线的绕法(如是正绕)，那应该是反绕的;如偏片换向器正绕，那应该是反绕; b、检查有没有虚焊、短路现象;(电枢检查) c、换向器的跳动?0.025mm，最好是用精车机，再看粗糙度，应该是 表面看没有丝头，可以上磨床用干磨试验两只装配一下，或用 精车机试验两只装配一下，或用车床加金钢刀车，跳动要保证?0.025mm(顶尖跳动要在0.015mm内) d、开槽部位要清; 3、碳刷问题: a、电阻值要小在8以下(可用万用表测) b、装配后的碳刷不能有焦痕或换向器表面粗糙，可能是碳刷过硬，更换碳刷。 4、定、转子参数会不会有问题(包括电流密度、安匝比等); 5、定子有没有短路或两个线圈多、少圈。 6、电机转速要如正反转?28000r/min以下，单转的要在?33000r/min以下; 电动工具碳刷 型号 肖氏硬度e 额定电流密度(g/cm2 ) 主要用途Q/l-tJ8OA6o EG845 55 15 切割机等小功率电动工具Below 800W H809 37 12 120V电动工具 H809(GT) 30 12 120V电动工具 IM624(GC) 22 10 240V以下电动工具、600W以下吸尘器 IM624(GT) 21 10 240V以下电动工具、600W以下吸尘器 IM705 23 12 110V-240V、600-1200W吸尘器 IM824 27 10 110V-240V、1000W以下电动工具和吸尘器 IM834 25 15 120V 1000W 以上吸尘器; IM839 24 12 240V、1500W以上吸尘器 IM843 23 13 120V吸尘器 IM844 25 14 120V-240V吸尘器，尤其适合大功率 PM20 60* 8 240V电动工具、磨光机 PM32 85* 10 120V.240V电动工具、磨光机 PM803CJ 35 8 120V串激电机、各类电动工具 CN16 69 15 120V 电动工具、切割机 PM805 23 10 120V以下电动工具 PM829 40 10 120V以下磨光机 (1) 接触电压降是指电流通过电刷接触点薄膜，换向器或集中 环的电压降。每一种电刷的接触电压降，都有其极限值。如果超过了极限值，滑动接触点的电功率损耗将过大，并引起电刷过热。 (2)摩擦系数，高速电机的电刷，宜选摩擦系数较小的，否则会使电刷运行过程中引起较大的振动，噪音，接触不良而产生火花，严重时，引起电刷碎裂。 (3)电流密度:通过单位面积电流的大小。J(安/平方毫米)。电流密度的增加，电刷的功率损耗也增加，当电流密度超过额定 值时，由于发热过剧。摩擦系数增大，很容易引起火花，电机甚至不能正常运转。 (4)圆周速度，当圆周速度超过最大值时。随之而来的是接触电压降急剧增加，摩擦系数急剧降低，产生火花，摩擦增加等 (5)施于电刷上的单位压力过小或过大都是不利的(过大摩擦系数增加，过小易出现火花) 换向器的作用 1。组成部分 每一组绕组至少有1对接触片，如果是多绕组电动机可能多个绕组公用一个接触片也是可以的。有接触片 和 绕组连接，然后上边有碳刷。 2。由于转子不断运动而碳刷不动，这样当转子的某一组线圈现在和碳刷连接形成回路，由于通电导体周围存在磁场，那么他就会转，转动后这一组就会断电然后下一组就会通电，这样不断下去就可以维持运转了。 3。如果不安装，那么就无法换向，那么电流一直是通过一个绕组流过，而绕组到达过零点位置(就是磁场的位置)后就不会再转下去，根本没法转而且拧都拧不动。这个时候一直通电，由于电阻很小，就会烧毁转子。 4。就是2那地方说的了，转子转动，碳刷不动，然后每次接触的一对接触片都不同，然后维持他继续转下去，同时转的时候一组绕组正向通电，另一组可以反向通电获得更高的效率和动力输出。 定、转子绝缘标准 定子绝缘 电机的振动及噪音 一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感 判断振动及噪音的情形较多。而电动机产生的振动噪音，主要有: 1、机械振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或 高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的噪音。 4、流体噪音，风扇或转子引起通风噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的噪音。 一、机械性振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡振动 A、原因: (制造时的残留不平衡。 (长期间运转产生尘埃的多量附着。 (运转时热应力引起轴弯曲。 (转子配件的热位移引起不平衡载重。 (转子配件的离心力引起变形或偏心。 (外力(皮带、齿轮、直结不良等)引起轴弯曲。 (轴承的装置不良(轴的精度或锁紧)引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策: (抑制转子不平衡量。 (维护到容许不平衡量以内。 (轴与铁心过度紧配的改善。 (对热膨胀的异方性，设计改善。 (强度设计或装配的改善。 (轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。 (轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常振动与噪音 A、原因: (轴承内部的伤。 (轴承的轴方向异常振动，轴方向弹簧常数与转子质量组成振动系统的激振。 (摩擦音:圆柱滚动轴承或大径高速滚珠轴承产生润滑不良与轴承间隙起因。 B、对策: (轴承的替换。 (适当轴方向弹簧预压给轴承间隙的变动。 (选择软的滑脂或低温性优秀的滑脂，残留间隙使小(须注意温升问题)。 3、电刷滑动音 A、原因: (整流子与电刷的滑动时的振动电刷保持器激振产生 , B、对策: (握刷的弹性支持、选择电刷材质与形状、抑制侧压引起的电刷振动 及提高整流子的精度等。 二、流体噪音的产生与对策 电动机的流体噪音中，主要为冷却用的风扇引起的噪音。此外，转子铁心的槽开口部接近静止侧的部份，变成显著气笛音，再则通风路等如存在共鸣空间，产生显著的共鸣者。 1、风扇噪音的大小: 电动机一般求两方向转动，风扇的叶片为径向直线叶片，效率不良，而且噪音大。噪音值约由下式来求。但测定电动机的轴中心高度，距离有,m的情形。噪音dB(A)=70 log D+50 log N+ * D:叶片的外径(m)， N:每秒的转数， :常数,,,,,， 由上式，降低噪音位准，以减少风扇的外径较重要。但吐出风量 与风压低下，与这些的配合变成重要。风扇在外框的内部时有减音或遮音效果。 2、风扇噪音的频率依不同类型而有差异。 (压力噪音，为风扇的叶片空气受压力冲击产生。 (扰流噪声，为叶片周边空气流动的扰乱起因者，径向直线叶片的风扇，电动机的用途上可说不可避免。 (风扇与其它部份的干涉引起的气笛音，为接近转动叶片存在其它部份空气如流通，产生激烈的气笛音。 三、电磁噪音(感应电动机) 有关电磁噪音，其电磁噪音由耳朵的听感感度良好频率,,,HZ以上的频率带域，单一或复数的特定频率音组成，特别与定子共振时变成显著 的噪音。感应电动机较DC电动机常有电磁噪音问题，因此以感应电动机为中心说明。电磁噪音感应电动机通称 “磁音”，对此种的研究，首先要了解正弦波电流的电磁噪音。 1、正弦波电流的电磁噪音: 因正弦波电流，感应电动机的气隙产生的磁通，加转矩产生的基本(主)磁通，存在高谐波磁通。这些的磁通使定子与转子铁心互相吸引的电磁力波作用，定子铁心变形为多角形，转轴弯曲移位产生振动。主要产生电磁噪声之气隙高谐波磁通原因者，有 A、绕线分布引起的磁动势高谐波。 B、定子或转子铁槽产生的槽高谐波。C、铁心饱和产生的饱和高谐波。 D、偏心引起的偏心高谐波* E、电压、线圈、磁路等不平衡引起的高谐波。 F、槽磁导高谐波等。 G、相带高谐波，气隙存在为数很多的空间高谐波磁与电源波形畸变等引起时间高谐波磁通。 2.电磁噪音防止对策: A.由电机设计上 (适当槽数组合 (采用特殊槽 : (斜槽化 (选择线圈节距 (正弦波绕线 (采用分数槽绕线 (气隙、齿、轭铁部之磁通密度的适当化 '(转子槽部极与厚度的均等化 (采用磁性楔 (气隙的扩大 B.由机械设计上 (消除静的偏心，提高加工(装配精度。 (对外力提高轴的弯曲刚性，装配精密。 (全闭槽消除齿尖厚度不同，提高制造技术。 (磁路使不造成不平衡的构造以及制造，特别转子导体的电阻，绝缘或轴的断面形状。 (定子、转子避免与电动机构成部材料的共振。 (避免与电动机装置机构产生共振。 (定子铁心或轴承支持部的弹性、防振支持。 (由电动机外部的遮音或防音的构造。 C.在使用上，消除电源电压的不平衡。 (电磁噪音的原因变成电磁加振力，这些的高谐波磁通因互相干涉产生电磁力波引起。 但并非所有电动机的噪音问题，皆由电磁力波所引起的。有些是因与定子或转子的自然振动数一致或接近的情形形成共振状态。所以电磁噪音产生的因素，不单单只因为电磁力波的频率，我们还需要了解电动机各部份的振动体自然振动频率。 电机基本知识 1、 电机为什么会产生轴电流, 电机的轴---轴承座---底座回路中的电流称为轴电流。 轴电流产生的原因: (1) 磁场不对称; (2) 供电电流中有谐波; (3) 制造、安装不好，由于转子偏心造成气隙不匀; (4) 可拆式定子铁心两个半圆间有缝隙; (5) 有扇形叠成的定子铁心的拼片数目选择不合适。 危害: N使电机轴承表面或滚珠受到侵蚀，形程点状微孔，使轴承运转性能恶化，摩擦损耗和发热增加，最终造成轴承烧毁。 & A.预防: (1) 消除脉动磁通和电源谐波(如在变频器输出侧加装交流电抗器); (2) 电机设计时，将滑动轴承的轴承座和底座绝缘，滚动轴承的外圈和端盖绝缘。 2、为什么一般电机不能用于高原地区, 海拔高度对电机温升，电机电晕(高压电机)及直流电机的换向均有不利影响。应注意以下三方面: (1) 海拔高，电机温升越大，输出功率越小。但当气温随海拔的升高而降低足以补偿海拔对温升的影响时，电机的额定输出功率可以不变; (2) 高压电机在高原使用时要采取防电晕措施; (3) 海拔高度对直流电机换向不利，要注意碳刷材料的选用。 3、电机为什么不宜轻载运行, 电机轻载运行时，会造成: (1) 电机功率因数低; (2) 电机效率低。 会造成设备浪费，运行不经济。 4、电机过热的原因有哪些, (1)负载过大; (2)缺相; (3)风道堵塞; (4)低速运行时间过长; (5)电源谐波过大。 5、久置不用的电机投入前需要做哪些工作, (1)测量定子、绕组各相间及绕组对地绝缘电阻。 绝缘电阻R应满足下式: R,Un/(1000+P/1000)(MΩ) 3 U8 Un:电机绕组额定电压(V)) P:电机功率(KW) 对于Un,380V的电机，R,0.38MΩ。 如绝缘电阻低，可: a:电机空载运行2,3h烘干; b:用10%额定电压的低压交流电通入绕组或将三相绕组串联后用直 流电烘，保持电流在50%的额定电流;用风机送入热空气或加热元件加热。 (2)清理电机。 (3)更换轴承润滑脂。 6、为什么不能任意起动寒冷环境中的电机, 电机在低温环境中过长，会: (1) 电机绝缘开裂; (2) 轴承润滑脂冻结; (3) 导线接头焊锡粉化。 因此，电机在寒冷环境中应加热保存，在运转前应对绕组和轴承进行检查。 7、电机三相电流不平衡的原因有哪些, (1)三相电压不平衡; (2)电机内部某相支路焊接不良或接触不好; (3)电机绕组匝间短路或对地、相间短路; (4)接线错误。 8、为什么60Hz的电机不能用接于50Hz的电源, 电机设计时一般使硅钢片工作在磁化曲线的饱合区，当电源电压一定时，降低频率会使磁通增加，励磁电流增加，导致电机电流增加，铜耗增加，最终导致电机温升增高，严重时还可能因线圈过热而烧毁电机。 9、电机缺相的原因有哪些, 电源方面: (1) 开关接触不良; (2) 变压器或线路断线; (3) 保险熔断。 电机方面: (1) 电机接线盒螺丝松动接触不良; (2) 内部接线焊接不良; (3) 电机绕组断线。 10、造成电机异常振动和声音的原因有哪些, 机械方面: (1) 轴承润滑不良，轴承磨损; (2) 紧固螺钉松动; (3) 电机内有杂物。 电磁方面: (1) 电机过载运行; (2) 三相电流不平衡; (3) 缺相; (4) 定子，转子绕组发生短路故障; (5) 笼型转子焊接部分开焊造成断条。 11、起动电机前需做哪些工作, (1)测量绝缘电阻(对低电压电机不应低于0.5MΩ); (2)测量电源电压。检查电机接线是否正确，电源电压是否符合要 求; (3)检查起动设备是否良好; (4)检查熔断器是否合适; (5)检查电机接地，接零是否良好; (6)检查传动装置是否有缺陷; (7)检查电机环境是否合适，清除易燃品和其它杂物。 12、电机轴承过热的原因有哪些, 电机本身: (1) 轴承内外圈配合过紧; (2) 零部件形位公差有问题，如机座、端盖、轴等零件同轴度不好; (3) 轴承选用不当; (4) 轴承润滑不良或轴承清洗不净，润滑脂内有杂物; (5) 轴电流。 ,使用方面: (1) 机组安装不当，如电机轴和所拖动的装置的轴同轴度一合要求; (2) 皮带轮拉动过紧; (3) 轴承维护不好，润滑脂不足或超过使用期，发干变质。1 Y9 r6 13、电机绝缘电阻低的原因有哪些, (1)绕组受潮或有水侵入; (2)绕组上积聚灰尘或油污; (3)绝缘老化;; (4)电机引线或接线板绝缘破坏。 电动工具串激电机的简易设计 关于串激电机的设计，网络上有种种设计程序的介绍 和推荐，大家一定感觉很深奥，神神秘秘的，有些人也借此故弄玄虚; 我以为同行们大可不必受这一类东西的困扰和迷惑。以我几十年的经验， 记住两、三个公式就够了。 1. 计算转子绕组匝数W2 : W2 =π×d2×A,?,q×z×(P1?U?Cosθ),/ h5 U$ A1 T. Q. }- K 式中:d2 —转子外径，单位为厘米; A, —线负荷，通常取120~150，小功率取低值，大功率取高值; q —并联组数(即一槽相对的换向器片数);( X8 J" m: Q, l! h* g z —转子冲片槽数，q z即相当于换向器片数; P1 —设计输入功率，单位为瓦;" v* m# O0 P1 c" d U —额定电压，单位为伏; Cosθ—功率因数，通常取0.92~0.96，小功率取高值，大功率取低值。 2. 计算定子绕组匝数W1 : u+ M+ _2 Q$ { W1 = k ×(2×q× z× W2)?8( i/ k, T8 N e' Q/ F! [ 式中:k —定转子安匝比系数，通常取0.8~1.3， 小功率取高值，大功率取低值; 2qzW2通常就叫作转子总导体数(N)。 3. 接下来就是计算定转子漆包线的线径了，这个大家都很有 经验，我通常是将转子绕组的线径按电流密度12~14 A/mm2给出，而定子 绕组的线径其电流密度会取大一些。6 b4 p- _+ k/ q$ _7 h 4. 按上述计算得出的参数，试做二三套电机试验运行一下，运行参数稍有不满意的话，将绕组参数稍作增减，基本上就能符合设计要求了。这么说吧，即使按那几十个公式计算出来的绕组参数，也必定跳不过试制调整这一关的。 大家，特别是年轻有为的后辈们，各位不妨按我的这个思路做起来试试，做它三五次，经验就出来了。经验多了，就越来越容易了。 串激电机功率与冲片的简易换算 最近有同行问及:根据输出功率设计一款新串激电机，如何确定它的冲片及其叠高, 关于这个问题，理论上讲起来又会是一大套，还能将人听得稀里糊涂，莫测高深。我不喜欢这个，我还是乐于向同行们介绍简易算法。 我们可以简单的用类比法推算。确定一只此前已比较成熟的电动工具电机，计算一下它的转子铁芯体积，即“直径的二次方和叠高的乘积”与该电机的输入功率比值，例如有一只电机，转子直径为54.5，叠高50，它的输入功率为1800W，“直径的二次方和叠高的乘积”为148512.5，其与功率的比值为 82.5，再例如一台100角磨，输入功率550W，铁芯用56冲片，转子直径32，叠高45，其比值为83.8另找几个算算，大概也就是80-85左右，好了，你用这个数值去计算新电机就行了。 我来演示一个，想用72冲片设计一只输出功率为1000W电圆锯，72冲片的转子直径为41.3，1000×82.5?(41.3×41.3)=48.37，那选定50叠高就行了。 最后还是那句话，计算结果稍作调整，就一定行了，多计算几只，经验就出来了。 串激电机各工序对质量的影响和质量控制点 转子生产6 y4 v3 S- Q, \3 H/ Q( e 序号 工序名称 会产生的问题 对后道及质量影响 质控方法" C' Q3 n. X# |: M# U/ w 1 转轴压入(加强绝缘为转子一次成型) 铁芯跳动 初始不动平衡量大 打跳动' z# S6 引起压换向跳动 9 p9 Z1 u) D4 g5 f5 @! R 装配时擦铁 尺寸不到位 错片 测量& x! r7 s0 ^) j! z* A- M6 b 拉槽楔时撞刀 双层绝缘 高压击穿 质量事故 耐压仪全检+ [0 t! [0 \8 D: e 2 压端板 端板偏心，有毛刺 槽纸不好入 目测 3 压换向器 槽钩角度 火花大，功率变小， 工装0 ~7 J! }, J7 F! C0 J# S$ u 功率变大特性变软 ! j% K8 j ~, x 绕线撞钩 % @5 O5 [# ~$ d6 t3 s6 U2 ~; F3 M$ i 压入尺寸 碳刷错位 测量! i6 l8 H# K% H7 v5 t: Z 换向器外圆跳动 精车多次车不干净 打跳动 撞刀 " Q6 Z7 L) X; y0 u% M9 _/ b* v$ u j ~ 4 入纸 纸长过绝缘端板 绕线压纸 目测 纸少于2.5mm 爬电距离不够，引起耐压击穿 首检1 @: q% a4 r- u B- Y/ o: p# ^ 纸压痕过深 引起纸破裂而引起高压 目测 纸成型后不贴好槽壁 绕线时压纸 目测+ f- O: y) a" F: X; y) { 5 绕线(每班检查过线轮，毛毡，模具等) 盐浴不通过，匝间 整 机火花大，空载功率大，烧机，烧换向器，什么毛病都有 盐浴 试验 24V10mA' ^5 u: ^4 i. O/ W 张力 张力过大会引起的问题:; s$ d; e5 d5 p# ?/ I6 } 转子:1。线拉 细，漆膜正常，温升可能不能通过 2。漆膜拉裂，引起匝间短路，浪费漆包线 3，挂钩时会在钩部拉球漆包线，引起寿命不能通过) s( b# R$ X! O' R% d 4。绕线时老是断线，不能正常生产 ; l; k& i0 O0 B+ L% S4 m 定子:1.2。4。可能发生 张力过小会引起的问题 转子:1。线松，槽满率高，无法正常生产 2。挂钩松，无法正常点焊* f9 x1 h. o2 B; C 3。造成漆包线的浪费 整机:功率有变化(特别是负载为风叶的电机)$ ~' z" P. P1 B" x/ Z 泠态电阻不能通过8 Z& Q" q$ g H3 s: h( c+ I 定子:问题1。3 两边张力不一样产生的问题:3 ?3 s: g& J6 k2 q: i' d9 o+ G- h 转子:动平衡不好做* k+ b( _- J+ F 外观难看9 w* ]! s1 z2 Y" _/ F. {# e) _ 定子:外观难看 整机:碳刷工作后会一边长一边短 电机功率不稳定 拉力计9 P" m' H4 p( T 漏钩，撞钩 目测 压槽纸 耐压不通过，通过也不能用 目测+ [, J. A3 p* T0 ~ 参数错 机器参数首检 6 点焊(点焊之前先换向器对铁芯测耐压) 过焊 寿命不能通过0 a) v$ ]8 J% ~& c5 ~$ X( k 导致运行过程中断线 目测(点焊线径为原来的2/3-3/4)1 r3 E2 @% k" Q5 G 虚焊 装机火花大，寿命很短，包封的会甩包封漆，虚焊片会很黑 转子电枢综合检测仪 点焊角度大 可能虚焊 7 V N# V( c5 g3 `4 _6 Q# W 点焊角度小 可能过焊 电流，压力，时间配合不好 细线时电流要小，时间要长，换向器变色不要超过3mm 甩漆量大 运行时不包封的电机可能增加短路的机率 7 入槽楔 槽楔短开一头短 爬电距离不够 0 i4 L* ^" R, X* ? y 一边或两边没压住纸 槽楔容易松动，而引起爬电距离不够 目测 8 滴漆(有些要包封) 滴漆量少 振动，寿命短，最终会形成匝 间 设备控制 有条件剖开转子观察- A; f0 t; ~; ]9 Q( Y 漆入换向器槽 环火，火花大， 目测 滴漆量大 浪费，要是堆集在一面，平衡量大，表面漆瘤引起装配不能放入或擦铁 4 G$ n4 ^6 T) O! ], M* r 固化时间太短(固化时间从供应商处得知，有所不同) 漆没固化 目测. r0 j' b& @3 B# D 固化时间太长 转子被烤焦，电气性能 全部下降 目测 9 精车(根据转动方向车削) 转子没冷却 换向器片跳增加 手感; }0 `3 Y I: L/ ?/ @; H$ Q 精车光洁度 根据电机的用途( a7 E: u8 H+ h. T, u1 ?- Y6 B J 引起火花 对比块 精车长度不够 碳刷会碰到没精车处，火花大 测量: ?: D1 w2 Q, A. u6 f 精车长度过长 容易撞钩 目测 没车干净 火花大 目测 铜屑清理不干净 火花大 目测(专门成一工序) 精车后换向器锥度 火花大 测量 精车后圆跳 火花增大 仪器 10 动平衡 定标准不准确 平衡后残余不平衡量不准确 检查，定标一定要准，标准转子及加重 切削量太大 可能影响电机性能 目测，有条件规定超过量的转子 报废' M. K [' f3 g' \' @/ y 残余不平衡量大 振动 用设备检查7 [2 P( E" X* q$ K$ @: X 定子生产:各工序对产品的影响和转子差不多，比如张力测量， 盐浴试验，槽纸的长短等等，问题不如转子，也就是说做串激电机就是在做一个转子 串激电机转子点焊调试方法 点焊培训资料 一.点焊的作用:点焊是将换向器与转子电枢相联接的一道工序,是串激电机的重要工序之一. 二.点焊的方法:我们采用的是直流电阻焊,当点焊机的两极,铜排为负极,点焊棒为正极,接触换向器的挂钩和铜排时,产生极大的电流,在很少的时间使换向器挂钩发热,使漆色线的的漆皮融化的同时,气缸同时压紧挂钩的过程 三.点焊机调试的方法:. Z6 B, u9 Y/ G. D( A 不管什么焊机,只要掌握好以下几点就可以了6 x$ u9 u: \5 c& z# |$ m 1,点焊的时间,就是点焊时电流通过换向片的时间,时间长了,就会过焊,因为加热时间太长了,会把铜排的漆包线烧坏,或甩漆量太大.短了那么就会虚焊.+ w; T- ~: g, Y2 P 2,点焊的电流,一样的,电流大了,也会产生上面说到的问题,,同时电流太大也会炸钩.! V2 _7 e8 k9 @# Q' O/ X 3.点焊的行程,行程太短了会炸钩,这是因为行程短了后,有可能 会正焊极(点焊棒)与挂钩脱离而产生了电弧,引起炸钩 行程长了,会压 过头,形成过焊,( v, F" C5 z( {/ H& ^( E 4.点焊的角度点焊头角度大了,线会虚焊,小了就会过焊,点焊时,挂钩太 毛时,有炸钩,要注意磨点焊棒,一般在200个时,就能磨一下了. 四.过焊的处理方法及判断方法: 1.钩扁,钩经点焊后明显扩张,不成方形,变色严重,变色范围太大 2,甩漆量大,会导致电机在运转的过程中挂钩短路1 F5 m% a A6 B% P$ t 3.过焊的转子一律报废,重新调整设备.* c3 B, \2 N E% i 五,虚焊的处 理方法及判断方法: 1.钩子变色不明显,测试不能通过.6 u1 W- M5 Z7 [8 g6 F3 g 再点时电流一定要在微调档开小一档再进行点焊/ B8 ?+ ?* b/ U& |$ g 调整设备,原则是先加长时间,效果不好时,再加长电流 7 t0 t- U3 i7 F8 I" `$ s w 其它的问题处理方法) {7 f Z w; O% B: h 1. 炸钩:行程不到位,点焊头用的时间太长了,电流过大,焊头上有脏 东西,炸钩的转子一律报废。9 ^! f. ]5 |7 I! e" M2 s+ ~ 2. 点歪:焊头不能对淮换向器的正中心,点下时不正,点焊过程中转 动过程中转子与工装卡得有点紧。处理方法为将钩弄正后，按虚焊处理 5 Y. G" o( P7 D; x: g 六,点焊前的检查:* t& B( W7 j$ D 1.先打耐压,在换向器与铁芯之间打1800V/s的高压 2.检查有无漏钩,钩歪的6 j. M7 x- m, o 8 L0 p1 V& k3 e5 o- L' W- H9 A 七,不良品的区别 1(换向片表面变色要尽量控制在较小范围，钩表面要求平整，无炸钩，歪钩等，换向片表面无灼伤 2(无断线、虚焊等缺陷，点焊位置在钩部中央，漆包线在挂钩处有焦痕，甩漆量不大于0.5mm 电机和电动机的概述 1.电机的概述 电动机是把电能转换成机械能的设备。在机械、水利、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、发电、农业以及其他各种工业中，电动机被广泛地应用着。随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。此外在国防、文教、医疗以及日常生活中电动机也愈来愈广泛地应用起来。电动机已 实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。3 g" ]7 E2 E3 ` 2.电机的结构及各部分的作用 一般电动机主要由两部分组成:固定部分称为定子，旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。- w6 J M1 {. c, Y5 ~ 定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中，通 过电流时产生感应电动势，实现电能量转换。机座的作用主要是固定和支撑定子铁心。电动机运行时，因内部损耗而发生的热量通过铁心传给机座，再由机座表面散发到周围空气中。为了增加散热面积，一般电动机在机座外表面设计为散热片状。 电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是作为电动机磁路的一部分。转子绕组的作用是感应电动势，通过电流而产生电磁转矩。转轴是支撑转子的重量，传递转矩，输出机械功率的主要部件。9 @) b# K( _( Q! ]. H/ I. E $ I8 S) B; Z6 X0 Q, M 3.电机的原理# V5 Z- o. a0 N9 L6 j3 R$ D 电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。当磁极沿顺时针方向旋转， 磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。8 D* e p/ J, |! l9 H9 S 4.电机的分类 按其功能可分为驱动电动机和控制电动机; 按电能种类分为交流电动机和直流电动机;- M" |' U& Y! f0 y( r6 ]4 D 从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动 机与异步电动机;! T2 ?8 H1 e- Q- i+ i& ^+ @ 按电源相数来分类 可分为单相电动机和三相电动机;( h& X" `% r+ V) d8 j. L3 ]; o! z' j 按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、潜水式、防水 式;: H; U$ P3 V9 w- d+ R 按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等;, C0 y0 g; h3 F" y9 F 按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。 5.电机的检验标准 电动机的检验标准在国际上广泛采用的是IEC—国际电工委员会的现 行有效标准。我国电动机生产的国内标准主要是国家标准和行业标准。$ l0 M& N9 `3 v7 T$ @ 常用的标准有:4 a& G! r- u9 Q% X1 p" W GB755《旋转电机基本技术要求》; GB10068《旋转电机振动测定方法及限值》; GB10069《旋转 电机噪声测定方法及限值》; GB1032《三相异步电动机试验方法》; GB1029《三相同步电机试验方法》;' z4 J$ e" j& x6 Q1 M6 z) _ GB5171《小功率电动机通用技术要求》;( z3 {$ ~, N: y; {) N JB1136《微型单相交流串激电动机和试验方法》; ZBK22007-88《Y系列三相异步电动机技术条件》等。 - {6 ~' c. v- [/ K! V% n+ V3 l 6.电机的性能试验 电动机的性能检验分为检查试验和型式试验两大类。 " _ ]' R6 j9 `- K (1)检查试验项目包括: A.绕组对接地端及绕组相互之间的绝缘电阻的测定; B.耐电压试验;% L. X, ?3 Y% M4 R C.绕组在实际冷态下直流电阻的测定; D.电动机的空载试验;) J* O/ j9 o5 |; x! j% j E.电动机的堵转试验;& x) d* t8 c$ K% R: S9 [ F.空载特性及运行平滑程度检查(轴承应平稳轻快，无停滞现象，声音 均匀和谐而无有害杂音);4 D# d/ s+ j8 ], h G.相序检查;7 O" a! [6 F' J. k3 G8 M7 J' j/ Q H.直流，单相串激，交流整流子电机的火花试验; I.直流电动机固有转速调整率的测定;: \4 K# H: C) c2 Q r. l J.铭牌和接地标志检查;: c- C. w, c- K$ h K.外观及外部装配质量检查(油漆、吊环、螺栓、接线盒等); L.包装 检查(内外包装强度，防潮措施，包装内的定位措施，随机文件及附件，中 性包装因素的考核); M.各类电机产品技术条件规定的其他检查试验项目。 N.各类电机产 品技术条件规定的其他检查试验项目。 (2)遇到下述情况之一者,必须进行型式试验: ?制造厂家首次试制或小批量生产时; ?电动机设计或工艺发生重大变动时;; R e3 f5 K; ~% }. i ?当出厂试 验结果与从前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差时;8 U, G1 F) l0 t ?成批的电动机定期抽试,至少每年一次。- ]: m! f. U X $ l. i4 m9 S; }2 V( Y (3)产品型式试验内容:: h3 D1 s" q) D2 J4 K5 N+ R ?温升负载试验; L, ~( O. P9 x6 a ?噪声、振动的测定; ?防护等级报告检查; ?产品技术条件要求的其他型式试验项目。 8 D( O5 f" H0 y; @ o 7.电机的包装及储运 电动机为适合长途运输,应采用坚固的包装,目前出口电动机使用的包装有纸箱、木箱、木笼箱等,均应符合相关的出口包装要求。电动机应存放在通风良好、场地干燥的仓库内,避免潮湿、雨淋和曝晒。搬运时应注意文明装卸,避免摔砸。 绝缘材料及绝缘材料介绍 绝缘材料及绝缘材料介绍 什么是绝缘材料 3 c q; {, m$ S0 p( n 电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有:云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有:虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆， 绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工 制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。 5 绝缘材料的应用:绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质;此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。 + X& N2 `1 {: t" R0 I3 [ 绝缘耐压强度:绝缘体两端所加的电压越高，材料内电荷受到的电场力就越大，越容易发生电离碰撞，造成绝缘体击穿。使绝缘体击穿的最低电压叫做这个绝缘体的击穿电压。使1毫米厚的绝缘材料击穿时，需要加上的电压千伏数叫做绝缘材料的绝缘耐压强度，简称绝缘强度。由于绝缘材料都有一定的绝缘强度，各种电气设备，各种安全用具(电工钳、验电笔、绝缘手套、绝缘棒等)，各种电工材料，制造厂都规定一定的允许使用电压，称为额定电压。使用时承受的电压不得超过它的额定电压值，以免发生事故。 5 k2 p" I4 y2 M5 e 抗张强度: 绝缘材料单位截面积能承受的拉力，例如玻璃每平方厘米截面积 能承受1400牛顿的拉力。1 绝缘材料的绝缘性能与温度有密切的关系: 温度越高，绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度，每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度，在此温度以下，可以长期安全地使用，超过这个温度就会迅速老化。按照耐热程度，把绝缘材料分为Y、A、 E、B、F、H、C等级别。例如A级绝缘材料的最高允许工作温度为105?， 一般使用的配电变压器、电动机中的绝缘材料大多属于A级。 绝缘材料的耐热性评定和分级 1 主题内容与适用范围 本标准规定了电工产品绝缘的耐热性分级，确定了耐热性的评定及分 级的原则和任务。 |, \) S$ N8 q8 P4 Q4 B! K. W* |+ b 本标准适用于电工 产品及其绝缘的耐热性分级，亦适用于某特定场合下应用的绝缘材料、简 单组合和绝缘结构的耐热性定级。 , e% `2 E: e" N) G 2 引用标准 " V) v8 e; L0 q! n& K5 J8 Y GB 11026.1 确定电气绝缘材料耐热性的导则 第一部分:制订热老化 试验方法和评价试验结果的总规程 0 b$ ?4 }6 3 总论 - L/ D& H6 b% s! o& ]6 @9 z 3.1 耐热等级 9电工产品绝缘的使用期受到多种因素(如温度、电和机械的应力、振 动、有害气体、化学物质、潮湿、灰尘和辐照等)的影响， 而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素。因此已 有一种实用的、被世界公认的耐热性分级方法，也就是将电气绝缘的耐热 性划分为若干耐热等级，各耐热等级及所对应的温度值如下: ! V/ Q! Z5 v/ x( H: n _5 W0 @0 J 耐热等级 温度， ? % B! A# A& H0 S& `' \+ g Y 90 A 105 E 120 o B 130 F 155~ H 180 200 200 220 220j 250 250 N p 温度超过250?，则按间隔25?相应设置耐热等级。 4 s, } ]) o/也可以不用字母表示耐热等级，但是必须遵从上述对应关系。对在特殊条件下使用的以及有特殊要求的设备(如第3.1.5条所述)，上述分级方法不一定适用，可能要采用其他的鉴别分类方法。 1 W' A;在电工产品上标明的耐热等级，通常表示该产品在额定负载和规定的其他条件下达到预期使用期时能承受的最高温度。因此，在电工产品中，温度最高处所用绝缘的温度极应该不低于 该产品耐热等级所对应的温度(否则见第3.1.2条)。 由于习惯上的原因，目前无论对绝缘材料、绝缘结构和电工产品均笼统地使用“耐热等级”这一术语。但今后的趋势是，对绝缘材料推荐采用“温度指数”和“相对温度指数”这两个术语;对绝缘结构则推荐采用“鉴别标志”这个术语;绝缘结构的“鉴别标志”只和所设计的特定产品发生联系;而对电工产品则保留采用“耐热等级”这个术语。 3.1.1 运行条件 # z" C# y" q4 N2 w 经验证明:如果电工产品(如旋转电机、变压器等)标准是以第 3.1条所列的温度为基础并适当考虑该产品的特有因素制订的，那么，按这样的标准设计、制造的电工产品在通常的运行条件下可具有满意而经济的使用期。 3.1.2 绝缘结构中的绝缘材料 标明某电工产品为某耐热等级，绝不意味着该产品绝缘结构中的每一种绝缘材料都具有相同的温度极限。 5 G/ R7 B% W6 a( s- Y7 s ' y9 n1 g5 G" g% u7 W% ?: i6 \8 { 绝缘结构的温度极限与其中各绝缘材料的温度极限可能不直接相关。在绝缘结构中，绝缘材料的温度极限可能因受到其他组成材料的保护而有所提高，也可能因材料间不相容而使绝缘结构的温度极限低于各个组成材料的温度极限。所有这些问题应该通过功能试验来加以研究。 3.1.3 温度和温升 v& g. T) p+ E6 J 本标准中列出的温度是指电工产品中绝缘所承受的最高温度，不是电工产品的允许温升。 电气设备标准中通常规定温升而不规定温度。在确定这类标准中的测量方法和允许温升时，应该考虑下列因素，如结构的特点、绝缘的导热性和厚度、各绝缘部分的易检测性、通风方法、负载特性等。 3.1.4 其他影响因素 ! N5 [) ?$ p8 i7 Z8 c 绝缘保持其效用的能力除了热因素外，还会受到某些条件(如施加在绝缘及其支撑结构上的机械应力)和某些因素(如振动和不同的热膨胀)的影响。随着产品尺寸的增加，振动和热膨胀因素的影响也变得更为重要。大气的温度，以及灰尘、化学物质或其他污染物的存在也会产生有害的影响。在 设计特定产品时，对这些因素都应加以考虑。详见评定和鉴别电气设备绝缘结构的指导性资料。 3.1.5 绝缘的使用期 5 [" V7 ^( |. S, b" a7 R; j. l 电工产品的实际使用期取决于运行中的特定条件。这些条件可以随环境、工作周期和产品类型的不同而有很大的变化。此外，预期使用期还取决于产品尺寸、可靠性、有关设备的预期使用期以及经济性等方面的要求。 $ U/ n- U( G) ]$ w1 w 2 H2 D 对某些电工产品，由于其特定的应用目的，要求其绝缘的使用期低于或高于正常值，或由于运行条件特殊，规定其温升 高于或低于正常值，而使其绝缘的温度极高于或低于正常值。 " 绝缘的使用期的很大程度上取决于其对氧气、湿度、灰尘和化学物质的隔绝程度。在给定温度下，受到恰当保护的绝缘的使用期会比自由暴露在大气中的绝缘的使用期长，因而，用化学惰性气体或液体作冷却或保护价质，可延长绝缘的使用期。} 3.1.6 工作温度的限制 绝缘除了经受老化外，有些材料受热超过一定温度会软化或发生其他劣变，但冷却后又恢复其原来的性能。使用这类材料时要注意，务必使它们在合适的温度范围内工作。% P2 }, W5 @+ S5 H* U0 l 3.2 绝缘的选择和确定 电工产品的研究、设计、制造单位应根据绝缘的温度极限选择合适的绝缘材料和绝缘结构。确定绝缘的合理温度极限值的基础只能是运行经验或合适的、可接受的试验。运行经验是选择绝缘材料和绝缘结构的重要基 础。然而，在选用新材料和新结构时，合适的试验则是这种选择的基础(参见第4.2条)。 4 耐热性评定 0 t) X8 y1 a4 Q 4.1 绝缘材料的耐热性评定 同一属类的许多绝缘材料在耐热性上可以很不相同。因此，根据绝缘材料属类的化学名称来判别它们的耐热性是不合适的。 & U; f' H9 W0 ]' G ' b5 e-用于电工产品绝缘结构中的各种绝缘材料，它们各自的耐热性可能受到其他材料的影响。此外，各种材料的耐热性在很大的程度上还取决于它们在绝缘结构中所承担的特定功能。) }& f3 u/ s# C2 N4 j8 r 就绝缘材料在电工产品中的使用而论，材料评定有两个目的:一是对作为电气绝缘结构组成部分的某种材料的评价，另一是对单独使用的或作为构成绝缘结构的简单组合的成组成部分的某种材料的评价。 ; e4 E+ w3 D-一般，评定试验和运行经验被公认为是绝缘材料耐热性评定的可接受的基础。 !以运行经验为基础时要注意:必须保证该经验是适用的。但是在某种情况下，将一种经验转用于另一种应用情况往往可能也合适的。应制订合适的方法以确定运行经验之间的关系。 材料评定试验方法的研究已取得显著的进展。在确定和表达绝缘材料的耐热性方面已更加完善，对此可参见GB 11026.1，并且还将制订该导则的其他部分。 对可一种材料，采用不同的性能(如电气的、机械的等)、方法和失效 标准作耐热图，就可能得到不同的温度指数和半差。不同的温度指数和半差表明耐热性上有所不同，并由引决定了材料的使用方式和它可以承担的功能。 " M& a"用标准试样试验得到的结果可能与材料按其实际使用形式试验得到的结果不同。绝缘结构更接近实际情况。因此，绝缘 结构试验的结果可以证明材料在有关应用中的适用性。+ [6 F+ D/ Y1 h6 g2 l! e: \2 V6 ] 4.2 绝缘结构的耐热性评定 7 I$ ~% k$ F" M1 ?" ]& V 估价绝缘结构的耐热性，最好用有关的运行经验作基础。没有这种运行经验时，就应当进行合适的功能性试验。为此目的，需要用一种被运行经验证明了的结构作为参考绝缘结构。通过与它对比来评定新绝缘结构的耐热性。绝缘的研究单位和电工产品的研究、设计、制造、检测、使用单位应设计和进行合适的试验。在设计合适的试验和制订耐热性评定标准化试验规程时，应参考评定绝缘结构的有关资料。 , E+ F; A; n- U- j' L4 B 在选择绝缘结构的各组成部分时，可以参考单一材料的耐热性评定结果(见第4.1条)。 只要由合适的绝缘结构试验或运行经验证明其某种绝缘材料有满意的运行特性，就可以判明该材料是否适用于某特定的绝缘结构。不用考虑材料本身的耐热性。 - r# f. n2 F( v 对很简单的和受单应力作用的绝缘结构，可以根据具体情况决定，是需要进行绝缘结构的功能性试验;还是较简单地根据材料的耐热性数据作出评价，就可得到满意的结果。如果需要评价某材料是否适用于某电工产 品，则应该用已被合适的运行经验证明的材料作参考材料，进行对试验。对此，有关单位应提供在特定应用场合下被运行经验证明的材料的资料。同时，为了能够对材料进行恰当的分级，还应提供关于如何评价运行经验的准则。 应制订适用于对比评定的标准化试验规程。在还没有这种标准化试验规程时，绝缘的研究单位和电工产品的研究、设计、制造、检测、使用单位应选择合适的试验规程进行试验。 5 分级 电工产品及其绝缘的耐热性分级见第3.1条(特别是第3.1.5条和3.1.6条)和第4.2条。 ;若由试验或运行经验表明某绝缘材料、简单组合或绝缘结构，于某一特定的应用场合，能在特定的温度下可靠的工作，可以按第3.1条赋予其合适的耐热等级。 硅钢片知识 硅钢片分类:! N9 a, R7 Y* ~- B1 w4 Z 1>按轧制工艺分类:冷轧,热轧(已淘汰) 2>按导磁方向性分类:有取向(各向异性)和无取向( 各向同性) 3>按含硅量分:低(无)硅(含硅0.5%以下) 中硅(含硅0.5~2.5%) 高硅(含硅2.5%以上)' u; ?3 i7 q& P8 z 4>按钢板表面有无绝缘薄膜分类; G+ ?; m' J' e! k# I" E( y 全工艺型冷轧钢板:表面有绝缘薄膜& s0 Q1 u- U! t$ Q' f 半 工艺型冷轧钢板:表面无绝缘薄膜 绝缘薄膜的作用:降低涡流损耗.+ t1 r% [0 j1 w4 E 5>按钢板厚度分:0.35mm,0.5mm,0.65mm,?' E5 F0 X: ]$ Q9 F. ^( I0 }% T& u4 v 6>按铁损系数W15/50分:4.7 , 5.40, 6.20 , 8.00, 10.00 , 13.00 , 16.00 ,? 4 O5 [$ c8 l, M% G2 ^; w% }0 U( B 含硅量增高,对其性能的影响: <1>饱和磁密Bs降低. <不好> <2>电阻率升高 <好>; [/ U+ a1 y7 I, S <3>磁通密度变化不大.0 }- M4 o1 h* {" o. ~ <4> 硬度增加,刚性增大 <对模具影响大> 电刷的工艺 现在国内的电刷牌号按照成分来分，一般分为3种: D ]2 e6 A. X4 K y2 u 1 金属石墨类 该类电刷的主要材料是电解铜和石墨。根据使用需要有时也采用银粉(精密仪器上用的，非常贵)、铝粉等其他金属，这些电刷里面又有含黏结剂和不含黏结剂之分。这类电刷既有石墨的摩擦特性又有金属的高导电性，因此，适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机。其圆周速度不超过30米/秒。 2 天然石墨类 天然石墨是该类电刷的主要原材料黏结剂采用沥青或树脂，经过烘焙 或1000度烧结而成。这类电机有良好的润滑性能和集流性能。多数用于运行平稳的中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环。" X0 M! Z& ?8 {6 ^, i, k! Y 3 电化石墨类 主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末材料组成，经2500度高温处理，使转化为微晶型人造石墨。这类电刷具有优异的换向性和自润滑性能，广泛用于各类交直流电机不但寿命长，而且对换向器的磨损小。 9 e( A: C$ |" x; W; T 硬质电解铜的软化温度为:130度 ，疲劳强度为9.8*10八次方 N/ MM平方 而加了0.03~0.2%银的铜 软化温度为:200度，疲劳强度为:13.3*10八次方 N/ MM平方# T" L" b" Q& V( F* a; \# y; r8 { AG(银):导电性能提高，高温下硬度提高。 高温:银铜::110HV 纯铜:60HV: B$ f( c/ b! Y4 [* } 碳刷检测方面的问题，先根据部颁标准，选适合自己电机的电刷(石墨类的还是金属类的)，有几个方面，电阻、硬度、电压降、摩擦、50小时磨损值、电流密度、圆周速度，有时还要看电刷辨的粗细，弹簧的压力(弹簧压力大了，对换向器有影响、小了就不能充分磨合了，所以在选择弹簧的时候，要注意) 盐浴标准(参考) 定转子盐浴试验 企业标准) V( |9 ? _& j9 {* \ : ~* J. L0 a! L/ A 1. 主题内容与适用范围' z- F$ d* H$ ` 本标准适用于本企业生产的电机定转子做盐浴试验之用。 2. 操作过程+ y5 o# F4 M, S' Q5 K" Z& T. m 2.1配置溶液及接线 A. 配置盐水溶液:食盐30克，清水10公斤，浓度为 3?;1 Z9 ^3 E2 z+ ]8 d' T7 V* I& D& r B. 配置酚酞溶液:酒精100克，酚酞3克; C. 配置溶液:每10公斤盐水溶液加入20毫升酚酞溶液。 6 T3 O& B/ @0 b& i+ y/ V5 p D. 按图1检查盐浴装置正负极接线是否正确。导电体接正极直接接入盐浴池，被测定转子接负极。 E. 将电源正负极正确连接后，通直流电24伏，每次做盐浴前要检查溶液的导电性能，将“+”和“-”极直接浸入盐浴池中，观察电流表的读数，导通电流是否达到标准值:500mA。当电流达到500mA及以上才可测试。 2.2测试/ M3 C( l3 D; h' L A. 按图1接好被测定转子，正确放入盐浴池中。盐水浸没定转子的深度:定子线包必须完全浸在盐水中，转子线包必须浸到转子颈部，并尽可能使液面靠近换向器，以不碰到换向器钩为准。- z1 X: }/ v$ g' ^ B. 电源正极有效连接后，通直流电24伏，按漏电流接受准则进行电流法测试，并作好。 C. 当漏电流超标时，请采用针孔法重新进行测试。具体步骤如下: ? 取前面测试过的定转子，按图1接好被测定转子，正确放入盐浴 池中。盐水浸没定转子的深度:定子线包必须完全浸在盐水中，转子线包 必须浸到转子颈部，并尽可能使液面靠近换向器，以不碰到换向器钩为准。+ R- d0 V! a$ Y- i/ d ? 电源正负极有效连接后，通直流电24伏进行测试，持续0.5分钟，如果没有红色的液体出现说明盐浴试验合格。 ? 如果有红色气泡及液体出现，说明漆包线上有针孔，仔细观察针 孔的数量及部位。 ? 如果针孔数量超过两处或不能清楚判别数量，则需要将漆包线仔 细拆出(拆出时需特别留意不可再损伤漆包线)。 ? 将拆出的漆包线放入上述盐浴池中，漆包线两端均接上述电源负 极，仔细观察红色液体和气泡出现的数量和部位。按针孔接受准则进行测 试。 D. 测试结束后，将电源线放回原位。0 O2 ~/ N- L" X3 S 3. 漏电流及针孔数接受准则9 H, Y' L( g3 W1 x) D* e 3.1漏电流接受准则 线径(mm) 转子 定子 漏电电流(mA) 浸泡时间 通电时间 浸泡时 间 通电时间 8 ]5 @% M5 ]. W0 t5 H: n9 L& ]2 C% J- K <0.4 1min 1min 1min 1min <10' b3 E. A) l" ^9 n4 e 0.4-0.6 1min 1min 1min 1min <10/ g- c, L# E! d% ]5 j# K4 }1 h >0.6 不必浸泡 1min