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1,电机常用材料培训,王泽军 设计组,广东省东莞电机有限公司,东莞电机 志在环球,2,电机常用材料培训内容,一、铸铁机座、端盖、轴承盖、接线盒等 二、漆包线及绝缘材料有绕组定子铁心 三、矽钢片定转子铁心 四、圆钢(45#钢或40Cr)主轴 五、轴承,3,铸铁,铸铁是含碳量在2%以上的铁碳合金。除碳外,铸铁中还含有1%3%的硅以及锰、磷、硫等元素。,铸铁可分为: 1)灰口铸铁:含碳量在2.7%4%,碳主要以片状石墨形态存在,断口呈暗灰色,简称灰铸铁。 抗拉强度和硬度接近碳素钢,减震性能好。一般灰铸铁铸造性能和切削性能较好,常用于制造机床床身、气缸、箱体等结构件。 eg:HT150、HT200、HT250、HT300、HT350,4,2)球墨铸铁:将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状。 组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性,常用于制造能够承受较强动载荷零部件,液压泵齿轮、水轮机阀门、减速机体、空压机、泵体等 eg:QT400-15、QT500-7、QT600-3、QT700-2 3)蠕墨铸铁:将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。 4)白口铸铁:碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。 5)可锻铸铁:由白口铸铁退火后得到,石墨呈絮状,5,灰铸铁,球墨铸铁,蠕墨铸铁,可锻铸铁,6,漆包线及绝缘材料,1、漆包线 漆包线是绕组的主要组成部分,由导体和绝缘成组成。 漆包线的技术性能: 1)漆包线力学性能主要有柔软性、伸长率、漆膜耐刮性、和弹性。 2)漆包线电性能主要有直流电阻、漆膜的击穿电压和介质损耗角正切值。 3)漆包线的热学性能主要有漆膜的软化击穿、热老化、热冲击性能。 4)漆包线的化学性能主要有耐有机溶剂等性能。,7,8,2、电缆线 电缆线是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。 电缆线的基本结构为:导体、绝缘层、屏蔽层和防护层。 1)导体(即导电线芯)根据使用场合不同柔软度要求可分为硬型、软型、移动型和特软型。线芯可分为:单芯、二芯、三芯、四芯、五芯极以上。 线芯材料一般采用圆铜线、镀锡圆铜线、圆铝线等。 2)绝缘层是主要结构部分,是包覆在导电线芯外的,具有保证产品良好的电气性能的作用。 绝缘层材料主要有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯和耐热聚氯乙烯等。,9,3)屏蔽层的作用是防止电场、磁场对电缆线的干扰。 屏蔽层的材料一般采用镀锡铜线编织或薄膜绕包。 4)防护层的作用是保护绝缘层。 护层材料一般采用橡皮、聚氯乙烯等塑料,还有用 纤维编织护层的。 电机引接线一般采用软电缆,其长期最高工作温度 为70,敷设时最大弯曲半径要大于电缆外径的4倍。 电机引接线执行标准为JB6213.3-1992。 常用的电机引接线型号及名称: 乙丙橡皮绝缘引接线(JEM) 聚烯烃绝缘引接线 (JYJ) 聚氯乙烯绝缘引接线(BVR),10,11,12,3、绝缘材料 绝缘材料又称为电介质。它在直流电压作用下, 只有微小的电流通过,其电阻率大于10 m。 在电机、电器设备中,绝缘材料起着隔离不同电位的 带电导体的作用。 绝缘材料一般可分为: 气体绝缘材料 eg:空气、氮、氢、二氧化碳、六氟化硫等 液体绝缘材料 eg:变压器油、开关油、各种合成油等 固体绝缘材料 eg:薄膜、层压材料、浸渍纤维制品、云母 制品、复合材料。,7,13,电机绕组常用绝缘材料: 1)聚酯薄膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯经铸片及双轴 定向而制得的薄膜。 聚酯薄膜在湿热条件下电绝缘性能和耐霉性能好, 常用于中小电机槽绝缘、匝间绝缘、线圈绝缘的等。 eg:6020、6021、6022 2)复合材料是在一层聚酯薄膜的两侧粘贴聚芳酰胺 纤维纸制成的三层复合材料。复合材料适用于电机 槽绝缘、层间绝缘、匝间绝缘、线圈绝缘。 eg:复合材料(6640)0.23 JB/T4061.1-1995 6650、6641 DMD-F级,14,3)丙烯酸酯玻璃纤维软管是由无碱玻璃丝管浸以丙烯 酸酯漆而成的电气绝缘软管。该软管有一定的介电性能、 柔软性和弹性,适用于电机、电器、仪表等装置的布线 绝缘和机械保护。 eg:2740- 槽楔 电机常用槽楔有3240环氧布板槽楔、引拔槽楔、磁性槽楔。 磁性槽楔是在普通槽楔的材料中加入导磁材料,经过热压、 固化成型。 由于磁性槽楔的导磁系数大,增大了定子齿部截面积,降低 磁阻;而且使电机的卡式系数减小,相当于缩短了电机的有 效气隙,从而减小了电机表面损耗和脉振损耗,使电机效率,15,得到提升,同时也能降低绕组温升,延长电机的使用寿命。 但使用磁性槽楔也有一些问题: 1)定子漏抗随着磁导率的增加而增大,将使导致电机电流 和转矩减小; 2)由于磁性槽楔需承受气隙磁场各种交变力的作用,所以 对它的力学性能、磁性能都有较高要求; 3)随着导磁率的增加,槽楔在定子中所受的电磁力也随之 增大,容易导致槽楔松动、脱落。,16,17,18,矽钢片,矽钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金,一般含硅量在0.54.5%,经热、冷轧而成。加入硅可提高铁的电阻率和最大导磁率,可以降低铁损和磁时效。 硅钢片一般会用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。 1、硅钢片的符号的含义: 例如:50W600表示冷轧无取向硅钢片, 50表示硅钢片的厚度为0.5mm,600表示其单位铁损为6 W/Kg。,19,2、硅钢片性能 硅钢片的性能常用铁损和导磁性能来表示。 铁损P10/50,P15/50,P17/50表示在50Hz频率 下,硅钢片中的磁通密度为1.0,1.5,1.7时,每千 克的硅钢片损耗瓦数,即W/Kg。 3、冷热轧硅钢片的区别 热轧硅钢片由于磁性很差,单位损耗大,生产过程中环境污染大、劳动强度大,也不符合国家节能减排政策等现在已不再采用,被冷轧工艺所取代。 冷、热轧片的性能差异主要有以下几点:,20,1)冷轧硅钢片有取向和无取向之分。 有取向硅钢片的磁性能有明显的方向性,当磁力线 沿着材料的碾压方向通过时,是材料的导磁性能最好, 单位损耗最小;当磁力线通过的方向与材料的碾压方向 垂直时,导磁性能明显下降。两种方向通过时的导磁性 能相差35倍。冷轧硅钢片的无取向的磁性能要优于热 轧硅钢片。 2)在磁通密度和频率相同的情况下,冷轧比热轧的单位 损耗和单位励磁容量要小。 3)冷轧取向硅钢片的磁饱和点较高,约1.7T左右,而 热轧的只有1.45T左右。 4)冷轧硅钢片对机械加工比较敏感,在冲剪、叠压后 对其磁性能影响特别严重,往往需要经过退火后才能 恢复其性能。机械加工对热轧片影响不大,不需要退火。,21,22,圆钢,圆钢是截面为圆形的实心长条钢材。其规格直径表示,如“80mm”即表示直径为50毫米的圆钢。 1、圆钢分类 按制造工艺可分为热轧、锻造和冷拉三种。 2、材质 圆钢的材质:Q235、10#、20#、35#、45#、 20Cr、40Cr、50Cr、15CrMo、12Cr1Mo、2Cr13、50Mn、65Mn、GCr15 3、区别 圆钢与其他钢筋区别: 1)圆钢外形光圆,无纹无肋,其他钢筋表面有,23,刻纹或有肋; 2)成分不一样,圆钢属于普通低碳钢,其他钢筋多 为合金钢; 3)强度不一样,圆钢强度低,其它钢强度高,在相同 直径下,圆钢所能承受的拉力要比其它钢筋小;但圆钢 的塑性要比其它钢筋强。,24,25,26,轴承,轴的支承成为轴承。它的主要作用是支撑 机械旋转体,降低其运行过程中的摩擦系数, 并保证其回转精度。 1、轴承分类: 按摩擦性质可分为滚动轴承和滑动轴承。 2、滚动轴承构造和工作原理 滚动轴承按滚动体可以分为深沟球轴承、圆柱 滚子轴承、推力球轴承。它们都是由外圈、内圈、 滚动体和保持架等四个部分构成。,27,3、常用滚动轴承分类及特点 1)深沟球轴承是最具代表性的轴承,也是 各行各业使用最广泛的轴承。该类轴承摩擦系数 小,精度高,极限转速高,结构简单,制造成本低, 维护费用低,而且尺寸范围大,形式多样。 主要承受径向力,同时也可以承受少量的轴向力。 eg:6319/C2、6319、6319/C3、6319/C4、6319/C5 2)圆柱滚子轴承为线接触轴承,承载能力大, 全部承受径向负荷。当轴向力到一定程度时,内圈 和外圈会产生相对位移。 eg:NU319、NNU319、FCD型等,28,3)四点角接触型球轴承是一种可分离型轴承,可以 承受双向轴向载荷,可承受少量径向负载。 eg:QJ319,29,30,31,4、我国轴承行业现状主要突出在以下几个方面: 1)行业生产集中度低。德国两大公司占其全国总量 90%,日本5家公司占其全国总量90%,美国一家占其 全国总量56%。而我国哈、瓦、洛等10家轴承企业仅占 全行业的27%。 2)研发创新能力低。行业基础理论弱,参与国际标准 制定力弱,少原创和专利产品。高速铁路机车、中高档轿 车、高水平轧机等重要主机的配套轴承,基本上靠进口。 3)工艺制造水平低。我国与轴承配套的制造设备及工艺 设备发展缓慢,车、磨加工等自动化水平低。,32,谢谢!,
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