XIAOZHONGMING

摘　要：从电磁设计、结构设计２方面对设计阶段的电机质量控制进行了探讨，然后对制造阶段的质量控制进行了分析，以期对电机质量的进一步提高提供借鉴。

  

      关键词：电机；质量控制；电磁设计；结构设计

      0　引言

      制造以及设计过程中的隐患常常会影响产品的总体质量。只有解决了这些隐患，电机的质量才会显著提高。基于此，本文将对电机产品的一些隐患进行分析，并且探讨消除这些隐患的手段，以期可进一步改进电机质量。

      １　设计阶段质量控制

      电机的整体质量水平与设计息息相关，下面将介绍电磁设计及结构设计的相关问题。

１．１　电磁设计

１．１．１　温度场的分布

      绕组的温升在于温度场。一般情况下温升限值就是指利用电阻法计算出来的绕组平均温升。温度分布不平衡，在温升值上面是不易发现的，但是它却会影响电机绝缘体的寿命，所以这一点不容忽视。

１．１．２　槽配合的选择

      定转子的槽配合会对电机的整体性能产生极大的影响，牵扯到机体的磁密、热负荷、效率、功率因数、附加损耗、电磁噪声等，利用目前已有的专用设计软件程序对电机的磁密、热负荷、功率因数、效率、谐波以及转矩等进行计算，可得出满意的结果。但有关定、转子槽配合对电机附加损耗以及由于附加损耗对电机温升产生影响的论述较少，这可能是因为附加损耗的计算本身较难的缘故。因此，在进行电磁设计时，应考虑到如定转子槽配合选择不当，会导致电机附加损耗增加，从而增大电机温升的情况。

１．１．３　气隙的控制

     电机是个磁路系统。转子与定子的气隙越大，磁阻就越大。根据磁路欧姆定律，磁阻增大，在磁势一定的情况下，磁通就会变小。据此推理，磁通变小，感应到转子的感应电流也小；感应电流小，由此产生的力矩也小。因此气隙的大小影响了整个电机的机械性能。气隙过大，使得电机机械特性变软，性能变坏。但气隙过小，造成附加损耗增加，影响电机效率，增大电磁噪声，同时增加制造难度；另外，气隙的减小，使转子铁芯与定子铁芯容易相擦，造成电机绝缘损坏、堵转、电机发热直至烧毁，使电机寿命降低。

１．２　结构设计

１．２．１　机座强度的保证

      电机的安全运行与固有振动频率密切相关，包含由定子、转子引起的固有振动频率，而定子是由带绕组定子压入机座形成的，设计时，在机座的选料和结构设计上，要充分考虑机座的强度，同时要兼顾机座的成本和加工工艺性。转子的固有振动频率与转子的斜槽角度、旋向密切相关，因此进行斜槽角度、旋向设计时，在考虑电机启动转矩的同时，还应兼顾计算转子的固有频率。

１．２．２　轴承的选择

     轴承在电机中主要起支撑传动和减少摩擦的作用，所以轴承的结构、型式、精度、噪音等都直接关系到电机的使用和寿命。设计时，应根据电机适用范围和所承受的负荷，确定轴承结构，选用合适的轴承型号.

     在轴承选型时，还应考虑到轴承的游隙。电机的使用条件、转速、温升、零部件配合公差等都与轴承游隙相关，一般转速在３　５００ｒ／ｍｉｎ以下的电机轴承多采用ＣＭ 游隙；而高温高转速的电机，为防止运转过程中因发热引起轴承卡死损坏，会选择相对较大的轴承游隙。轴承与电机轴、电机端盖轴承室的配合通常采取过盈或过渡配合，轴承在装配后，游隙会随着内孔的涨大和外圆的缩小而减小。装配后，理论上达到０游隙时，电机的噪音最小，寿命达到最佳。但在实际运行中，因电机温升等原因，轴承在装配后最好保０．００３ｍｍ左右的游隙。因为若为０游隙则会造成轴承咬死损坏；而游隙过大，又将会导致电机噪音增大或降低轴承寿命。

       ２　制造阶段质量控制

      下面探讨制造阶段一些不容易被发现但又影响质量的隐患。

      铸铝转子的质量控制：转子铸铝质量直接关系到电机的转矩、启动性能、噪音、振动等，转子铸铝过程是特殊工序过程，因此应对铝液温度、铝液纯净度、压力、压射速度、保压时间这些关键工艺参数进行连续监控。关于铸铝模具的结构和型式，在满足导条、端环尺寸的情况下，应重点考虑压铸过程模具的排气结构。实际操作时，在开始压铸前，最好对模具进行预热后再使用；否则，对前几模冷模压铸的产品，应重点检查。

      转子：转子铁芯和轴采用热套装配工艺，转子铁芯与轴的配合采用的是过盈配合，可提高转子与轴的联接强度，避免冷压工艺掉轴的隐患。转子加工时，应控制转子外圆与轴中心线的跳动，如转子跳动过大，在电机定转子装配后，会导致定转子气隙不均衡，从而使电机的震动和噪声加大。

      转子动平衡：转子的平衡关系到电机的振动、噪音。电动机转子校动平衡的目的，是为减小电机运转时所产生的不平衡离心力，减小电机振动噪音。

      电机机座、端盖、轴加工件精度：电机机座、端盖、轴的加工精度包括配合尺寸精度、形位公差等，会直接影响到电机的装配、定转子气隙均匀度，会影响电机的整机性能、噪音振动及安装使用。

      定子铁芯：铁芯的质量直接关系到绕组的寿命以及电机的噪声、功率因数、效率和温升。铁芯的毛刺大且装压不紧，会加大空载电流，降低效率和功率因数，提高温升，还会损伤绝缘；如果装压松散，会产生噪音；转子铁芯有菱形的时候还会干扰平衡的准确度。

      绕组浸漆：电机绕组浸漆的目的是为了固化绕组，使松散的导线粘结成为坚实的整体。经过浸漆处理后，绕组内部及铁芯之间的空隙被绝缘漆填满，空隙中的空气被排走，传热能量能较快地散发出去，从而改善电动机的散热条件，降低电机的温升，同时提高电机的绝缘能力。电机绕组的浸漆也是一道特殊工序，在根据电机绝缘等级和电机适用条件选择了正确的绝缘漆后，还需对整个工序过程进行连续监控。浸漆过程需重点控制的工艺参数包括漆的黏度、铁芯的预烘、浸漆时间、烘干温度、保温时间。

      电机装配：电机装配是一道关键工序。装配应保持场地清洁，电机轴承的安装是装配工序中的一个重要过程。轴承装配工艺主要包括清洗和安装２部分。轴承的安装方式通常采用热套和冷压２种方式，在进行端盖轴承室配合尺寸设计时，应考虑到轴承安装的方式。电机装配完成后应进行装配质量机械检查，主要检查装配的完整性、正确性以及电机手感转动的灵活性等。

      质量检验：检验包含原材料检验、过程产品检验和成品出厂检验以及型式试验。原材料（包括硅钢片、漆包线、绝缘材料、引线及其他一些外购零件等）检验一般采用入库抽查的方法。过程检验从冲片制造开始，包括冲片叠压、转子铸铝、金加工轴、端盖、机座尺寸和形位公差的检查，绕组线圈、嵌线质量、浸漆质量、转子质量、电机装配质量的检查，整机出厂安全性能测试和空载运行测试。各阶段的质量检验进行前，应编制相应的检验作业指导书，对相关检验人员进行培训。在检验过程中，根据检验项目的重要度，实行全检或抽检。抽检时，应熟悉并正确使用ＧＢ２８２８．１—２００３《计数检验抽样程序第１部分：按接收质量限（ＡＱＬ）检索的逐批检验抽样计划》。

        ３　结语

      为了适应企业发展的需要，必须改变传统模式，提高员工素质，敢于“破”、“立”，从而与世界接轨。电机有机械、通风散热、电磁等方面的问题，规格和类型又过于复杂，所以企业之间的竞争归根到底就是人才和技术的比拼，因此在设计上要杜绝隐患，厂家也必须精心加工，提高电机质量。