《电机铁心制造》PPT课件

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1、电机制造工艺学主讲:林琦副教授宁德职业技术学院机电工程系第三章电机铁芯制造第三章电机铁芯制造本章教学基本要求本章教学重点1.掌握几种铁心材料的化学成份、电磁性能、型号及发展前沿趋势；2.熟习各种铁心制造设备用途、重要参数及基本使用方法；3.掌握冲片的类型、技术要求、冲制方法、工艺方案制定、冲模的优化选择及冲片质量检查分析；4.知道冲片绝缘处理的目的、方式、质量检查和设备；5.掌握铁心压装的类型、技术要求、工艺措施及质量检查。1.铁心材料的选择；2.铁心加工工艺方案的制定、设备和模具的选择；3.冲片绝缘处理；4.铁心的优

2、化压装；5.铁心的质量检测。第一节铁芯材料一、概述铁芯是电机磁路的重要组成部分，它和转子铁芯、定子和转子之间的气隙一起组成电机的磁路。在异步电机中，定子铁芯中的磁通是交变的，因而产生铁芯损耗。铁芯损耗包括两部分：磁滞损耗和涡流损耗。为了减小铁芯损耗，交流电机的定子铁芯必须用电阻系数大、磁滞回线面积小的薄板材料——硅钢片，经冲制和绝缘处理后叠压而成。常用的铁芯材料有硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、铁铝合金、铁钴合金和永磁材料等。二、硅钢片硅钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金,一般含硅量为0.5～4.5％。加入硅可提高铁的电阻率

3、和最大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗（铁损）和磁时效。主要用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。世界硅钢片产量约占钢材总量的1％。硅钢的生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。中国于1953年开始生产热轧低硅硅钢片(1～2％)；1955年开始生产热轧高硅硅钢片(3.0～4.5％)；1962年开始生产冷轧取向薄硅钢带。70年代开始生产冷轧取向硅钢带。目前我国冷轧电工钢的数量、质量、规格牌号,还不能满足能源(电力)工业发展的需求,在生产技术、设备、管理及科研等方面与日本相比,存在较

4、大差距。硅钢片是铁硅合金钢片，品种多、规格全、用量大。硅钢片按制造工艺不同分为热轧和冷轧两大类。冷轧又有各向同性(无取向)和各向异性(有取向)两种。①铁损低，这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号，铁损愈低，牌号愈高；②较强磁场下磁感应强度（磁感）高，这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小，节约硅钢片、铜线和绝缘材料等；③表面光滑、平整和厚度均匀，可以提高铁芯的填充系数；④冲片性好，对制造微型、小型电动机更为重要；⑤表面绝缘膜的附着性和焊接性良好，能防蚀和改善冲片性；⑥基本无磁失效。1.对硅钢性能的要求主要

5、是：2.硅钢分类：(1)热轧硅钢片DR(D)、DRG(DG)热轧硅钢片是将Fe-Si合金用平炉或电炉熔融，进行反复热轧成薄板，最后在800-850℃退火后制成。热轧硅钢片主要用于发电机的制造，故又称热轧电机硅钢片，但其可利用率低，能量损耗大，近年相关部门已强令要求淘汰。冲制电机和变压器定子铁芯片时，一般采用厚度为0.5和O.35mm的热轧硅钢片。但不同型号和规格的硅钢片，力学性能是不同的。硅的质量分数低的硅钢片韧性较好，宜于冷冲加工。随着硅的质量分数的增加，硅钢片的硬度也增加，而且变脆，容易磨钝冲模的刃口，冲件的冲断面

6、不光滑，甚至在冲剪处产生裂纹。硅钢片的厚度对冲模的结构有很大影响，通常，凸凹模刃口之间的间隙为硅钢片厚度的10％一15％。因此，冲制厚度不同的硅钢片，应该选用不同间隙的冲模，否则将影响冲片的质量和冲模的寿命。硅钢片在轧钢厂出厂时，已经经过退火处理。退火处理的主要目的，是改善硅钢片的电磁性能，并降低其抗剪强度。注:硅钢片一般随硅含量提高，铁损、冲片性和磁感降低，但硬度会增高。若工作频率愈高,涡流损耗愈大,选用的硅钢片应当愈薄。(2)冷轧无取向电工钢片DW冷轧无取向电工钢片按含硅量分为低硅(低碳)电工钢片和含硅电工钢片。低

7、硅(低碳)电工钢片，含硅量低于0.5％，也叫低硅或无硅电工钢片，实际上是一种低硅低碳电工铁板。由于含硅量低，饱和磁感应强度高，铁损较大、较软，含碳、氮量(均指质量分数)都小于0.003%，生产工艺简单，周期短、成本低，故多适用于家用电机电器的铁芯。含硅电工钢片常称为冷轧硅钢片，其含硅量0.5%-3.0%，经冷轧至成品厚度,供应态多为0.35mm和0.5mm厚的钢带。特别是铁损低，最大磁导率和饱和磁感应强度值较高，机械强度好。由于含硅量较高，制造工艺复杂，成本较高，故适于中小型电机、工业用微型电机电器等。(3)冷轧取向硅

8、钢片冷轧取向硅钢带最主要的用途是用于变压器制造，所以又称冷轧变压器硅钢。与冷轧无取向硅钢相比，取向硅钢的磁性具有强烈的方向性；在易磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3，磁导率之比为6:1，其铁损约为热轧带的1/2，磁导率为后者的2.5倍。(4)高磁感冷轧取向硅钢片高磁感冷轧硅钢带