【壓縮機網(wǎng)】永磁電機因其功率因數高、效率高等特點(diǎn)而在許多領(lǐng)域得到廣泛應用。永磁電機一般將磁鋼裝在轉子上,以保證定子電氣聯(lián)接的可靠性。其結構型式有:

 

　　磁鋼嵌入式——轉子沖片沖有磁鋼槽，磁鋼裝在槽內，因在沖片制造時(shí)已充分保證了磁鋼槽的對稱(chēng)度，進(jìn)而保證了磁路的對稱(chēng)性;

 

　　磁鋼粘接式——將磁鋼用特殊的粘接劑粘在磁軛上;靠工藝保證磁鋼均勻以使磁路對稱(chēng);粘接牢固以使在較大的線(xiàn)速度下不至脫開(kāi)。

 

　　除一般的制造工藝(如機械、熱工、電鉗工藝)外,永磁電機的制造有幾個(gè)關(guān)鍵工藝:

 

　　(1) 由于磁鋼的極強吸附力,在與鐵磁性材料(如鐵心、轉軸等)靠近時(shí)極易吸附。轉子裝配時(shí),磁鋼與轉子磁鋼槽裝配間隙僅0. 1 mm左右,當磁鋼接近轉子鐵心時(shí),極強的吸附力將磁鋼直接吸附在鐵心上而很難裝入槽內;而一旦吸附就很難再分開(kāi),裝配難度極大且具有一定的危險性。

 

　　(2) 總裝時(shí)轉子若沒(méi)有強勁準確的導向保證，定、轉子將以很強的磁力吸附、抱死,難以分離,導致總裝失敗。

　　本文主要討論永磁電機磁鋼裝配及總裝配的關(guān)鍵制造工藝過(guò)程。

 

　　1、轉子的磁鋼裝配工藝

 

　　1. 1 工藝要點(diǎn)

　　磁鋼裝配時(shí),應設法克服磁鋼對轉子鐵心的強磁性吸引力以保證裝配順利,磁鋼極性正確以保證磁路對稱(chēng)。為此進(jìn)行了詳細的工藝試驗,確定了磁鋼裝配的工藝方案,設計了磁鋼裝配工裝及導向夾具,并以合理的手段定性分析所裝配磁鋼極性,每槽磁鋼相對磁通量數值接近,即保證磁路對稱(chēng),以保證磁鋼裝配質(zhì)量。

 

　　1. 2 工藝過(guò)程

　　(1) 為保證裝配的準確無(wú)誤,設計工裝夾具。

 

　　(2) 進(jìn)行磁鋼分離、極性標識檢查、磁通量相對數值檢查,以保證裝配后每極磁通量相等,同時(shí)進(jìn)行外觀(guān)檢查,看是否有破損。各種牌號的永磁材料雖有國家標準保證其基本性能,但各廠(chǎng)的企業(yè)標準不同,而且同一牌號的永磁材料即使在同一工廠(chǎng)生產(chǎn)也有工藝上的不同而使不同日期或不同爐號的永磁材料在性能上產(chǎn)生偏差。因此上述檢查工作是相當重要的。一臺電機應裝配同一批號的磁鋼,以保證電機的電磁性能。

 

　　(3) 工作場(chǎng)地的準備:將轉子裝配工作場(chǎng)地用非磁性護欄圍起,并在醒目位置作明確警示;工作場(chǎng)地清掃干凈,用高壓風(fēng)對場(chǎng)地各角落進(jìn)行清理,不允許有鐵屑、焊渣等鐵磁性廢物;準備好所用的非磁性工裝夾具、不銹鋼無(wú)磁扳手、隔板、木質(zhì)支撐、銅錘、3240玻璃布板等。

 

　　(4) 將疊好沖片的轉子用高壓風(fēng)吹凈,并用白布包扎好以防調運過(guò)程中帶有其他雜質(zhì)廢物;將轉子支撐好(使轉子呈水平狀態(tài)) ,再次用樣板檢查轉子上的磁鋼槽,然后將防護工裝夾具固定于轉子上,準備裝磁鋼。

 

　　(5) 每?jì)蓧K磁鋼之間用厚度約15 mm的非磁性板隔開(kāi),并在每塊磁鋼的兩個(gè)大面(工作面)上標明“N”、“S”極性,且明確標寫(xiě)磁通量的相對數值。數值相同的磁鋼基本上是在一起放置的,以便于裝配。用手在木質(zhì)支撐上將磁鋼分開(kāi)。

 

　　注意:請一定不要拿兩塊磁鋼進(jìn)行操作,一旦吸附在一起,將無(wú)法進(jìn)行分離,且兩塊磁鋼吸附過(guò)程中極易傷人,非常危險。要求操作者在操作過(guò)程中一定要將磁鋼一塊一塊裝配。將磁鋼遠離鐵磁性材料,然后再裝入磁鋼導向工裝里,對準轉子上的磁鋼槽。此時(shí)應注意磁鋼的“N”、“S”裝配極性以及磁鋼磁通量相對數值。裝配時(shí)不要將一個(gè)轉子槽中磁鋼全部裝滿(mǎn),而是先將整個(gè)轉子磁鋼槽分別各裝一塊、兩塊??直到最后完成全部裝配。裝配時(shí),如某塊磁鋼裝配不到位,可以用銅棒或非磁性硬棒將磁鋼推到位。注意:不能用力過(guò)猛,以免將磁鋼敲打破損。

 

　　(6) 用指南針對準轉子外圓各槽檢查磁鋼極性,極性合格后裝配其他固定用的零部件;最后將轉子整體用白布包好,準備流入下一工序。

 

　　2、總裝工藝

 

　　2. 1 工藝要點(diǎn)

　　裝有磁鋼的轉子整體吸附力極強,定、轉子之間氣隙較小,在總裝時(shí)容易造成定、轉子之間因引力大而發(fā)生碰撞,可能導致定、轉子吸附在一起難以分開(kāi),甚至報廢,且易造成人身傷害。傳統的立裝或臥裝工藝已無(wú)法滿(mǎn)足要求,因此在保證定、轉子絕對同心的條件下再行總裝是工藝關(guān)鍵。

 

　　2. 2 工藝過(guò)程

　　(1) 設計一不帶磁性的假轉子,用假轉子將機座校正;

　　(2) 裝端蓋、永磁轉子;

　　(3) 總裝。

 

　　設計的永磁電機工藝采用假轉子、總裝機等非標準設備,在我廠(chǎng)開(kāi)發(fā)研制的UT系列電機上試驗,總裝配工藝性強,操作性可靠。目前,該類(lèi)電機總裝配工藝在國內同類(lèi)電機生產(chǎn)行業(yè)中處領(lǐng)先地位,使我廠(chǎng)在國內節能潛水電機領(lǐng)域內保持工藝技術(shù)領(lǐng)先,新市場(chǎng)拓展迅速。

 

　　我公司與專(zhuān)用機床廠(chǎng)家共同研制了總裝機,可滿(mǎn)足永磁電機生產(chǎn)需要。另外,通過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)摸索,設計補充了部分工裝,如總裝配之前采用了假轉子工裝導向定位,并改進(jìn)了工藝方法,使生產(chǎn)效率提高約2～3倍。

 

　　3、工藝水平提升情況

 

　　結合永磁電機制造，可在如下幾方面提升工藝技術(shù)水平：

 

　　(1) 轉子鑄鋁與磁鋼裝配同時(shí)考慮：在研制UT系列永磁同步潛水電機制造時(shí),由于轉子磁鋼槽形復雜,且與鑄鋁導條僅間隔1 mm,鑄鋁后磁鋼槽變形狀況難以控制,國內同類(lèi)電機生產(chǎn)制造時(shí)報廢率較高。為此在工藝制定轉子磁鋼槽形定位保證方案,鑄鋁與磁鋼裝配同時(shí)考慮,配置了槽形修整及磁鋼裝配導向等一系列裝置,使磁鋼容易裝配到位,轉子動(dòng)平衡不受影響,達到設計的精度要求。

 

　　(2) 磁鋼“分層式”裝配：由于沖片結構更為復雜,每臺轉子裝配80塊磁鋼,磁鋼吸附、排斥力極強,因而在工藝上采用“分層式”裝配方案,配制精確的導向非標準裝置,使磁鋼克服吸附力、排斥力順利進(jìn)入槽內,裝配設計位置,避免了磁鋼破損,同時(shí)使磁鋼裝配工效提高三分之一,保證極性正確。

 

　　(3) 采用假轉子定位總裝：因常規工藝裝配使定、轉子裝配時(shí)吸附粘死而無(wú)法裝配,通過(guò)假轉子、定裝機構與車(chē)床結合調試,使定轉子裝配到位?？傊?采用以上工藝制造方法,填補了我廠(chǎng)在永磁電機轉子磁鋼裝配、總裝配及檢測工藝上的空白,使我廠(chǎng)在永磁電機制造工藝技術(shù)水平方面具有成熟的技術(shù)飛躍和技術(shù)支持。