哈尔滨商业大学德强商务学院毕业论文（设计）
***电机有限公司电机装配工艺流程改善
摘要
本文基于工业工程（IE）理论，综合运用工艺流程的相关知识和方法，通过系统的分析，对***电机股份有限公司电机装配车间的电机装配工艺流程进行了研究改善。本文论述了工业工程和工艺流程主要应用技术和理论。特别对当前工业工程的实际应用中涉及的重要理论进行了阐述，并对工艺流程改善的方法进行了系统论述。利用工业工程的知识对电机装配车间的改善过程进行了深入的分析和研究。
主要通过对装配车间的定子，转子各自的装配以及之后的组装进行工艺流程分析，充分的利用了5W1H，ECRS，动作经济原则等方法进行分析，同时，通过改善前后的装配车间线路图、工艺流程图、人型和物料流程程序图进行分析，电机装配的工艺流程中检验由改善前的5步简化为改善后的3步；等待由改善前的4步简化为改善后的2步；搬运由改善前的16步简化为改善后的13步；储存由改善前的4步简化为改善后的3步；物流的路线缩短了160米；达到了消除浪费作业，简短制造周期，综合提高该车间生产效率，降低生产成本，增强产品竞争力的目的。
关键词：工艺流程；路线图；工艺流程图；流程程序图
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The improvement of Motor assembly process which used in Jiamusi electrice co.,ltd
Abstract
In Industrial Engineering (IE) theory, the integrated use of knowledge and lean production methods, through systematic analysis, Jiamusi Electric Co., Ltd. Click the motor assembly plant has been studied to improve the assembly process; this article discusses the major industrial engineering and process technology and application of theory. In particular, the practical application of current industrial engineering major theories involved are described, and process improvement methods to the system discussed Use of industrial engineering knowledge of motor assembly plant in the improvement process conducted in-depth analysis and research.
Mainly through the stator assembly plant, the rotor assembly and after their assembly to process analysis, Full use of the 5W1H, ECRS, the principle of action and other methods of economic analysis, the same time, before and after the assembly plant by improving route map, flow chart, one chart type and material flow analysis procedures, Motor assembly process inspection by improving the 5 steps before for improved 3 steps, By improving the waiting before four steps to improve the simplified after two step, By improving the 16 before handling for improved step 13 step, By improving the store before four steps to improve the simplified after three steps, Logistics routes shortened 160 meters, to achieve the elimination of waste operations, short manufacturing cycle, integrated to enhance the plant efficiency, reduce production costs, the purpose of enhancing the competitiveness of products
Key words: process;circuit diagram;flow chart;process flow chart
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目录
摘要 (i)
Abstract ............................................................................................................................................i i 绪论 .. (1)
1 论文研究的理论方法 (4)
1.1 工业工程概述 (4)
1.2 工业工程理论的作用和意义 (5)
2 程序分析 (7)
2.1 程序分析概述 (7)
2.1.1 程序分析目的 (7)
2.1.2 程序分析所用记录符号 (7)
2.1.3 程序分析的方法 (8)
2.2 工艺流程分析 (9)
2.2.1 工艺程序分析概述 (9)
2.2.2 工艺程序分析意义 (9)
2.2.3 工艺程序图的内容 (10)
2.3 流程程序分析 (10)
2.3.1 流程程序分析概述 (10)
2.3.2 流程程序图的意义 (10)
2.4 线路图分析 (11)
3 ***电机有限公司电机装配工艺流程现状分析 (12)
3.1 企业及产品简介 (12)
3.2 企业产品需要改善的必要性 (12)
3.3 电机装配工艺程序分析 (12)
3.3.1 电机的主要结构 (12)
3.3.2改进前电机装配工艺程序 (13)
4 电机装配工艺流程改善方案 (16)
4.1 作业流程优化方法 (16)
4.1.1 电机定子装配过程存在的问题 (16)
4.1.2 电机转子装配过程的存在问题 (17)
4.2 电机装配工艺流程改善 (19)
4.2.1 电机定子装配工艺流程改善 (19)
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4.2.2 电机转子装配工艺流程改善 (20)
4.3 电机装配车间线路图 (24)
4.3.1 电机装配车间布置存在的问题 (24)
4.3.2 电机装配车间布置改善 (26)
4.4 改善成果对比 (28)
结论 (29)
参考文献 (30)
致谢 (32)
附录 (33)
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绪论
随着全球经济一体化进程的不断加速，IT技术的飞速发展，人类社会从工业经济时代带进入了信息经济时代，企业所处的商业环境也发生了剧变:顾客需求瞬息万变、技术创新不断加速、产品生命周期不断缩短、市场竞争日趋激烈，这一切构成了影响现代企业生存与发展的巨大力量。当今开放的市场使企业感到巨大的压力，对企业来说，这是一场全世界范围内的生存竞争，而竞争规则就是强者生存，能迅速生产出市场需要的质优价廉产品的企业即为强者。传统的生产和管理模式已经不能适应新的外部环境，企业为了生存和发展必需要进行一场改善革命去创造新的生存空间近代生产管理观点均强调公司应对生产装配流程进行全面性分析改善或彻底改造，以符合近年来顾客对公司的新期望，并且解决问题。
电动机原理最早的提出者是英国的科学家法拉第，他首先证明了电力可以转变为旋转动力，而后据说是德国的雅克比最先将之付诸实践，制造出了第一台电动机。电动机最早先的样子是在两个U型磁铁中间安装了一个六臂轮，并在每个臂上带两根棒型磁铁，通电后磁铁的吸引力和排斥力推动轮轴转动。
电动机在雅克比手上还有进一步的发展，他制造了一个大型的装置为小艇提供动力，并在易北河上试航，虽然当时的时速只达到了2.2公里，但这不影响电动机实验的成功。电动机的另一个发展者美国的达文波特，在几乎相同的时间里，也成功的制造了电动的印刷机，只可惜这个型号的印刷机成本太大，几乎没有商业价值[1]。
1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。最先制成电动机的人，据说是德国的雅可比。他于1834年前后成了一种简单的装置：在两个u型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与u型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上，用320个丹尼尔电池供电，1838年小艇在易北河上首次航行，时速只有2.2公里，与此同时，美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机，印刷过美国电学期刑《电磁和机械情报》。但这两种电动机都没有多大商业价值，用电池作电源，成本太大、不实用。
电动机被广泛应用的推动力来自直流电动机的问世，在1870年时比利时的工程师格拉姆发明了这种实用机械，并把它大量制造出来，而后还不断的对电动机的效率进行提高。电动机的另一个研究单位德国西门子也在努力研究，几乎也是在格拉姆成功的同一时间，西门子推出了电机车，这个不烧油的车在柏林工业展览会上获得一片喝彩声。
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交流电动机问世之后，同步电动机、串激电动机、交流换向器电动机等也逐步被人们发明出来，并投入实际的生产，为人们的生活提供更多便利。电动机的发明和应用对人类来说具有极大的意义，可以说它为人类生活带来了翻天覆地的变化。
距有关部门统计，我国中型电机行业主要企业单位有345家，从业人数30万人以上。
据“九五”前三年产销统计，年产量在100万KW以上的企业有7家，年产量在50万～100万KW的企业有12家，年销售收入在1亿～1.5亿元的企业有14家。1998年度在国家宏观调控政策制约下，外有金融危机冲击，出口难于增长，内受特大洪涝灾害影响，机床、水泵、风机等相关行业滑坡，减少电机配套，国内外市场需求乏力，是历年来生产经营最为艰难的一年。由于过去重复建设，生产能力严重过剩，市场供求失衡迫使各厂掀起了降价竞销的恶风，降价幅度越来越大，造成行业利润大量流失，导致行业效益直线下降。
中型电机是我国主要出口机电产品之一，1996年出口额422.3万KW，约1.14亿美元，1997年530.6万KW，约1.57亿美元，1998年672.1万KW，约1.85亿美元。中型电机主要出口产品有交流电动机（其中Y系列占4/5）、交流发电机和直流电动机及按N EMA标准生产的高效电动机等，出口国家和地区有60多个，主要分布在东南亚、西亚、北美和西欧。生产出口电机约有69家，长期有出口的约40多家。
“九五”期间对中小型电机的派生系列、专用系列分别进行了产品更新，并开发了一些特殊电机、节能电机和机电一体化产品。有些产品通过引进，其主要性能指标达到80年代末期的国际水平。“九五”期间对主要交流电动机系列进行了更新设计，所开发的Y2系列低压三相异步电动机、YZ2、YZR2系列启动冶金专用三相异步电动机、YB2系列隔爆三相异步电动机，其产品水平可达国际上90年代初期水平[2]。
技术发展需要运用工业工程方法进行研究：
（1）全面采用国际标准。
（2）通过引进消化国外技术，诸如中型异步电机、中小型同步电机、小型直流电机及一些专用电机产品；同时也引进先进的设计软件、先进的结构和先进的工艺，以缩短我国中小型电机行业的技术经济水平与国外先进水平的差距。
（3）发展专用派生系列及按国外先进标准生产的出口产品，以满足市场需要。
（4）在生产中进行管理，降低成本，提高效率。
（5）引进先进制造工艺和设备，提高工艺水平。
装配是按照规定的技术要求，将若干个零件组装成部件或若干个零件和部件组装成产品的过程，称作装配。更明确地说：把已经加工好，并检验合格的单个零件，通过各种形式，依次将零件联接或固定在一起，使之成为部件或产品的过程叫装配。
装配的重要性：
（1）只有通过装配才能使若干个零件组合在一起成一台完整的产品。
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（2）产品质量和使用性能与装配质量有着密切的关系，即装配工作的好坏，对整个产品的质量起着绝对性的作用。
（3）有些零件精度并不高，但经过仔细修配和精心调整后，仍能装出性能良好的产品。
工艺流程是连接产品设计和制造的桥梁,是企业生产活动的枢纽;即产品设计只解决了需要试制或生产什么样产品的问题,至于如何才能将这种产品试制成功或制造出来,则是工艺流程工作的基本任务[3]。
执行工艺流程的意义：
（1）执行工艺流程能使生产有条理的进行。
（2）执行工艺流程能合理使用劳动力和工艺设备，降低成本。
（3）执行工艺流程能提高产品质量和劳动生产效率。
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1 论文研究的理论方法
1.1 工业工程概述
工业工程（Industrial Engineering ）是一门涉及人、物料、设备、信息、能源等要素的集成规划、设计、改善、控制和创新的工程学科，它应用自然科学、数学、社会科学，特别是工程技术的理论与方法，为实现生产制造、管理和服务系统的低成本、高效率和高效益的管理目标提供有力的技术支持[4]。
工业工程是一门综合性学科，它包含多种学科的技术方法，而且还在不断丰富发展中，其中有代表性的技术方法有:工作研究、人机工程、物流工程、系统分析、运筹学、价值分析等。
工业工程经过多年发展，已形成一系列非常实用而规范的技术、方法和工程程序，是我国制造型企业通向世界级制造系统，实现企业竞争的必由之路。通过IE 技术与管理理论与制造业企业中现场实际情况结合，对企业进行工业简化（Simplification ）、专业化（Specialization ）和标准化（Standardization ）的IE 管理，从制定做出标准，劳动定额工时，工艺流程到现场管理优化直至企业的生产管理系统优化、改善，都能发挥IE 技术的作用[5]
。因此，工业工程技术广泛适用于制造企业，特别是应用于对工作现
场的改善方面，将起到显著的效果。为了支持以上工业工程目标的实现，工业工程形成了一整套研究方法，其重要研究方法如表1-1所示。
通过这些技术与方法的实施，工业工程实现了对管理目标的重要支撑，创造了无数的经济奇迹。作为多种改善方法的理论依据，工业工程理论被广泛的应用于各种改善活动之中。在西方工业化过程中发挥了巨大作用，正如美国著名质量管理专家朱兰所说：“美国之所以赢得第一次世界大战和第二次世纪大战的原因，唯一可以向世界炫耀的东西就是工业工程”，“工业工程产生不到100年的时间创造的价值比以往所有创造的价值总和还多”。IE 理论的主要研究方法如下表1-1所示。
表1-1 IE 理论的主要研究方法
IE 理论与方法内容
内 容
备 注
工作研究：业研究、方法研究、动作经济原则 IE 理论的特点： IE 理论是多种改善方法的理论依据，被广泛的应用与各种情
况的改善 人机工程、物流工程 价值流分析 5S 、5W1H 、ECRS
先进先出FIFO （First In First Out ） POKA-YOKA （Error Proofing ）
基于运筹学、系统分析理论原理的优化方法等
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1.2 工业工程理论的作用和意义
工业工程之所以受到人们的普遍重视，就是因为它具有其它工程技术所不可比拟的作用。它主要表现为如下几点：
（1）IE是一门提高效率的技术。一个国家或一个企业，要扩大生产、发展生产，一般来说不外乎有两条途径。一条是靠资金投入，搞基本建设，这就是人们所常说的外延式扩大再生产，另一条就是靠改进管理，走挖掘潜力、革新、改造的路。这两条路对我们来说都是需要的。但有一个现实可行的问题。从中国的实际情况出发，大多数企业在一般情况下，只能采用后一种办法来发展生产，也就是说，企业主要应该靠改进管理，挖掘潜力的办法提高生产率。IE正是符合这个要求的一门提高生产率的技术。它通过重新组织工作系统的方法，达到提高生产率的目的，是一种不需要投资或只需少量投资就能提高效率、产生效益的方法。
（2）IE是制定工作标准的科学方法。应用IE的方法和程序制定的工作标准，不仅先进、科学、合理，而且标准的制定过程就是该项工作的改进过程。它不是描述现状，而是从改进现状入手，通过一系列改进以后，用标准的形式把改进的成果固定下来，加以坚持和推广。这是应用IE制定的工作标准同以往的工作标准在方法上和标准的本质上的最主要的区别。应用IE制定工作标准，一般都能收到立竿见影的效果，而且随着IE在应用中的不断循环，效果也在不断增强。过去的标准化效果，常常在标准实施以后也不容易表现出来，而运用IE制定的工作标准与效果同时诞生。
（3）IE是企业管理的基本技术。IE技术及其所取得的研究资料，是企业实行计划管理（查定生产能力）、劳动管理（制定劳动定额标准）、设备管理（挖掘设备潜力）、生产组织（平衡生产能力）以及改进车间布局、克服薄弱环节、开展技术革新和生产合理化都有极重要的作用。它既是科学管理的核心内容，又是企业的一项基本的管理技术，所以说IE是企业科学管理的基础。
（4）IE是对企业生产现场进行考核的诊断技术。它是管理部门考核企业（如对认证企业的审查）的最实用的技术，同时也是任何组织着手解决低效问题的最有效的工具，是企业诊断师的基本技能。
（5）IE是一种解决问题的通用方法。IE的研究方法和秩序，简单地说就是首先发现问题，然后从各个角度解决问题的途径和办法。它有一套思考问题的规则和工具，使人们能够做到不放过任何一个影响因素，迅速捕捉到改进的可能对策。这种方法当初被用来解决提高生产效率问题，现今已成功地用到任何有体力劳动的地方和有人参与的工作系统，它不仅适用于加工工业，而且适用于办公室、仓库、试验室、以及批发和零售商业、服务行业，甚至适用于军队和政府机关的管理。IE的创始人泰勒，当初所开创的方法是用来提高工人的劳动强度，成了资本家剥削工人的残酷手段，当初的做法遭到工人的强烈反对。但现在的IE，其目的是寻求一种高效、舒适、省力的工作方法。它既能
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增加企业效益，又能减轻工人的劳动强度。它可以调动起各方面的积极性，尤其是劳动者投身改革，参加合理化运动的积极性，其深远意义不可低估[6]。
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2 程序分析
2.1 程序分析概述
完成任何工作所需经过的路线和手续即为程序。任何人或任何一个机构办任何一件事都需要经过一定的程序[7]。在公文处理方面，一件公文的收文、签收、拟稿、签署以至盖章、发文，都有一定的程序。在产品制造方面，原材料经常入库、加工、装配、检验、成品入库、发货，都有一定的程序。这些程序手续愈繁、路线愈长，则所消耗的人力和时间就愈多，其结果是成本愈高。如果认真观察和分析任何一项工作，都会发现存在或多或少无效的动作和时间上的浪费。 2.1.1 程序分析目的
程序分析主要以整个生产过程为对象，研究分析完整的工艺程序，从第一个工作地到最后一个工作地全面研究、分析有无多余或重复的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待时间是否太长等，并进一步改善工作程序和工作方法，其目的如下：
（1）取消不必要的程序（工艺、操作、动作）。 （2）合并一些过于细分或重复的工作。 （3）改变部分操作程序，以避免重复。 （4）调整布局，以减少搬运。
（5）重排和简化必要的程序，重新组织一个效率高的完整程序[8]。 2.1.2 程序分析所用记录符号
按照方法研究实施的基本程序，一个十分重要的步骤是记录现行方法的全部事实。整个改进能否成功，取决于所记录事实的准确性，因为这是严格的考查、分析与开发改进方法的基础。
为了能清楚的表示任何工作的程序，美国机械工程师学会（ASME ）将吉尔布雷斯设
计出的40种符号加以综合，制定出5种符号，1979年由美国指定为国家标准（ANSLY15.3M-1979），以便以标准格式精确地记录详细信息。程序分析的基本记录符
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表示加工。 — 表示搬运、运输。 — 表示检验。 — 表示等待或暂存。 — 表示储存。
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2.1.3 程序分析的方法
掌握了记录符号和记录技术（用符号作图表进行记录技术）后，下一步是应用分析技术对记录的全部事实进行分析。分析技巧具体包括的内容是“一个不忘，四大原则，五个方面和5W1H 技术[9]。
（1）一个不忘—不忘动作经济原则。动作经济原则是指通过对人体动作能力的研究，创立一系列最能有效的发挥人的动作能力的科学原则，达到减轻操作者的疲劳程度，提高效率的目的。
（2）四大原则—“ECRS ”四大原则。首先考虑取消该工序，对不能取消的而有必要者，在考虑进行合并，重排和简化。取消是改善活动的最高境界，如果此项活动能够取消，就不必要再进行其他更进一步的分析[10]。参考表2-1。
表2-1 ECRS 原则——改进方向
符号
名称 内容
例子
E
取消 （eliminate ）
在经过了“完成了什么”、“是否必要”及“为什么”等问题的提问，而无满意答复者皆非必要，既予取消
取消不必要的工序、搬运、检验，零件加工改为外购或外协，可取消场内加工等 C
合并 （combine ）
对于无法取消而又必要者，看是否合并，而达到省时简化的目的
工序之间能力不平衡、忙闲不均等情况，可考虑工序的合并调整
R
重排 （rearrange ）
经过取消、合并后，可再根据“何人”、“何处”、“何时”三提问进行重拍，使其能有最佳的顺序，除去重复，使作业更加有序
加工顺序的重新组合，前后工序的对换，工位器具、机器设备位置的调整等的重新安排，都有可能改进工作情况
S
简化 （simplify ）
经过取消、合并、重排后的必要工作就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间及费用
用较简单的设备、工具代替复杂的设备、工具，或用较简单、省力、省时的动作代替繁重的动作
总而言之，分析时通过提问技术，首先考虑取消不必要的工作（工序、动作、操作）其次是将某些工序或动作合并，以减少处理的手续；再次是将工作台、机器及储运处的布 置重新调整，以减少搬运的距离，有时也要变操作或检验的顺序，以避免重复；最后是用最简单的设备或工具代替复杂的设备或工具，或者用较简单、省力、省时的动作代替繁重 的动作。
（3）5个方面—加工，搬运，等待，储存和检验。针对加工，搬运，等待，储存和检验这5个方面，分析的重点不一样，具体情况如下表2-2所示[11]。
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表2-2 五个方面
工序种类 图示
分析内容
操作分析
如产品设计作某些微小变动，
很可能改变整个制造过程，或通过操作分析省去某些工序，减少某些搬运；或合并某一工序，使原来需在两处进行的工作，合并在一处完成
等
搬运分析
搬运问题需考虑搬运重量、距离及消耗时间。运输方法和工具的改进，可减少搬运人员的劳动强度和时间的消耗；调整厂区内车间或设备的布置与排列，可缩短运送的距离与时间等
检验分析
检验的目的是为了剔除不合格的产品。应根据产品的功能和精度要求，选择合理适宜的检验方法及决定是否需要设计更好地工、夹、量具等
储存分析
储存分析应着重对仓库管理、物资供应计划和作业进度等进行检查分析，以保证材料及零件的及时供应，避免不必要的物质积压
等待分析
等待应减至最低限度。要分析引起等待的原因，如果是由设备造成的，则可从改进设备着手
（4）5WIH 提问技术。5W1H 方法是程序分析的主要技巧，用于记录全部事实进行分析。主要指分析时的六大提问（提问技术）。为了使分析能得到最多的意见，而不致有任何遗漏，最好按提问技术依次进行提问[12]，如表2-3提问技术。
表2-3 提问技术
分析现状 提出问题 改进建议 考查点 第一次提问 第二次提问 第三次提问 Way 目的是什么 为何需要做 有无其它方法代替 Where 何处做 为何需此处做 有无其它更合适的地点 When 何时做 为何需此时做 有无其它更合适的时间 Who 何人做 为何需此人做 有无其它更合适的人员 What 做什么 为何需如此做
可否简化作业内容 How
如何做
为何
有无其它更合适的方法
2.2 工艺流程分析
2.2.1 工艺程序分析概述
工艺程序分析是指以生产系统或工作系统为研究对象，在着手对某一工作系统进行详细调查和改进之前，对生产系统进行详细调查研究和改进之前，对生产系统全过程所进行的概述分析，以便对生产系统进行简略，全面的和一般性的了解，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析，布置，经路分析作准备。 2.2.2 工艺程序分析意义
（1）工艺流程分析是对现场的宏观分析。它把整个生产系统作为分析对象，分析的目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序或作业现场的空
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间配置，通过严格的考查与分析，设计出经济合理，最优化的工艺方法、工艺程序或空间配置。
（2）进行工艺程序分析要用到工艺程序图和流程程序图。
（3）工艺程序图仅展示并描述程序中的“操作”以及保证操作效果的“检验”两种主要动作，从而避免了图形的冗长和复杂，可以很方便地研究整个程序。通过工艺程序分析能清楚地了解到问题的关键所在，并可清楚地看到它在整个程序中的位置，以便发现问题，并对其进行改进[13]。
2.2.3 工艺程序图的内容
（1）工艺程序图含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且标明所需时间。
（2）工艺程序图能清楚的标明各种材料及零件的投入，因此可作为制定采购计划的依据。
（3）工艺程序图还包含各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。因此工艺程序图在进行程序分析时，可提供：①各项操作及检验的内容及生产在线工位的设置。②原材料的规格和零件的加工要求。③制造程序及工艺布置的大概轮廓。④所需工具和设备的规格、型号和数量，因而也提供了生产所需的投资数额及产品的生产成本。通过工艺程序图我们能清楚的了解到流程中的关键问题所在，以及它在整个制造程序中所占的地位，以便发现存在的问题，并对其进行改进[14]。
2.3 流程程序分析
2.3.1 流程程序分析概述
流程程序分析是程序分析中最基本的，最重要的分析技术。它以产品或零件的制造过程为研究对象，把加工工艺分为加工，检查，搬运，等待和储存等五种状态加以记录[15]。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运，等待和储存等隐藏成本浪费的分析。
2.3.2 流程程序图的意义
了解工作的概貌需用工艺流程图，而流程程序图则进一步对生产现场的整个制造程序做详细的记录，以便于对整个制造程序中“操作”、“检验”、“搬运”、“储存”、“暂存”等作详细的研究与分析，特别是适用于分析其搬运距离、暂存、储存等“隐藏成本”的浪费。流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、储存五种符号构成，此图比工艺程序图详尽而复杂。而常对每一重要零件（或产品）分别作图，并对其搬运、检验、暂存、操作或储存进行独立研究。流程程序图依其研究的对象可分为两种。
（1）物料型流程程序图。表明生产或搬运过程中，材料、零件、部件等被处理的步骤。
（2）人员流程程序图。记录操作人员在生产过程中一连串的活动。
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2.4 线路图分析
线路图是以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件、产品、设备）和作业这的实际流通路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到改进现场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的[16]。
线路图依比例缩小绘制工厂的简图或车间平面布置图，将机器、工作台等的相互位置绘制于图上，并将流程程序图上所有动作，以线条或符号表示。材料与人员的流通路线用虚线表示，各项动作发生的位置则符号及数字标示。流动的方向一般以箭头表示。线路图主要用于“搬运”或“移动”路线的分析。
线路图的绘制的具体有求如下：
（1）在同一图面表示加工、装配等程序时，所有在制品的流程均应画出。如在制品种类甚多，可分别采用实线、虚线、点划线以及不同颜色表示，而其移动方向，则以短箭头重叠与各线上。
（2）许多流程由同一路径通过时，将流程数及其重量表示线上，并可用铁钉与不同颜色的丝线表示不同的流程。
（3）表示搬运的方法，可用各类不同的线及不同颜色表示。
（4）线与线的交叉处，应以半圆型线表示避开。
（5）流程遇有立体移动时，则宜利用三度空间图表示[17]。
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3 ***电机有限公司电机装配工艺流程现状分析
3.1 企业及产品简介
***电机股份有限公司（佳电股份）是以我国机械工业骨干企业***电机厂的优良资产为主体，重组组建的股份制企业。***电机厂始建于1937年，是我国防爆电机、屏蔽电泵、起重冶金电机局扇电机等特种电机的创始厂和主导企业，在中国电机工业史上创造了近百个第一，开发和制造了我国第一台屏蔽电机、第一台防爆电机、第一台起重及冶金用电机、第一台煤矿用局部扇风机。几十年来，佳电股份参加了许多国家重点工程—航空航天工程（并且参与了神州系列飞船工程）、核动力发电（如秦山二期）、军事战备工程（如导弹基地）、钢铁新建改造工程（如宝钢5m宽厚板、武钢2250热轧带钢）等。研制出：我国最大的吊车电动机YZR6-830 400KW；我国最大的增安型三相同步电动机TAW4000KW-20P 我国最大的隔爆型三相异步电动机YBKS710-2 3800KW；我国最大的辊道用变频调速电机YGP450-8 130kW 种类繁多的特殊电动机。
3.2 企业产品需要改善的必要性
企业生产的主要产品包括屏蔽电机电泵、起重冶金电动机、煤矿井下用局部扇风机和防爆电动机等，虽然公司的整体发展处于良好的态势，但是，其生产和管理等方面仍然沿用传统的模式，没有进行生产方式管理上的有效变革，管理技术也较为落后，从而制约了企业的进一步发展。产品制造装配的工艺流程复杂，需要不同工种的多次配合才能完成一项工序。特别是传统的产品—电机的制造和装配过程尤为繁杂。应用传统的IE 手法进行生产流程分析与改善，对企业效益的提高作用巨大。本论文将通过对电机生产装配工艺流程的全面分析，找出问题的关键所在，并利用工业工程的手法对其生产流程进行改善、优化，提高效率，最终达到提高企业经济效益的目的。
3.3 电机装配工艺程序分析
3.3.1 电机的主要结构
电机是与电能有关的能量转换机械，是实现电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制的电磁机械装置。
电机一般包括直流电机和交流电机，直流电机分为励磁直流电机和永磁直流电机；交流电机分为异步电机和同步电机，其中鼠笼式和绕线式为异步电机，普通同步电机和无换向器电机，磁阻电机为同步电机。
电机传动类型为：直流传动，交流传动。
电机传动的控制目标为：速度控制，位置控制，转矩控制。
电机传动控制对象为：恒转矩负载，恒功率负载，通风机型负载。
直流电机的主要结构如图3-1为电机外观图，图3-2为电机结构框架图。
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图3-1 电机外观图
图3-2 电机结构框架图
3.3.2改进前电机装配工艺程序
根据电机的结构，电机装配车间的主要工序过程主要由三个部分组成:转子加工装配、电机定子绕组线装配、电机组装。通过记录和跟踪装配过程，目前电机装配车间工艺程序流程图如图3-3，装配人型和物料流程程序图如3-4所示。
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图3-3 改进前的电机工艺流程图
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图3-4 改善前电机定子转子装配人型和物料流程程序图
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4 电机装配工艺流程改善方案
4.1 作业流程优化方法
为实现本次改善的目标，对电机装配过程进行了工作研究、物流与设施规划，通过消除各种浪费，达到缩短制造周期，优化工序流程的目的是通过对现场的宏观分析减少和消除不合理、不增值的工艺内容、方法和程序，设计出最优化、经济、合理的工艺程序，缩短制造周期。程序分析以整个生产过程为研究对象，研究分析一个完整的工艺（加工、制造、装配）从第一个工作地到最后一个工作地全面研究，通过流程程序图分析有无多余或重复作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等[18]。进行程序分析时根据ECRS原则和动作经济原则，用5W1H提问技术对每个工序逐一剖析。流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。
4.1.1 电机定子装配过程存在的问题
（1）平衡修正检测。
问：做什么?
答:将经绕组线穿线之后的定子平衡检验后，运到修正台上进行平衡修正。
问:何时做?
答：平衡检测后，如存在不平衡的问题时需进行修正。
问：何处做?
答：在平衡检测台旁边。
问：何人做?
答：由1名专业人员进行平衡的修正。
问：是否可以取消?
答：并不是所有定子都需要进行平衡修正，只有检测出不平衡的才需要进行这项工序，所以不用专业人员进行此操作，有一名修正人员进行修正即可。
改善方案:由以上分析，根据最大经济原则，将原来用于专门进行平衡修正的人员减除，
取消了一道工序和减少了一个人员。
（2）电机定子外表面烤漆的工序。
问：做什么?
答：对定子的外表面烤漆。
问：何时做?
答：在平衡修正之后进行。烤漆过程需要8分钟左右。
问：何处做?
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三相电机一般拆装步骤 三相异步电动机的拆装 一,三相异步电动机的一般拆卸步骤 1. 切断电源,卸下皮带; 2. 拆去接线盒内的电源接线和接地线; 3. 卸底脚螺母,弹簧垫圈和平垫片; 4. 卸前端盖; 5. 卸风叶罩和风叶. 6. 卸后轴承外盖. 7.卸下后端盖. 8.卸下转子 在抽出转子之前,应在转子下面和定子绕组端部之间垫 上厚纸板,以免抽出转子时碰伤铁心和绕组. 12.最后用拉具拆卸前后轴承. 1应注意的事项: 如果皮带轮或联轴器一时拉不下来,切忌硬卸,可在定位螺 丝孔内注入煤油,等待几小时以后再拉.若还拉不下来,可用喷 灯将皮带轮或联轴器四周加热,加热的温度不宜太高,要防止轴 变形. 拆卸过程中,不能用手锤直接敲出皮带轮或联轴器,以免皮 带轮或联轴器碎裂,轴变形,端盖等受损. (二) 轴承盖和端盖的拆装步骤 1.轴承盖和端盖的拆卸步骤: (1) 拆卸轴承外盖的方法比较简单,只要旋下固定轴承盖的螺丝,就可把外盖取下. 但要注意,前后两个外盖拆下后要标上记号,以免将来安装时前后装错. (a)拆前轴承外盖 (b)拆后轴承外盖 (2) 拆卸端盖前,应在机壳与端盖接缝处做好标记.然后旋下固定端盖的螺丝.通常端盖上都有两个拆卸螺孔,用从端盖上拆下的螺丝旋进拆卸螺孔,就能将端盖逐步顶出来. 若没有拆卸螺孔,可用大小适宜的扁凿,插在端盖突出的耳朵处,按端盖对角线依次向外撬,直至卸下端盖. 但要注意,前后两个端盖拆下后要标上记号,以免将来安装时前后装错. (a) 拆前端盖 (b) 拆后端盖 2.轴承盖和端盖的安装步骤 轴承外盖的安装步骤: (1)装上轴承外盖; (2)插上一颗螺丝,一只手顶住螺丝,另一只手转动转轴,使轴 承的内盖也跟着转动,当转到轴承内外盖的螺丝孔一致时, 把螺丝顶入内盖的螺丝孔里,并旋紧; (3)把其余两个螺丝也装上,旋紧. 端盖的安装步骤: (1)铲去端盖口的脏物; (2)铲去机壳口的脏物,再对准机壳上的螺丝
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程学术报告 课程名称：电机与电器学科最新发展动态设计题目：电机驱动技术的发展现状及前 景展望 姓名：王胤燊 学号：11S006014 指导教师：梁维燕院士邹继斌教授 杨贵杰教授翟国富教授时间：2012.7.10 哈尔滨工业大学
电机驱动技术的发展现状及前景展望 王胤燊 （哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨150001） 摘要：一个多世纪以前电动机的发明使其成为工业革命以后的主要驱动力之一。它在各种机械运动中的广泛应用使生活变得简单并最终推动了人类的进步。逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展，这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动具有了鲁棒性并且能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。这篇文章回顾了交流电机逆变技术的发展和应用中所起的作用，并介绍了电机驱动技术的发展前景。未来更有效更强劲的电机驱动技术的发展对于实现不污染电网系统和提高生产力这样的节能环保型驱动很重要。 PRESENT STATE AND A FUTURISTIC VISION OF MOTOR DRIVE TECHNOLOGY W ANG Yinshen, (Dept of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China) Abstract：One of the main driving force behind the industrial revolution was the invention of the electric motor more than a century ago. Its widespread use for all kinds of mechanical motion has made life simple and has ultimately aided the advancement of human kind. The advent of the inverter that facilitated speed and torque control of AC motors has propelled the use of electric motor to new realms that was inconceivable just a mere 30years ago. Advances in power semiconductors along with digital controls have enabled realization of motor drives that are robust and can control position and speed to a high degree of precision. Use of AC motor drives has also resulted in energy savings and improved system efficiency. This paper introduces some futuristic vision for the motor drive technology. The development of more efficient, more powerful electric motor drives to power the demands of the future is important for achieving energy savings, environmentally harmonious drives that do not pollute the electrical power system, and improving productivity. 1引言 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显著进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备，从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等，到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器，这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。图1所示为电流逆变器（异步电机控制器）和交
三相异步电动机的拆卸与装配 （一）三相异步电动机的拆卸 电动机在使用过程中因检查、维护等原因，需要经常拆卸、装配。只有掌握正确的拆卸装配技术，才能保证电动机的修理质量。 拆卸电动机之前，必须拆除电动机与外部电气连接的连线，并做好相位标记；准备好拆卸现场及拆卸电动机的常用工具，如图2.1-8所示。 a)拉具 b)油盘 c)活扳手 d)手锤 e)螺钉旋具 f)紫铜棒 g)钢铜棒 h)毛刷 图2.1-8 电动机拆卸常用工具 1、拆卸步骤 参看图2.1-2：三相异步电动机的结构 （1）带轮或联轴器；（2）前轴承外盖；（3）前端盖；（4）风罩（5）风扇； （6）后轴承外盖；（7）后端盖；（8）抽出转子；（9）前轴承；（10）前轴承内盖； （11）后轴承；（12）后轴承内盖。 2、主要部件的拆卸方法 皮带轮或联轴器的拆卸： （1）用粉笔标记好带轮的正反面，以免安装时装反。 （2）在带轮（或联轴器）的轴伸端做好标记．如图2.1-9所示。 图2.1-9 带轮或联轴器的拆卸 （3）松下带轮或联轴器上的压紧螺钉或销子。 （4）在螺钉孔内注人煤油。 （5）按图2.1-9所示的方法安装好拉具，拉具螺杆的中心线要对准电动机轴的中心线，转动丝杠，掌握力度，把带轮或联轴器慢慢拉出，切忌硬拆，拉具项端不得损坏转子轴端中心孔。在拆卸过程中，严禁用锤子直接敲击带轮，避免造成带轮或联轴碎裂，使轴变形、端盖受损。 然后拆除风罩、风叶卡环、风叶，拆除卡环时要使用专用的卡环钳，并注意弹出伤人，拆除风叶时最好使用拉具，避免风叶变形损坏。
拆卸端盖、抽转子： 拆卸前，先在机壳与端盖的接缝处（即止口处）作好标记以便复位。均匀拆除轴承盖及端盖螺栓拿下轴承盖，再用两个螺栓旋于端盖上两个项丝孔中，两螺栓均匀用力向里转（较大端盖要用吊绳将端盖先挂上）将端盖拿下。（无顶丝孔时，可用铜棒对称敲打，卸下端盖，但要避免过重敲击，以免损坏端盖）对于小型电动机抽出转子是靠人工进行的，为防手滑或用力不均碰伤绕组，应用纸板垫在绕组端部进行。 轴承的拆卸、清洗： 拆卸轴承应先用适宜的专用拉具。按如图2.1-10所示的方法夹持轴承，拉力应着力于轴承内圈，不能拉外圈，拉具顶端不得损坏转子轴端中心孔（可加些润滑油脂），拉具的丝杆顶点要对准转子轴的中心，缓慢匀速地扳动丝杆。在轴承拆卸前，应将轴承用清洗剂洗干净，检查它是否损坏，有无必要更换。 （二）三相异步电动机的装配 1、装配步骤 （1）用压缩空气吹净电动机内部灰尘，检查各部零件的完整性，清洗油污，并直观检查绕组有无变色、焦化、脱落或擦伤 ；检查线圈是否松动、接头有无脱焊，如有上述现象该电机就需另做处理。 （2）装配异步电动机的步骤与拆卸相反。装配前要检查定子内污物，锈是否清除，止口有无损坏伤，装配时应将各部件按标记复位，轴承应加适量润滑脂并检查轴承盖配合是否合适。 2、主要部件的装配方法 轴承装配可采用热套法和冷装配法。 图2.1-11 轴承的装配a)b) 轴 承不能放在槽底火炉 轴承应吊在油中火炉 （1）冷装配法 在干净的轴颈上抹一层溥溥的全损耗系统用油。把轴承套上，按图2.1-11a 所示方法用一根内径略大于轴颈直径、外径略大于轴承内圈外径的铁管，将铁管的一端顶在轴承的内圈上，用锤子敲打铁管的另一端，将轴承敲进去。最好是用压床压入。 （2）热套法 如轴承配合较紧，为了避免把轴承内环胀裂或损伤配合面，可采用热套法。将轴承放在油锅里（或油槽里）加热，油的温度保持在100℃左右，轴承必须浸没在油中，又不能与锅底接触，可用铁丝将轴承吊起并架空（见图2.1-11b ）,要均匀加热，浸入30~40min 后，把轴承取出，趁热迅速将轴承一直推到轴颈。 （三）装配后的检验 1、一般检查 检杳电动机的转子转动是否轻便灵活，如转子转动比较沉重，可用纯铜棒轻敲端盖，同时调整端盖紧固螺栓的松紧程度，使之转动灵活。检查绕线转子电动机的刷握位置是否正确，电刷与集电环接触足否良好，电刷在刷握内是否卡死，弹簧压力是否均匀等。 2、绝缘电阻检查 检杳电动机的绝缘电阻，用兆欧表摇测电动机定子绕组中相与相之间、各相对机壳之间的绝缘电阻，对于绕线转子异步电动机，还应检查各相转子绕组间及对地间的绝缘电阻。额定电压为 380V 图2.1-10 用拉具拆卸电动机轴承
新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】
新能源汽车驱动电机发展趋势 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高，驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩张。在这一过程当中，具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额，收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测，随着全球汽车电动化快速推进，新能源汽车电机系统市场将随之快速扩张，市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分，虽然同其他大部分汽车零部件一样，这两部分部件长期都面临降价压力，但是由于新能源汽车总量的上升，行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。
系统单价方面，电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。 根据估测，在中性假设条件下，2030年电动车销量将达到2000万台，约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而，如果放到乐观情景下，即电池价格大幅下滑，且环保政策更加严厉的条件下，电动车销量增长的速度有可能大幅上升，我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平，约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300)，双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000)，纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况
将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法，称为细分驱动，细分是通过驱动器精确控制步进电机的相电流实现的，与电机本身无关。其原理是，让定子通电相电流并不一次升到位，而断电相电流并不一次降为0(绕组电流波形不再是近似方波，而是N级近似阶梯波)，则定子绕组电流所产生的磁场合力，会使转子有N个新的平衡位置(形成N个步距角)。 最新技术发展： 国内外对细分驱动技术的研究十分活跃，高性能的细分驱动电路，可以细分到上千甚至任意细分。目前已经能够做到通过复杂的计算使细分后的步距角均匀一致，大大提高了步进电机的脉冲分辨率，减小或消除了震荡、噪声和转矩波动，使步进电机更具有“类伺服”特性。 采用细分技术与步进电机精度提高的关系：步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术，其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。 步电机系统解决方案
细分后电机运转时对每一个脉冲的分辨率提高了，但运转精度能 否达到或接近脉冲分辨率还取决于细分驱动器的细分电流控制精度 等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。 真正的细分对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高。国内有一些驱动器采用对电机相电流进行“平滑”处理来取代细分，属于“假细分”，“平滑”并不产生微步，会引起电机力矩的下降。真正的细分控制不但不会引起电机力矩的下降，相反，力矩会有所增加。 对实际步距角的作用：在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己对步距角的要求。如果使用细分驱动器，则用户只需在驱动器上改变细分数，就可以大幅度改变实际步距角，步进电机的‘相数’对改变实际步距角的作用几乎可以忽略不计。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年，是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产 厂家合作，结合本公司专家团队多年的客户服务经验，给客户提供有 步电机系统解决方案
电机的装配过程教学 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
①检查轴承质量是否合格，用机油清洗轴承，并加适当润滑脂。安装时标号必须向外，以便以后更换时核查轴承型号。 ②安装时可采用冷套和热套两种方法。 a．冷套法：把轴承套到轴上，用一段铁管，一端对准轴颈，顶在轴承的内圈上，用手锤敲打另一端，缓慢地敲入，方法如图3—21所示。 b．热套法：轴承可放在温度为80°C～100°C的变压器油中，加热20～40min。趁热迅速把轴承一直推到轴肩，冷却后自动收缩套紧。在加热中应注意温度不能太高，时间不宜过长，以免轴承退火；轴承应放在网孔架上，不与油箱底或箱壁接触；轴承受热要均匀。 (3)装配端盖。 ①后端盖的装配。将轴伸端朝下垂直放置，在其端面上垫上木板，将后端盖套在后轴承上，用木锤敲打，如图3—22所示。把后端盖敲进去后，装轴承外盖。注意紧固内外轴承盖螺栓时，要同时拧紧，不能先拧紧一个，再拧紧另一个。 图3—22后端盖的装配 图3—21用冷套法安装轴承 ②前端盖的装配。将前端盖对准机座标记，用木锤均匀敲击端盖四周，不可单边着力。在拧上端盖的紧固螺栓时，也要四周均匀用力，按对角线上下左右逐步拧紧，不能先拧紧一个，再拧紧另一个，不然会造成耳攀断裂和转子同心度不良。在装前轴承外端盖时，先在外轴承盖孔内插入一根螺栓，一只手顶住螺栓，另一只手慢慢转动转轴，轴承内盖也随之转动，当手感觉到外盖螺孔对齐时，就可以将螺栓拧入内轴承盖的螺孔内。方法如图3-23所示。 (4)装配后的机械性能检查。 ①所有紧固螺丝是否拧紧； ②轴承内是否有杂声； ③转子是否灵活，无扫膛、无松动； ④轴伸径向偏摆是否超过允许值。 2．电机装配后的电气检查与试验（学生参与、现 场教学） (1)直流电阻的测定。测量目的是检验定子绕 组在装配过程中是否造成线头断裂、松动、绝缘 不良等现象。具体方法是测三相绕组的直流电阻 是否平衡，要求误差不超过平均值的4％。根据电动机功率大小、绕组的直流电阻可分为高电阻(10Ω以上)和低电阻。高电阻图3—23前端盖的装 配
电机修理工艺流程 一、铭牌记录 二、拆除旧绕组前的数据记录 1、接线方式 1、三相异步电动机 2、并联支路数 3、绕组方式 4、线圈方式 5、绕组尺寸 1、主磁极与换向极的连接方式 2、励磁线圈的连接方式 2、直流电机 3、电枢绕组的形式 4、均压线的形式 5、绕组尺寸 3、高压电机有特殊要求的做好相序记录及引线标号打标记 三、旧绕组拆除 在拆除绕组时尽量做到减少对铁心的损伤，以免下线圈时候受到铁心的影响同时拆除旧绕组时，做好相关数据记录。 1、节距 2、线圈本数 1、三相异步电动机3、匝数 4、线截面积 1、节距 2、线圈本数 3、匝数 2、直流电机转子4、线截面积 5、升高片数 6、均压线节距 7、均压线线径
1、节距 2、线圈本数 3、高压电动机3、匝数 4、线截面积 5、绝缘厚度 4、所有电机定转子测量内径、外径、铁心长度、槽高、槽宽 四、拆除后的清理 1、清理槽内残留物、修复变形硅钢片、修复过程中注意硅钢片的整齐度以及修理后不允许留有毛刺 2、直流电机还包括升高片的修复、换向器表面的光洁度及划沟处理 3、清理后，对直流电机进行换向器对地工频耐压试验。换向器以及升高片短路试验 五、电机槽绝缘及相间绝缘 必须选用电机标牌所表明的电机的绝缘等级材料，不允许选用低一级绝缘材料所代用。 必要时选用高一级的材料所代替（常用绝缘材料及允许最高温升见表 六、电机的下线工艺 1、低压电机 首先在铁心槽内垫好槽绝缘，为保证绕组与铁心之间对地绝缘良好，放置槽绝缘前应压 缩空气吹净杂物，为了加强槽口两端绝缘及其机械强度将槽两端绝缘伸出部分折叠成双层放 置，中小型电动机应伸出铁心10mm左右，容量大于50KW的电动机应伸出铁心15-20 mm 左 右。下线时应注意不能用铁锤敲打直接敲打绕组，使用划线板时不要损伤导线漆膜和绝缘材
必看2018 年度电机驱动与电力关键技术发展趋势分析 一、中国新能源汽车重大共性关键技术的主攻方向《申报指南》列出2018年中国新能源汽车技术的主攻方向包括:动力电池与电池管理系统,电机驱动与电力,电子、电动汽车智能化,燃料电池动力系统,插电/增程式混合动力系统,纯电动力系统。一共是6个方向,再细分24 个研究任务。笔者理解 ①企业与政府规划要保持一致，企业经营活动(含技术攻关)要在政府的顶层设计下开展。 ②企业2018年具体的新能源汽车研究(开发)项目必须在6个方向下、24个研究任务之中; ③企业具体技术研究和开发项目,理应与中央政府政府年度计划技术攻关项目对应起来。 二、2018 年度电机驱动与电力关键技术研究任务 1、商用车高可靠性车载电力电子集成系统开发 ①研究内容: 研究基于功率器件级集成的多变流器拓扑结构和绝缘栅双极型晶体管(ⅠGBT)芯片集成封装技术;研究机-电-热集成设计技术及电磁兼容技术;研究硬件安全冗余、软件容错等系统功能安全技术;研究集成电力电子控制器产品(简称PCU)的可靠性及测试方法。开发出适用于10~12 米纯电动、插电
式、增程式客车的PCU 产品。 ②考核指标:商用车电力电子集成控制器产品比功率≥ 10.0kV A/kg;控制器最高效率≥98%,效率大于90%的高效区≥80%,集成控制器电磁兼容性能(EMC)(带载)、可靠性和产品设计寿命满足整车要求,PCU 产品寿命≥8 年(以关键器件寿命设计文件与加速寿命验证测试报告作为验收依据);配套整车产品完成公告,并批量装车。 笔者解读 Ⅰ)功率器件级集成的多变流器拓扑结构和绝缘栅双极型晶体管(ⅠGBT)是核心竞争力技术和产品,是中国发展新能源汽车的短板。Ⅱ)适用于10~12 米纯电动、插电式、增程式客车的PCU 产品,是主攻方向。 Ⅲ)集成控制器电磁兼容性能(EMC)(带载)、可靠性和产品设计寿命满足整车要求,目前公交车整车生产企业急需这样的产品。 Ⅳ)中国发展新能源汽车必须要能自己研发和生产功率器件【绝缘栅双极型晶体管(ⅠGBT)】,否则,弯道超车就只是一个口号而已。 2、轿车高可靠性车载电力电子集成系统开发 ①研究内容:研究基于功率器件级集成的多变流器拓扑结构,开发机-电-热集成设计技术及电磁兼容技术;研发芯片集成封装技术及硬件安全冗余、软件容错等系统功能安全技术;研究
编号：35 《电动汽车》课程论文 电动车电机驱动控制技术的研究现状及 其发展趋势 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving 班级：车辆1103 姓名（及手机）：李朗 学号：1101504321 任课教师：郑建祥 2013年5月14号
电动车电机驱动控制技术的研究现状及其发 展趋势 摘要：当今世界上节能和环保日益受到重视，因此电动车技术的发展步伐正在加快。本文综合评述了电动车的关键技术—电机驱动技术，并对未来的发展趋势作了展望。 关键词：电动汽车；电机；驱动系统 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving Abstract：The development of the technology for electric vehicle is speeding up，as more attentions have been paid to the world energy saving and environment protection.This article described the key technology to electric vehicle———the motor driving control system，and made a prospect for the future technology. Key words：electric vehicle；motor；driving
电动汽车驱动电机与电机控制器国内外发展现状 1、国外驱动电机在新能源汽车上的应用 电机方面： 全球范围看，有刷直流电机、一般同步电机、感应电机与有刷磁铁电机商品化历史最长，产品更新换代不断，迄今还在应用。上世纪80 年代开始进入商品化的表面永磁同步电机与1990 年代以来研制开发的开关磁阻电机、内置式永磁同步电机以及最新的同步磁阻电机相继进入市场，并在电动汽车与混合动力汽车上获得应用。 根据电动汽车、混合动力车车型的开发应用年代，日本的产业水平与市场偏好，成本核算等方面考虑，先采用感应电机，而近几年来在批量生产的日本电动汽车车型上以采用永磁同步电机为主流。 近年来美、欧开发的电动汽车多采用交流感应电机。其主要优点是价格较低，性能可靠；缺点是起动转矩小。日本近年来问世的电动汽车与新型混合动力车大多采用永磁电机。其主要优点是效率比交流感应电机高，但价格较贵。永磁材料耐热温度低于120℃，而开关磁阻电机(SRM：Switched Reluctance Motor)结构新型、简单、起动性能好，无大的冲击电流，但噪声大。 驱动电机系统的驱动方式与控制方面： 车辆的电机驱动系统的驱动方式可分为集中驱动与车轮独立驱动。集中驱动结构简单，可以沿用内燃机汽车的部分传动装置，是目前应用最多的电驱动方式，容易处理电机冷却、防振以及电磁干扰等问题。但是集中驱动传动系统复杂、传动效率低，不能对两侧驱动轮转矩进行单独控制，影响车辆的操纵稳定性。 车轮独立驱动的范例是三菱汽车公司应用开发的轮毂电机电动汽车，和日产汽车公司开发的轮毂电机电动汽车。 车轮独立驱动的优点是简化传动系统，布置方便；由于每个电机可以单独控制，能实现车轮驱动力的单独调节和施加横摆力矩控制，容易实现车辆底盘系统的电子控制，改善车辆驱动性能和行驶性能。但轮毂电机驱动系统会使车轮质量过大，对于整车动力性能造成影响，还可能带来其它问题，如电机散热、防水、防尘难度大等。 正因为上述问题，三菱在推出新一代电动汽车“iMiEV”时，不再采用轮毂电机，仍采用集中驱动系统，驱动电机采用永磁电机。 至于电机驱动系统的控制，涉及到电压波形与调制率控制、矩形波电压相位控制、直流电流失调反馈(DC offset feedback)控制，与可变电压系统控制。此外，在电机控制的硬件方面，例如混合动力车用电机控制在100us 程度的抽样周期中必须进行多项控制计算，再加上保险失效处理功能(fail safe)，其编制程序极其繁复。 从驱动系统的实际应用中，因为仍以传统的集中驱动方式作为主流，而永磁电机由于其优点突出，在日本纯电动汽车与混合动力车上得到更多应用。而从成本角度来看，采用集中驱动可以尽可能沿用基型车的车身和悬架而降低成本，往往比采用轮毂电机驱动系统成本低。而iMiEV 纯电动车采用传统的集中驱动系统，即驱动方式通过减速器、差速器、驱动轴把电机输出扭矩传递到左右车轮，驱动车辆行驶。 2、国内驱动电机行业现状 电机业中的小行业、但制造门槛高 作为电机行业的细分领域，电动汽车驱动电机是一个小行业。主要是由于市场处于起步
哈尔滨商业大学德强商务学院毕业论文（设计） ***电机有限公司电机装配工艺流程改善 摘要 本文基于工业工程（IE）理论，综合运用工艺流程的相关知识和方法，通过系统的分析，对***电机股份有限公司电机装配车间的电机装配工艺流程进行了研究改善。本文论述了工业工程和工艺流程主要应用技术和理论。特别对当前工业工程的实际应用中涉及的重要理论进行了阐述，并对工艺流程改善的方法进行了系统论述。利用工业工程的知识对电机装配车间的改善过程进行了深入的分析和研究。 主要通过对装配车间的定子，转子各自的装配以及之后的组装进行工艺流程分析，充分的利用了5W1H，ECRS，动作经济原则等方法进行分析，同时，通过改善前后的装配车间线路图、工艺流程图、人型和物料流程程序图进行分析，电机装配的工艺流程中检验由改善前的5步简化为改善后的3步；等待由改善前的4步简化为改善后的2步；搬运由改善前的16步简化为改善后的13步；储存由改善前的4步简化为改善后的3步；物流的路线缩短了160米；达到了消除浪费作业，简短制造周期，综合提高该车间生产效率，降低生产成本，增强产品竞争力的目的。 关键词：工艺流程；路线图；工艺流程图；流程程序图 i
哈尔滨商业大学德强商务学院毕业论文（设计） The improvement of Motor assembly process which used in Jiamusi electrice co.,ltd Abstract In Industrial Engineering (IE) theory, the integrated use of knowledge and lean production methods, through systematic analysis, Jiamusi Electric Co., Ltd. Click the motor assembly plant has been studied to improve the assembly process; this article discusses the major industrial engineering and process technology and application of theory. In particular, the practical application of current industrial engineering major theories involved are described, and process improvement methods to the system discussed Use of industrial engineering knowledge of motor assembly plant in the improvement process conducted in-depth analysis and research. Mainly through the stator assembly plant, the rotor assembly and after their assembly to process analysis, Full use of the 5W1H, ECRS, the principle of action and other methods of economic analysis, the same time, before and after the assembly plant by improving route map, flow chart, one chart type and material flow analysis procedures, Motor assembly process inspection by improving the 5 steps before for improved 3 steps, By improving the waiting before four steps to improve the simplified after two step, By improving the 16 before handling for improved step 13 step, By improving the store before four steps to improve the simplified after three steps, Logistics routes shortened 160 meters, to achieve the elimination of waste operations, short manufacturing cycle, integrated to enhance the plant efficiency, reduce production costs, the purpose of enhancing the competitiveness of products Key words: process;circuit diagram;flow chart;process flow chart ii
电机控制技术发展前景（一）伺服电机控制技术的发展推动加工技术的高速高精化。80年代以来，数控系统逐渐应用伺服电机作为驱动器件。交流伺服电机内是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高。目前交流伺服系统已在很大范围内取代了直流伺服系统。在当代数控系统中，交流伺服取代直流伺服、软件控制取代硬件控制成为了伺服技术的发展趋势。由此产生了应用在数控机床的伺服进给和主轴装置上的交流数字驱动系统。随着微处理器和全数字化交流 伺服系统的发展，数控系统的计算速度大大提高，采样时间大大减少。硬件伺服控制变为软件伺服控制后，大大地提高了伺服系统的性能。例如OSP-U10/U100网络式数控系统的伺服控制环就是一种高性能的伺服控制网，它对进行自律控制的各个伺服装置和部件实现了分散配置，网络连接，进一步发挥了它对机床的控制能力和通信速度。这些技术的发展，使伺服系统性能改善、可靠性提高、调试方便、柔性增强，大大推动了高精高速加工技术的发展。 另外，先进传感器检测技术的发展也极大地提高了交流电动机调速系统的动态响应性能和定位精度。交流伺服电机调速系统一般选用无刷旋转变压器、混合型的光电编码器和绝对值编码器作为位置、速度传感器，其传感器具有小于1μs的响应时间。伺服电动机本身也在向高速方向发展，与上述高速编码器配合实现了60m/min甚至100m/min的快速进给和1g的加速度。为保证高速时电动机旋转更加平滑，改进了电动机的磁路设计，并配合高速数字伺服软件，可保证电动机即使在小于1μm转动时也显得平滑而无爬行。 （二）交流直线伺服电机直接驱动进给技术已趋成熟。数控机床的进给驱动有“旋转伺服电机＋精密高速滚珠丝杠”和“直线电机直接驱动” 两种类型。传统的滚珠丝杠工艺成熟加工精度较高，实现高速化的成本相对较低，所以目前应用广泛。使用滚，珠丝杠驱动的高速加工机床最大移动速度90m/min，加速度1.5g。但滚珠丝杠是机械传动，机械元件间存在弹性变形、摩擦和反向间隙，相应会造成运动滞后和非线性误差，所以再进一步提高滚珠丝杠副移动速度和加速度比较难了。90年代以来，高速高精的大型加工机床中，应用直线电机直接驱动进给驱动方式。它比滚珠丝杠驱动具有刚度更高、速度范围更宽、加速特性更好、运动惯量更小、动态响应性能更佳，运行更平稳、位置精度更高等优点。且直线电机直接驱动，不需中间机械传动，减小了机械磨损与传动误差，减少了维护工作。直线电机直接驱动与滚珠丝杠传动相比，其速度提高30倍，加速度提高10倍，最大达10g，刚度提高7倍，最高响应频率达100Hz，还有较大的发展余地。当前，在高速高精加工机床领域
电机制造工艺知识 一、工艺流程图 工艺流程图 ★特殊工序 ▲关键工序 1、Y2系列电机流程图； 2、Z4直流电机流程图； 3、YKK 高压电机流程图 二、关键工艺 （1）水压试验（2）磨削（3）校动平衡（4）转子铸铝（5）定子铁心压装 （6）绕组浸渍 1、校动平衡
（1）电机的转动部件（转子、风扇）由于结构不对称（如键槽、记号槽），材料质量不均匀或制造加工时的误差等原因，而造成转动体机械上的不平衡，就会使该转动体的重心对轴线产生偏移，转动时由于偏心的惯性作用，将产生不平衡的离心力或离心力偶，电机在离心力的作用下将产生振动。 （2）转子不平衡的影响 电机转子不平衡所产生的振动对电机的危害很大： 1）消耗能量，使电机效率降低； 2）直接伤害电机轴承，加速其磨损，缩短使用寿命； 3）影响安装基础和与电机配套设备的运转，使某些零件松动或疲劳损伤，造成事故； 4）直流电枢的不平衡引起的振动会使换向器产生火花； 5）产生机械噪声； （3）平衡精度等级有11种：G1、G2.5、G6.3 2、绕组浸渍 （1）绝缘浸渍是电机在制造过程中或制造后以及电机定子绕组或转子绕组在嵌线装配后，按一定的工艺方法浸渍绝缘漆，以提高绝缘的耐热性、耐潮性、耐化学腐蚀性，提高电机绝缘的各中电气性能，降低介质损耗，提高绝缘的力学性能，改善导热性，降低电机温升，延长电机绝缘寿命，延长电机使用寿命。绝缘浸渍是电机制造的关键工序。 （2）常用的浸渍方法：a、普通沉浸;b、连续沉浸;c、滚浸;d、浇漆;e、滴漆;f、真空浸漆;g、VPI真空压力浸漆; （3）绝缘分为七个等级：A（105℃）、E（120℃）、B（130℃80K） F（155℃100K）、H（180℃125K）、C（180℃以上） 4、VPI简介： V：Vacuum 真空 P：Pressure 压力 I：Impregnation 浸渍 真空压力浸渍(简称VPI)绝缘是50年代末始于美国西屋公司，60年代开始发展的绝缘处理技术。国内已采用VPI绝缘技术的电机生产厂大多采用中胶VPI绝缘技术。我国发展VPI是在70年代上海电机厂B级绝缘的中胶云母带工艺，此时，设备真空度不高，仅为KP级，后来设备真空度大大提高，小于100Pa的设备国产化，F级少胶带工艺发展流行。 5、电晕试验：产生电晕一是线圈内部有气隙，线圈发空；二是电机线圈槽电位过高。槽电位是槽内电机表面没有很好的与铁心贴紧，以致线圈在额定电压下有一定的剩余电位，如电位过高，就使线圈与槽壁之间的空气击穿。当电机运行时受力作用振动、受热作用产生位移线圈与槽壁之间的空气隙时大时小，空气游离击穿使绝缘腐蚀、烧毁。 一般6KV以上电机需防晕处理及无电晕检查。对高海拔地区、增安防爆的电机6KV也要防晕处理及无电晕检查。 防晕处理即在制作线圈时包防晕带或涂防晕漆，铁心槽部喷低电阻防晕漆，槽垫条用半导体层压板，VPI处理等等。 3、铁心压装 铁心压装有三个工艺参数：压力、铁心长度和铁心重量。在保证铁心长度的情况下，压力越大，压装的冲片数越多，铁心越紧，重量越大。因而电机工作时铁心中磁通密度低，激磁电流小，铁心损耗小，电动机的功率因数和效率高，温升低。但压力过大会破坏冲片的绝缘，使铁心损耗反而增加。所以压力过大是不适宜的。 压力过小，铁心压不紧，使激磁电流和铁心损耗增加，甚至在运行中会发生冲片松动。 叠压系数：定子0.955 转子0.935 （热轧） 定子0.985 转子0.965 （冷轧）
电机制造工艺知识 电机制造工艺知识培训教材 一、工艺流程图 1、Y2系列电机流程图; 2、Z4直流电机流程图; 3、YKK高压电机流程图 二、关键工艺 (1)水压试验(2)磨削(3)校动平衡(4)转子铸铝(5)定子铁心压装 (6)绕组浸渍 1、校动平衡 (1)电机的转动部件(转子、风扇)由于结构不对称(如键槽、记号槽)，材料质量不均匀或制造加工时的误差等原因，而造成转动体机械上的不平衡，就会使该转动体的重心对轴线产生偏移，转动时由于偏心的惯性作用，将产生不平衡的离心力或离心力偶，电机在离心力的作用下将产生振动。 (2)转子不平衡的影响 电机转子不平衡所产生的振动对电机的危害很大: 1)消耗能量，使电机效率降低; 2)直接伤害电机轴承，加速其磨损，缩短使用寿命; 3)影响安装基础和与电机配套设备的运转，使某些零件松动或疲劳损伤，造成事故; 4)直流电枢的不平衡引起的振动会使换向器产生火花; 5)产生机械噪声; (3)平衡精度等级有11种:G1、G2.5、G6.3 2、绕组浸渍 (1)绝缘浸渍是电机在制造过程中或制造后以及电机定子绕组或转子绕组在嵌线装配后，按一定的工艺方法浸渍绝缘漆，以提高绝缘的耐热性、耐潮性、耐化学
腐蚀性，提高电机绝缘的各中电气性能，降低介质损耗，提高绝缘的力学性能，改善导热性，降低电机温升，延长电机绝缘寿命，延长电机使用寿命。绝缘浸渍是电机制造的关键工序。 (2)常用的浸渍方法:a、普通沉浸;b、连续沉浸;c、滚浸;d、浇漆;e、滴漆;f、真空浸漆;g、VPI真空压力浸漆; (2)绝缘分为七个等级:A(105?)、E(120?)、B(130? 80K) F(155? 100K)、H(180? 125K)、C(180?以上) 4、VPI简介: V:Vacuum 真空 P: Pressure 压力 I: Impregnation 浸渍 真空压力浸渍(简称VPI)绝缘是50年代末始于美国西屋公司，60年代开始发展的绝缘处理技术。国内已采用VPI绝缘技术的电机生产厂大多采用中胶VPI绝缘技术。我国发展VPI是在70年代上海电机厂B级绝缘的中胶云母带工艺，此时，设备真空度不高，仅为KP级，后来设备真空度大大提高，小于100Pa的设备国产化，F级少胶带工艺发展流行。 5、电晕试验:产生电晕一是线圈内部有气隙，线圈发空;二是电机线圈槽电位过高。槽电位是槽内电机表面没有很好的与铁心贴紧，以致线圈在额定电压下有一定的剩余电位，如电位过高，就使线圈与槽壁之间的空气击穿。当电机运行时受力作用振动、受热作用产生位移线圈与槽壁之间的空气隙时大时小，空气游离击穿使绝缘腐蚀、烧毁。 一般6KV以上电机需防晕处理及无电晕检查。对高海拔地区、增安防爆的电机6KV也要防晕处理及无电晕检查。 防晕处理即在制作线圈时包防晕带或涂防晕漆，铁心槽部喷低电阻防晕漆，槽垫条用半导体层压板，VPI处理等等。 3、铁心压装
目录 一、工程概述............................. 错误!未定义书签。 二、编制说明............................. 错误!未定义书签。 三、编制依据............................. 错误!未定义书签。 四、施工技术措施......................... 错误!未定义书签。 设备进场前准备工作：................. 错误!未定义书签。 安装前的准备工作：................... 错误!未定义书签。 电机拆卸及装配: ...................... 错误!未定义书签。 底座与基础的连接.................... 错误!未定义书签。 电动机与底座的连接................... 错误!未定义书签。 电动机的对中及调试................... 错误!未定义书签。 五、电机二次灌浆......................... 错误!未定义书签。 六、压缩机的试车......................... 错误!未定义书签。 试车前应具备的条件.................... 错误!未定义书签。 无负荷试运转（机械运转试验）.......... 错误!未定义书签。 有负荷试运转（性能试验）.............. 错误!未定义书签。 七、施工安全措施......................... 错误!未定义书签。
一、工程概述 山西建滔万鑫达2*10万吨/年甲醇二期项目安装工程，由赛鼎工程有限公司设计。焦炉气压缩工段为甲醇工程的心脏，投用前工艺管道的吹扫及装置升温还原由焦炉气压缩提供气源，因此焦炉气压缩机的一次试车成功关系到整个装置的试车及投用。本工程焦炉气压缩机为沈阳申元气体压缩机厂生产，压缩机电机为TAW系列增安型无刷励磁同步电动机，生产厂家为佳木斯电机股份有限公司。 二、编制说明 焦炉气压缩机于2008年生产完成，电机于2008年运至厂内，存放时间达到三年之久，因此在设备投用以前须对压缩机及电机进行全面的保养并测试合格。由于压缩机本体所到部件全部为散件，组装必须严格按照施工组织设计及厂家技术说明、技术指导进行施工。压缩机电机总重为吨，而室内桥式起重机的最大起吊重量为25吨，因此须将整个电机解体后进行拼装就位。本方案主要针对电动机的拆卸、装配及安装而编制。 三、编制依据 赛鼎工程有限公司设计图纸。 沈阳申元气体压缩机厂提供的焦炉气压缩机6M25-330/25的技术资料及最终设计资料。 佳木斯电机股份有限公司提供的技术资料。 《化工装置设备布置设计规定》 HG/T20546-2009 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》 GB50275-2010 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB50231-2009 《化工工程起重施工规范》 HGJ201-1983