如何增加铸铝转子的接触电阻
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YB3系列高效、节能环保型电动机根据国家标准GB 18613—2006《中小型三相异步电动机能效限制定值及能效等级》规定,2011年7月1日后,中小型电动机能效必须符合GB18613—2006中规定的2级效率等级,相当于欧盟标准的EFF1效率。
YB2系列电动机能效等级为3级,因此该系列电动机两年后将全部被淘汰近年来,欧美工业发达国家对节约能源及环境保护非常关注。
电动机受电气传动中带动负载机械做功的同时也耗用大量的电能,因此提高电机的运行效率对节能意义重大。
我国加入WTO 以后,电机行业面临着国际社会的巨大竞争压力和挑战。
从国际和国内发展趋势来看,开发高效率电动机是非常必要的,并且中小型电机行业的“十五”规划已将开发中国高效电机提上了日程,这也是我们追赶国际先进水平和引领行业进步的需要。
一、技术特点YB3系列低压隔爆型三相异步电动机是在现代化工业中发展起来的最新型高效、环保、节能型产品。
外型上美观,结构上兼顾标准化、系列化、通用化,使企业能在基本系列的基础上派生出各个行业部门需要的产品,便于国际接轨,即按最大限度满足目前国内用户及出口的要求。
YB3不仅满足GB 18613—2006中的2级效率要求,并同时兼顾国际标准IEC 60034—30中IE2效率指标。
1、电磁设计特点铁心叠片选择高牌号、低损耗电工钢片可降低涡流损耗,通过加长铁心降低磁通密度也可以减少铁心损耗;定子绕组多用铜,增加定子绕组的截面,以降低绕组电阻和减少损耗;采用较大的转子导条,增加转子导条截面尺寸,以降低导条电阻和绕组损耗。
2、结构设计特点机座和端盖均采用优质耐腐蚀铸铁制造,带底脚铸铁机座和铸铁端盖,在正常和严酷工作制运行状态下有良好的强度和抗震性;转子:铸铝转子的转子导条、端环和冷却风叶为一整体,表面经防腐处理,转子和轴装配后,经动平衡以保证振动噪声低,运行可靠;优化槽型设计,可达到较高转矩、低温升和低噪声;优化风扇设计,降低由于空气流动引起的风摩耗及噪声级;轴承用真空脱气钢制造,高质量、温度范围宽的防锈油脂,使轴承具备最小摩擦损耗和较长的运行寿命;驱动轴伸上有模注氯丁橡胶或钢挡圈,防止潮气和灰尘进入轴承室。
关于提高铸造铝合金导体导电率的研究铝合金作为一种重要的导电材料,在电力、电气设备以及交通工具等领域具有广泛应用。
然而,铝合金导体的导电性能一直是研究的热点和难点之一。
铸造铝合金导体的导电率受到多种因素的影响,包括材料组织、晶粒尺寸、含量和分布的控制等。
因此,提高铸造铝合金导体的导电率一直是学术界和工业界的关注焦点之一。
本文将对提高铸造铝合金导体导电率的研究进行系统综述,包括铝合金导体的导电率影响因素、提高导电率的方法和技术、目前研究的进展和存在的问题以及未来的发展方向。
一、铝合金导体的导电率影响因素1.1材料组织铝合金的晶粒形貌和尺寸,晶界的分布和形态,对铝合金导体的导电性能有着重要的影响。
晶界对电子传输的阻碍作用会导致导电率的降低,因此晶界的优化处理是提高铸造铝合金导体导电率的关键。
1.2合金元素含量和分布铝合金中的合金元素含量和分布对导电率也有着显著的影响。
合金元素的添加会改变晶体结构和电子云密度,影响电子的运动性能,从而影响导电率。
因此,合金元素的选择和控制是提高铸造铝合金导体导电率的关键之一。
1.3热处理工艺热处理工艺对铸造铝合金导体导电率也有着重要的影响。
通过合适的退火、固溶处理和析出强化工艺,可以优化晶粒尺寸和晶界结构,提高导电性能。
二、提高铸造铝合金导体导电率的方法和技术2.1晶粒细化技术采用晶粒细化技术,通过添加合金元素、合金化处理、快速冷却等方法,使铸造铝合金导体的晶粒尺寸减小,晶界面积增加,从而降低晶界电阻,提高导电性能。
2.2合金元素调控技术通过优化合金元素的含量和分布,选择合适的合金元素组成和添加方法,改善铸造铝合金的晶体结构和电子云密度,改善导电性能。
2.3热处理工艺改进技术优化退火、固溶处理和析出强化工艺,调控晶体结构和晶界形貌,提高导电性能。
2.4界面工程技术通过表面涂覆、镀层处理等界面工程技术,改善铸造铝合金导体的表面性能,提高导电性能。
2.5材料工艺一体化技术通过晶粒细化、合金元素调控、热处理工艺改进和界面工程技术的一体化,实现铸造铝合金导体导电率的综合改进。
铸铝转子电导率铸铝转子是一种被广泛应用于工业领域的铝制零件,其电导率是其性能指标之一,对于其在电子行业的应用至关重要。
本文将介绍铸铝转子电导率的相关概念、影响因素和应用前景。
一、铸铝转子电导率的概念铸铝转子电导率,指的是铸铝转子在单位长度和单位横截面积内,导电电流通过的导电材料的能力。
一般用以描述铝制转子的导电性能,单位常用西门子/米(S/m)表示。
二、铸铝转子电导率的影响因素1. 铝合金成分:铝合金中添加的合金元素种类和含量会直接影响转子的导电性能。
一般来说,纯铝的电导率最高,但是实际生产中常常为了提高铸造性能和机械性能而添加一些合金元素,这些元素的存在会降低铸铝转子的电导率。
2. 温度:温度对铝合金的电导率有较大的影响。
随着温度的升高,铝转子的电导率会降低。
因此,在高温环境下工作的铝合金转子需要特别注意其导电性能的变化。
3. 组织结构:铸铝转子的晶粒尺寸、相分布等组织结构特征也会对其电导率产生影响。
一般来说,晶粒越细小,相分布越均匀,电导率越高。
4. 表面状况:铝合金转子的表面粗糙度、氧化膜等也会对其电导率造成一定的影响。
5. 其他因素:如杂质、残余应力等因素也会对铝合金转子的电导率产生一定的影响。
三、铸铝转子电导率的应用前景铸铝转子作为一种重要的铝合金零件,广泛应用于各个领域。
其电导率的准确控制和优化对于电子行业的相关应用具有重要意义。
1. 电机领域:铸铝转子广泛应用于各类电机中,如电动汽车、风力发电机组等。
铝转子作为导电部件,其电导率的提高可以提高电机的效率和响应速度。
2. 导电领域:铸铝转子也可作为导电材料使用,如用于导线、电缆等传输电能的设备中。
高导电性的铝合金转子能够减小能耗和电压损失,提高电能传输效率。
3. 热交换领域:一些需要快速热交换的设备,如散热器、换热器等,广泛采用铸铝转子作为热交换介质。
铝转子的高导电性可以提高热交换效率,减少能量损失。
4. 其他领域:铸铝转子还广泛应用于其他领域,如航空航天、汽车制造、船舶制造等。
铸铝转子结构与电机性能之间的关系Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998铸铝转子结构与电机性能之间的关系1.端环部分:端环部分的尺寸变化将对电机的转速、起动转矩和电机的效率产生重要影响。
这是因为当端环部分的尺寸变化将引起转子电阻的变化,当端环截面积较大时,转子电阻较小,将会导至电机起动扭力变小,转速升高,效率提高;当端环截面积较小时,转子电阻较大,将会导至电机起动扭力增加,转速下降,效率降低。
应该根据电机的用途来选择端环,如起动转矩要求较高的电机就优先选用端环截面积较小的转子;当电机转速要求较高或效率要求较高的电机,应优先选择端环截面积较大的转子。
2.斜槽角度:电机转子采用斜槽的主要目的是消除或消弱气隙磁场中危害最强的谐波,改善电机的起动性能和运行性能。
斜槽角度精确计算时与电机的极数、绕组形式等数据有关,计算量较大,以后将详细说明,很多书籍推荐转子扭斜一个定子齿矩或一个转子齿距,用此种方法计算斜槽角度非常简单,但不是很合理。
3.转子外径:在定转子芯片一定的情况下,转子外径应依据气隙长度确定,气隙长度虽然很小,但在电机中起能量转换与传递的重要作用,其参数变化将对电机性能产生重要影响,气隙长度较小的电机具有激磁电流较小,效率较高,温升较低等优点,但是也容易造成气隙不均匀度超标,造成电机振动大,严重时会使电机扫膛;气隙长度较大时,激磁电流较大,电机损耗增加,造成电机的效率降低,温升升高(假设由气隙变化引起的铜耗的变化大于谐波损耗的变化),但是由于气隙增加,使气隙不均匀度下降,同时消弱了谐波的作用,所以增加气隙长度对降低电机的振动和噪音效果比较明显,在小功率单相感应电机中,单边气隙长度,常用取值范围是~,应根据电机的电气性能和制造的工艺水平合理的选取气隙长度,确定转子外径。
4.转子铁芯长度:转子铁芯长度应与定子铁芯长度一起考虑,本厂的单相感应电机一般情况下定转子铁芯长度相等,它们的选取主要依据是电机的输出功率、电机振动、噪音的要求,一般的原则是功率小的电机或对振动、噪音要求低的电机在能够满足客户要求的情况下优先选择铁芯长度较小的电机;功率大或对振动、噪音要求高的电机应适当选取铁芯长度较长的电机。
YB3系列高效、节能环保型电动机根据国家标准GB 18613—2006《中小型三相异步电动机能效限制定值及能效等级》规定,2011年7月1日后,中小型电动机能效必须符合GB18613—2006中规定的2级效率等级,相当于欧盟标准的EFF1效率。
YB2系列电动机能效等级为3级,因此该系列电动机两年后将全部被淘汰近年来,欧美工业发达国家对节约能源及环境保护非常关注。
电动机受电气传动中带动负载机械做功的同时也耗用大量的电能,因此提高电机的运行效率对节能意义重大。
我国加入WTO 以后,电机行业面临着国际社会的巨大竞争压力和挑战。
从国际和国内发展趋势来看,开发高效率电动机是非常必要的,并且中小型电机行业的“十五”规划已将开发中国高效电机提上了日程,这也是我们追赶国际先进水平和引领行业进步的需要。
一、技术特点YB3 系列低压隔爆型三相异步电动机是在现代化工业中发展起来的最新型高效、环保、节能型产品。
外型上美观,结构上兼顾标准化、系列化、通用化,使企业能在基本系列的基础上派生出各个行业部门需要的产品,便于国际接轨,即按最大限度满足目前国内用户及出口的要求。
YB3 不仅满足GB 18613—2006 中的2 级效率要求,并同时兼顾国际标准IEC 60034—30 中IE2 效率指标。
1、电磁设计特点铁心叠片选择高牌号、低损耗电工钢片可降低涡流损耗,通过加长铁心降低磁通密度也可以减少铁心损耗;定子绕组多用铜,增加定子绕组的截面,以降低绕组电阻和减少损耗;采用较大的转子导条,增加转子导条截面尺寸,以降低导条电阻和绕组损耗。
2、结构设计特点机座和端盖均采用优质耐腐蚀铸铁制造,带底脚铸铁机座和铸铁端盖,在正常和严酷工作制运行状态下有良好的强度和抗震性;转子:铸铝转子的转子导条、端环和冷却风叶为一整体,表面经防腐处理,转子和轴装配后,经动平衡以保证振动噪声低,运行可靠;优化槽型设计,可达到较高转矩、低温升和低噪声;优化风扇设计,降低由于空气流动引起的风摩耗及噪声级;轴承用真空脱气钢制造,高质量、温度范围宽的防锈油脂,使轴承具备最小摩擦损耗和较长的运行寿命;驱动轴伸上有模注氯丁橡胶或钢挡圈,防止潮气和灰尘进入轴承室。
高效电机效率提高及效率检测技术分析作者:朱雨华来源:《科技传播》2013年第07期摘要从电机设计、选材、加工装配等方面简要介绍了电机提高效率的方法,并介绍了高效电机效率测试方法,为高效电机的研制和检测提供了参考。
关键词高效电机;效率提高;效率检测中图分类号TM306 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0029-020 引言随着全球经济的不断发展,全世界对能源需求的不断提高,能源短缺问题已变得日益突出。
如何采取有效措施降低能源消耗和提高能源使用效率已成为目前国际社会发展所面临的一项极为紧迫的任务。
据可靠数据统计,2010年我国全社会耗电量已达到4.19万亿千瓦时,其中工业耗电量占总耗电量的70%,而电机系统的耗电量则又占工业总耗电量的60%~70%。
我国电机多为普通效率电机,其平均效率为87%,而发达国家早已推行的高效电机效率已达到91%以上,美国的超高效电机效率更是达到93%,比我国高3%~5%。
系统运行效率,比我国高25%~30%。
电机及系统节能空间巨大,是单位GDP能耗降低20%的重要手段,低碳经济的重要组成部分。
因此进一步加大高效节能电机的研制和推广力度,在整个节能降耗工作中具有相当重要的意义。
1 高效电机的特点高效(IE2)笼型感应电机与普效(IE1)电机相比有如下特点[1]:1)效率高,IE2比IE1平均高3%,IE3比IE1平均高近5%左右;2)需要使用更多高质量的材料。
IE2比IE1电机成本高25%~30%,IE3比IE1电机成本高40%~60%左右;3)优于运行温度较低,电机寿命更长,可降低维护成本;4)典型设计情况下起动电流较大些;5)转子惯量较大;6)额定负载下转速较高,转差率较小。
高效电机寿命周期成本比普通的低效率电机低,维护费用一般也低于低效电机,从整个工作生命周期内实际节约的能耗成本要比采购成本高许多,因此包括我国在内,世界上许多国家都越来越重视高效率电机的研发及使用推广。
异步电动机转子装配转子是旋转部件由于受离心力和电磁力等作用必须要有足够的强度和刚度。
根据转子直径的大小,转子铁芯与转轴有不同的组合方式,小直径的转子铁心一般直接安装在转轴上,直径较大的转子铁心一般通过转子支架固定在转轴上,也可在转轴上焊接辐向筋作为支架,转子铁心套在辐向筋上。
转子铁心与轴或支架连接必须可靠,才能有效传递力矩,其紧固形式有键连接,滚花冷压和热套等。
转子铁心内圆与轴或支架为过盈配合,过盈量大小主要根据传递的转矩而定。
一般中心高在160MM 及以下小型异步电机大多采用轴滚花冷压;中心高在180MM以上中小型电机常采用键连接;转速较高或带有不平稳负载的大中型电机,转子铁心与轴或支架配合过盈较大,采用热套。
铸铝笼型转子制造工艺:将铁心冲片预先叠压在假轴上或转子支架上,在压紧状态下铸铝,铸铝后退出假轴,趁热热套到轴上或冷压到轴上。
转子铸铝是将纯度不低于99.5%的工业纯铝熔化后,在叠压成型的转子铁心中铸成由导条和端环组成的铝笼。
一般还同时铸出风叶片和平衡柱。
转子铸铝的主要要求是:1 无断条裂缝,明显缩孔,气孔等缺陷,转子铁心片间无明显渗铝的现象2 端环内,外圆的径向偏摆小3 铸铝后的浇口及铝渣必须清除4 带径向通风槽的转子不应有漏铝堵塞通风槽的情况,铁心无明显的波浪度5 转子铁心长度与斜槽角度符合规定要求常用转子铸铝方法有压力铸铝,离心铸铝,低压铸铝等。
注:为提高铝导条和铁心间的接触电阻抑制转子中横向电流减少杂散损耗,可在铁心槽内表面先进行磷化处理或预涂耐热涂料,然后再进行铸铝。
其次还有关于焊接笼型转子的制造工艺及笼型转子的焊接方法等等做法以后有机会详谈那为什么会发生脱离的现象?1 公差配合不好时,当外部扭力,离心力及电磁力之和超出所涉及的转子的强度和刚性要求,会发生滚键现象2 滚花制作工艺不好,当发生热胀现象时,转子受力超出它能够承受的力度是,发生耍圈现象,并且会越来越厉害3 假轴和铁心冲片间隙过大,铸铝后在冷压到转子轴上后,过盈较小,由于热胀冷缩的原因,会发生脱离现象。
铸铝转子技术条件
铸铝转子的技术条件包括:
1. 原材料选择:选择纯度高、组织均匀的铝合金材料作为铸造原材料,常用的有A356、A380等铝合金。
2. 铸造设备:需要具备高温熔炼能力的熔炉,以及铸造机床、模具等设备,确保转子可以正常铸造。
3. 模具设计:根据转子的形状和结构设计模具,保证在铸造过程中转子形状的准确度和表面光洁度。
4. 铸造工艺控制:控制熔炼温度、保持熔融铝合金的温度稳定,避免过热或过冷导致铸造缺陷。
5. 铸造参数控制:控制金属液体的流动速度、注入口的设计等参数,确保铸造过程中金属流动的平稳和充分填充模具。
6. 热处理工艺:对铸造后的转子进行适当的热处理,提高材料的强度和硬度,以满足使用要求。
7. 表面处理:对铸造后的转子进行清理、打磨、喷涂等表面处理,提高转子的表面质量和耐腐蚀性。
8. 检测和质量控制:通过物理、化学和机械等多种方法对铸铝转子进行检测,确保产品质量符合要求。
关于提高铸造铝合金导体导电率的研究近年来,随着电子设备普及和电能需求不断增加,对导体导电率的要求也越来越高。
铝合金导体作为一种轻便、价格低廉且导电性能相对较好的导体材料,被广泛应用于电力输配电领域。
然而,铝合金导体的导电率相对较低,这就限制了其在高功率输电和高频应用上的使用。
因此,提高铸造铝合金导体的导电率成为了研究的热点之一。
为了提高铸造铝合金导体的导电率,研究者们从多个方面入手,包括合金元素的选择、铸造工艺的优化以及热处理等。
首先,在合金元素的选择上,研究者们发现添加少量的微合金元素可以显著提高铝合金导体的导电率。
比如,研究表明添加少量的镍(Ni)、锰(Mn)和铬(Cr)等元素可以显著提高铝合金导体的导电率。
这是因为这些微合金元素能够改善铝合金的晶格结构,使其电子迁移速度更快,从而提高导电率。
其次,在铸造工艺的优化方面,研究者们通过调整铸造温度、速度和压力等参数来改善铝合金导体的导电性能。
研究发现,采用高温熔化和高速冷却的铸造工艺可以得到更细小的晶粒,从而提高导电率。
此外,合理控制铸造压力,使得铝合金导体的晶粒更加致密,也可以提高导电率。
最后,在热处理方面,研究者们通过热处理工艺对铝合金导体进行处理,以提高其导电性能。
研究表明,通过适当的热处理,可以进一步细化铝合金导体的晶粒,提高晶界与晶界之间的连续性,从而降低电阻,提高导电率。
总的来说,提高铸造铝合金导体的导电率是一个复杂且多方面的问题。
在合金元素的选择上,添加少量的微合金元素可以有效提高导电率。
在铸造工艺的优化方面,合理控制铸造温度、速度和压力等参数,可以促使铝合金导体晶粒细化,进而提高导电率。
而在热处理中,通过适当的热处理方法,可以进一步改善晶界结构,提高导电性能。
未来的研究方向可以从以下几个方面展开:首先,进一步深入探究不同微合金元素对铸造铝合金导体导电性能的影响机制;其次,针对不同工艺参数对导电率的影响,进行更加深入的实验和模拟研究;最后,通过精细的热处理工艺,探索提高铝合金导体导电性能的可行性。
增大转子接触电阻,提升电机效率性能!概述电机是现代工业生产中的重要设备之一,其效率和性能直接影响到生产效率和产品质量。
增大转子接触电阻是提高电机效率性能的一种重要方法。
本文将分别从转子接触电阻的概念、增大转子接触电阻的方法以及其对电机效率性能的影响三个方面进行探讨。
转子接触电阻的概念转子接触电阻指的是电机工作时,转子在摩擦和磨损下所产生的电阻。
转子接触电阻是由电流产生的热效应以及接触表面的化学反应所导致的。
转子接触电阻的大小直接影响到电机功率和效率,因此很多电机制造商都会针对转子接触电阻进行优化以提高电机性能。
增大转子接触电阻的方法1.选择高质量的材料转子接触电阻的大小直接与转子材料的质量有关。
因此,在电机制造中,选择高质量的转子材料是提高转子接触电阻的重要方法。
2.优化表面处理技术转子表面处理是影响转子接触电阻的一个重要因素。
通过优化表面处理技术可以降低转子表面粗糙度,减小摩擦阻力和磨损,从而提高转子接触电阻。
3.设计合理的结构和尺寸电机转子的结构和尺寸直接决定了转子接触电阻的大小。
针对不同类型的电机,需要根据不同的工作条件和负载要求,设计出合理的转子结构和尺寸,从而提高转子接触电阻。
增大转子接触电阻对电机效率性能的影响增大转子接触电阻可以一定程度上提高电机效率性能,主要表现在以下几个方面。
1.减少转子能量损失转子接触电阻增大可以降低电机的损耗,减少转子能量损失,提高电机的功率密度和效率。
2.提高电机转矩和输出功率增大转子接触电阻可以降低电机转子的热量,从而提高电机的转矩和输出功率,增强电机的负载能力。
3.减小电机工作温度增大转子接触电阻可以降低电机运行过程中的热量,从而减小电机工作温度,避免由于高温引起的故障。
结论增大转子接触电阻是提高电机效率性能的一个重要方法。
通过选择高质量的材料、优化表面处理技术和设计合理的转子结构和尺寸等方法,可以提高转子接触电阻的大小,从而降低电机损耗,提高电机转矩和输出功率,减小电机工作温度。
铸铝转子的接触电阻问题
铸铝转子的铝导体和铁芯之间紧紧地贴在一起, 过低的接触电阻产生相当大的横向电流, 特别是当转子斜槽时, 对电动机的杂散损耗及运行性能有显著影响.
一. 接触电阻的测量:
铸铝转子的笼条和转子槽壁的接触非常紧密. 当转子表面精加工时, 刀具的切削压力使槽口的铝导体和铁芯进一步压紧, 它们之间的接触电阻是很小的.
转子铁芯与鼠笼之间的接触电阻的测定: 在鼠笼端环和转子轴之间引入直流电流, 测量鼠笼和铁芯间的平均电压降. 此时, 接触电阻可按下式计算:
I
U clQ R av C 2 (1)
式中: R C ── 接触电阻 (Ω.mm 2)
I ── 通过转子的直流电流(A)
U av ── 转子鼠笼与铁芯间电压降的平均值(V)
Q 2 ── 转子槽数
l ── 转子铁芯长度(mm)
C ── 转子笼条截面的周长, 即转子槽周长(mm)
式(1)没有考虑鼠笼端环与铁芯间的接触电阻, 因为其接触电阻值比笼条和铁芯间的接触电阻值要大得多.
二. 接触电阻对电机的影响
对实际生产中各种铸铝转子电动机的分析结果表明: 杂散损耗平均为2~3%, 最高达
6.5%, 最小约0.7%, 这种变化主要是由于接触电阻的大小不同. 过小的接触电阻值还显著地 使电机的最小力矩降低.
图1所示为转子铁芯损耗与笼条、铁芯间接触电阻的关系, 从这些数据可以看出接触电阻由0.04欧姆.毫米2增加到30欧姆.毫米2左右时, 铁损耗降低约30%. 损耗降低是因为流经笼条间转子铁芯的电流(即横向电流)所引起的损耗减少了.
图2为负载时笼条接触电阻与杂散损耗、最小转矩的关系. 由图可见, 接触电阻值增加到30欧姆.毫米2时, 会使负载杂散损耗减少约58%.
图1和图2是对封闭式7千瓦6极电动机的实验结果. 此电动机定子槽数为36, 转子槽数为44, 转子槽扭斜一个定子齿距. 许多其它类型的电动机的试验, 也得到了相似的结果. 由上述曲线可以看出, 为了有效地降低电动机的杂散损耗, 笼条和铁芯间的接触电阻值需要增加到30欧姆.毫米2; 而要提高最小转矩改善转矩曲线, 接触电阻值只要大于0.3~0.6欧姆.毫米2即可.
接触电阻值,Ω.mm2
图2 负载时接触与杂散损耗、最小转矩的关系
A-杂散损耗B-最小转矩
试验研究表明: 增加转子笼条和铁芯间的接触电阻, 降低了转子铁芯损耗和负载杂散损耗, 使得电动机的效率提高, 定子绕组温升降低.
不同的铸铝方法, 它们的接触电阻值也不相同. 当采用重力或离心铸铝时, 转子鼠笼和铁芯间的接触电阻值约为0.15~7.0欧姆.毫米2. 对于压力铸铝转子接触电阻值约为0.01~0.09欧姆.毫米2.
由图1和图2可知, 转子采用重力或离心铸铝时的接触电阻值基本上可保证所需的转矩特性, 与采用压力铸铝所得到的指针比较, 电动机的效率有所提高, 温升也有所降低. 电动机指针的这种变化, 特别明显地被生产厂由离心铸铝改为压力铸铝时所证实.
因为压力铸铝是一逢高效率的铸铝工艺, 为了不降低电机的力能指针, 必须寻求切实可行的方法, 以增大转子笼条和铁芯间的接触电阻值.
三.增大接触电阻的方法
为了增加压铸转子笼条和铁芯间的接触电阻, 减少电机的杂散损耗, 可采用下列工艺
措施:
(一)转子槽绝缘处理
一般是铸铝前对转子槽进行绝缘处理. 处理方法有加氧化膜、磷化层和耐热涂料等.
1.铁芯的磷化处理:
所谓磷化处理, 就是使用化学或电化学的方法使金属表面生成一种抗腐蚀的磷酸盐薄膜, 是保护金属的一种方法. 这种表面磷化膜与金属结合牢固, 有
较高的绝缘性能, 能耐高温. 电工钢板经磷化处理产生的磷化膜, 双面厚度约
0.008~0.012毫米, 比涂绝缘漆的漆膜薄, 可用作电工钢板的片间绝缘. 电工钢
板的磷化膜可以在450℃下长期工作, 短时可达700℃. 用作异步电动机的槽内
和片间绝缘, 可经受住铁芯预热和铝水高温. 它的缺点是导热性差, 磷化处理
的工艺较复杂.
磷化处理的配方很多, 某厂化学磷化处理液的配方和工艺过程如下:
马盐30~40克/升
氟化钠2~4克/升
硝酸锌55~65克/升
磷化液的温度为75~85℃, 铁芯压紧后, 经去油处理, 浸入磷化液中10~15分钟, 取出经皂化(用3%的肥皂水冲洗), 再用大量温水冲洗即可.
磷化处理前的工件去油是保证磷化质量的关键工序. 磷化处理所得磷化膜具有多孔性, 一般要经过补充加工才有较好的抗蚀力, 用作绝缘的磷化膜只进
行皂化处理即可. 在皂化处理后, 磷化膜表面上覆盖着一层极薄的由铁皂、锰皂
或锌皂构成的不溶于水的薄膜, 提高了磷化效果.
转子经磷化处理后, 接触电阻增加, 降低了杂散损耗. 据某厂试验, JO241-44千瓦异步电动机经磷化处理后能使杂散损耗减少47瓦(相当于原损耗
的37%), 温升和效率也有改善. 磷化比氧化膜处理效果好.
2.涂覆耐热绝缘材料
压铸前在槽内表面涂覆或浸清耐热涂料, 国内外已有不少配方, 下面是国外某公司的耐热绝缘涂料配方. 20千瓦电机转子在涂料中浸10分钟, 自然干燥后
压铸, 可显著减少电机的杂散损耗.
聚乙烯丁醇40克
三聚氰胺树脂35克
苯乙烯单体25克
磷锌酸(85%) 50克
改性乙醇(乙醇90%,甲醇10%) 650克
i丙醇150克
(二)脱壳处理
脱壳处理是利用铝和硅钢片热膨胀系数不同的特点, 将转子加热到540℃左右, 保温2~3小时, 然后将加热了的转子迅速冷却, 使铁芯和铝笼条之间形成微小的间隙, 即所谓“脱壳”, 脱壳可增加接触电阻值.
(三)转子表面焙烧
将精车的铸铝转子用喷灯或乙炔焰焙烧铁芯表面, 待加热到出现氧化色和受到火焰
焙烧的槽口中铝屑发生轻微局部熔化时, 立即投入肥皂水中急剧冷却. 焙烧的目的是去掉铁芯表面和槽口的毛刺以及粘上的铝屑, 以加大接触电阻, 减少表面损耗. (四)碱洗转子表面
铸铝转子精车外圆后, 进行表面碱洗处理, 可腐蚀掉转子表面上由于车外圆而压入铁芯中的铝屑, 以及与转子槽相连接的铝须, 增加笼条和铁芯间的接触电阻.
碱洗方法是把浸入水后的转子放入浓度为5%的70~80℃的苛性钠溶液中, 进行腐蚀, 然后在热水中冲洗转子并加以烘干. 由于苛性钠已渗入铁芯, 很难冲洗凈. 腐蚀时间可
根据接触电阻的变化, 通过试验确定.
表1是各种不同处理方法对压铸转子接触电阻值的影响.从表内可以看出,对铸铝转子所采取的几种处理方法,均未达到大量降低杂散损耗所需要的接触电阻数值. 只有序
号5经磷化处理的转子铁芯焙烧后, 再碱洗可得到接触电阻的必要值(31欧姆.毫米2).
表1 不同处理方法对压铸转子接触电阻Rc(欧姆.毫米2
转子铸铝后再加热到540℃, 经车加工再碱洗可达到足够高的接触电阻值. 但转子加热到540℃时, 很可能由于铝鼠笼机械容度的下降导致铁芯变形.
对于浇注前铁芯被加热到500℃的转子以及经氧化处理的冲片叠压的转子, 虽经碱洗使接触电阻略大, 但亦不能显著降低杂散损耗.
上述方法, 除磷化处理及耐热绝缘涂料已被某些工厂在生产中采用外, 其它尚未
能推广, 因为这些工艺过程对于成批生产的电机, 不能认为是经济、方便的处理方法.
摘自: 机械工业出版社《电机制造工艺学》
湖南大学龚垌主编。