《电机结构分析》PPT课件

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电机结构及其主要零部件2021/8/25 目录一、三相异步电机生产工艺流程图二、三相异步电机基本结构1.定子1.1.定子铁心1.2定子绕组1.2.1漆包线1.2.2槽楔1.2.3绝缘纸1.2.4引出线1.2.5绑扎带1.2.6热缩套管1.2.7黄蜡管1.3.机座1.4端盖2021/8/25 2021/8/252.转子2.1.铁心2.2转子绕组2.2.1铝锭2.3轴承2.4转轴3.其他3.1风罩3.2风机3.2.1风机网罩3.3风叶3.4接线盒3.4.1接线盒皮垫3.5轴套3.6铭牌3.7键销3.8接线护线装置 2021/8/253.8.1接线柱3.8.2连片3.8.3接地牌3.8.4冷压端子3.8.5接线图3.8.6电缆防水接头3.8.7波纹管3.9紧固件3.9.1波形片3.9.2挡圈3.9.3螺钉3.9.4螺母3.9.5平垫3.9.6弹性挡圈3.9.7铆钉3.9.8吊环 2021/8/254选配件4.1编码器4.1.1联轴器4.1.2编码器支架/安装板4.2制动器4.3热保护器4.4加热带4.5磁钢4.5密封件4.5.1骨架油封4.5.2端面油封4.5.3O型密封圈4.6注油装置4.6.1铜管4.6.2注油嘴 电机生产工艺流程图*浸漆叠压嵌线金工压装金工前装配出厂检验喷漆*铸铝Δ动平衡金工压装前装配包装入库压装后装配表示关键工艺;Δ表示重点工艺2021/8/25主页目录退出鼠笼转子转子冲片轴料转轴轴承带轴转子转子定子冲片定子铁心入线定子机座毛坯机座定子风叶分罩线盒线柱端盖毛坯端盖半成品电机成品电机 三相异步电机基本结构一、定子部分：1、定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。二、转子部分：1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。2、转子绕组：笼型转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。3、轴承：支撑整个转子。4、转轴：连接转子绕组，并带动负载运转。三、其他：风机，风罩，吊环，接线盒，轴套，紧固件等。四、气隙：异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。2021/8/25 1.铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。U1----U2V1----V2W1----W22.三相绕组3.机座：铸铝、铸铁、拉伸铝。主页目录退出1定子2021/8/254.端盖：端盖：固定、支撑、防护。 1.定子冲片：矽钢片冲压成型。顾名思义，它是含硅高达0.8％-4.8％的电工硅钢，经热、冷轧制成。一般厚度在1mm以下，故称薄板。硅钢片广义讲属材类，由于它的特殊用途而独立一分支。主页目录退出2.扣边：碳素结构钢弯制而成。1.1定子铁心2021/8/25 1.2绕组定子绕组是电机定子的电路部分，应用绝缘铜线绕制而成。三相绕组对称地嵌放在定子槽内，我们俗称入线定子。三相绕组可接成星形(Y)，如图(a)所示;三角形(△)，如图(b)所示。目前我国生产的三相异步电动机，功率在4kW以下者一般采用星形接法；在4kW以上者采用三角形接法。为了降低起动电流,使异步电动机起动时接成Y形，而运转时接成△形。主页目录退出2021/8/25 2021/8/251.漆包线：它是以绕组形式来实现电磁能的转化。2.槽楔：固定绕组与定子槽内，槽绝缘的一部分。3.绝缘纸：用作线圈的绝缘材料。4.引出线：绕组连接并引出机壳或绕组与电机壳体上的接线柱连接电线。5.绑扎带：用于固定绕组端部，使之美观整齐。6.热缩套管：通过使用热风机可以使之紧缩包在裸露漆包线外，起到绝缘，防护等功能。7.黄蜡管：包于漆包线外，绝缘，防护作用。入线定子组成主页目录退出 1.2.1漆包线2021/8/25一、组成：漆包线由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。二.型号，代号：及产品表示方法1.1系列代号：漆包绕组成：Q1.2导体材料：铜导体：T（省略）1.3绝缘材料：油性类漆：Y（省略）聚酯类漆：Z改性聚酯类漆：Z（G）缩醛类漆：Q聚氨酯类漆：A聚酰胺漆：X聚酰亚胺漆：Y环氧漆：H聚酯亚胺漆：ZY1.4导体的特性：扁线：B圆线：Y（省略）空心线：K1.5漆膜厚度：圆线：薄漆膜-1厚漆膜-2加厚漆膜-1.6热级用／XXX表示2.型号2.1漆包线产品型号是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字组合的方法命名：其组成包括下列几个部份。把以上几个部分按顺序组合到一起，便是漆包线产品型号。3.漆包线产品用型号，规格：和标准编号表示。3.1产品表示方法举例；聚酯漆包铜圆线，厚漆膜：热级为130标称直径1.000mm，执行GB6i09．7一一90标准，表示；QZ-2／1301.000GB6109．7-90主页目录退出 1.2.2槽楔1.2.3绝缘纸本产品具有很高的机械强度，电气性能好，适合于作高介电性能及耐水性能的电机绝缘件。产品绝缘性能符合国家标准F级耐热B级绝缘。我司常用F级绝缘纸。它广泛适用于高强度绝缘系统，贮存期长，使用于电机匝间绝缘、层间绝缘、槽间绝缘和等的绝缘材料。2021/8/25主页目录退出 1.2.4引出线1.2.5绑扎带电机引出线组成：镀锡铜结构导体隔离层橡皮绝缘体丁橡皮护套层(注:根据用户所需可制成黑,白,绿和红等多种颜色,色泽鲜艳,持久）具有优秀的耐热性、机械强度、柔软性和易浸渍性能，以及良好的耐氟、耐油性能，适用于电动机绕组的绑扎固定。2021/8/25主页目录退出 1.2.6热缩套管1.2.7黄蜡管热缩管阻燃、绝缘、耐温性能，热缩套管是一种特制的聚烯烃材质热收缩套管,也可以叫做EVA材质的。按材质分可分为pvc热缩套管、pet热缩套管、辐照交联pe热缩套管、10KV高压母排保护热缩套管、35KV高压母排保护热缩套管、含胶双壁热缩套管、仿木纹热缩套管。2021/8/25①.常用规格：Φ1.0mm～Φ30mm;②.温度范围：105℃；③.击穿电压：室温下2000V；④.包装方式：米装或卷装(1m/条；50m/卷；100m/卷；200m/卷采用无碱玻璃纤维编织管涂以聚氯乙烯树脂，经加热塑化而成的绝缘套管。具有良好的介电性能、绝缘性能和耐化学性、优越的柔软性和弹性。主页目录退出 1.3机座其作用是支承定子铁心，按照安装方式分为立式和卧式两种。卧式又分为左右顶出线；按照材质分为铁机座、铝机座两种。铁机座铝机座卧式铁机座铝机座重量轻；按照制造工艺又分为铸铝机座和拉伸铝机座两种。2021/8/25铁机座强度高。立式铸造铝机座材质ZL5立式拉伸铝机座材质LY3主页目录退出 1.4端盖端盖多用铸铁铸成，材质一般为HT200,HT150；用螺栓固定在机座两端。端盖按照安装形式分为法兰和前端盖。法兰前端盖法兰用于立式电机安装。后盖在耳朵上攻螺孔用于安装风叶。2021/8/25前端盖用于卧式电机安装。后端盖主页目录退出 门盖材质：HT150/HT200。用于180及以上电机的安装。可用于控制电机出现大的窜动。开放式轴承油脂的密封，防止泄漏到电机外部和转子内部。2021/8/25 2.转子主页目录退出1.铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。2.转子绕组：铁心槽内铸铝形成。3.轴承：外购标准件。4.转轴：买圆钢金属加工而成。转子在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。2021/8/25 2.2转子绕组由转子冲片叠压而成。转子冲片也是用矽钢片冲压成型。也叫鼠笼转子。一般由铝浇注入转子铁心槽内并由两端端环短接而成。2021/8/252.1转子铁心鼠笼转子主页目录退出 铝，在我们日常工业上的原料叫铝锭，应叫“重熔用铝锭”，不过大家按国家标准（GB/T1196-200叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的数字是铝含量）。目前，有人叫的“A00”铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝，在伦敦市场上叫“标准铝”。标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。2.2.1铝锭2021/8/25 2.3轴承2021/8/25命名：当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件，就称之为轴承。作用：是支撑轴，能够承担径向，轴向载荷；固定轴使其只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。分类：按其所能承受的载荷方向，可分为：①径向轴承，又称向心轴承，承受径向载荷。②止推轴承，又称推力轴承，承受轴向载荷。③径向止推轴承，又称向心推力轴承，同时承受径向载荷和轴向载荷。目前我司常用的轴承是深沟球轴承和角接触球轴承。深沟球轴承属于径向轴承，角接触球轴承属于径向止推轴承。主页目录退出 深沟球轴承角接触球轴承滚动体是球的滚动轴承。该类轴承摩擦系数小，极限转速高，尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用，通用性强及低噪音运行，可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计，可以无须再润滑和无需保养。2021/8/25球与套圈公称接触角大于0°，而小于90°的滚动轴承。可同时承受径向负荷和轴向负荷。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。成对安装时，使一对轴承宽端面对宽端面，面对面DF；窄端面对窄端面，背对背DB。可在两个方向使轴限制在轴向游隙范围内。我司磨头电机上使用该轴承。主页目录退出 2.4转轴我司常用转轴由45号圆钢和40cr加工成。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达42～46HRC。40Cr是合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。2021/8/25主页目录退出 3.1风罩2021/8/25主页目录退出。用于防护风叶和调整风叶风向的零件。一般冲压或者焊接成型。材质为薄铁皮。 3.2风机2021/8/25主页目录退出1.风机按使用材质分类可以分好几种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等.我司风机标准是132及以下风机是塑料风机，电压是单相220V，160以上是铁壳风机，电压三相380V。2.风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。风机性能参数风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90％。 3.2.1风机网罩2021/8/25主页目录退出3.3风叶风叶安装于电机轴尾端，和电机一起旋转从而起到电机运转时对电机散热的作用。因2P电机转速块，所以一般来说，同种规格电机2P风叶外径最小。风叶材质有铸铝和工程塑料两种。风机网罩安装于变频风罩最后端，起到防护风机的作用。 3.4接线盒安装在接线盒座和接线盒盖，和机座之间，起到防尘防水的作用。接线盒皮垫材质一般为固态硅胶。2021/8/25主页目录退出3.4.1接线盒皮垫接线盒起到保护电线和连接定子与电源的作用。接线盒由接线盒座和接线盒座两部分组成。材质一般为铁皮，铸铁，铸铝件。 3.6铭牌电机铭牌上应该标注:电机名称、型号、执行标准、额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速、绝缘等级、工作制、外壳防护等级、生产日期或产品编号、生产厂名称。额定功率单位：W或kW(k小写，W大写)额定电压单位：V(V大写)额定电流单位；A(A大写)额定频率单位：Hz(H大写，z小写，)额定转速单位：r/min(全部小写)重量单位：kg(全部小写)绝缘等级：如F（F大写）工作制：如S1(S大写)2021/8/25主页目录退出运输保存时保护轴免生锈，磕碰和键销从轴上脱落。3.5轴套 3.7键销平键根据用途不同，平键可分为普通平键、导向平键和滑键三种。　其中普通平键用于静联接，其结构简单，拆装方便，对中性好，适合高速、承受变载、冲击的场合。普通平键按构造分，有圆头（A型）、平头（B型）、半圆头（C型），图示为A型平键。2021/8/25主页目录退出 3.8接线护线装置3.8.1接线柱3.8.2连片用于连接外部电源与电机绕组，一般有六个柱子。DMC不饱和树脂，机械强度高，电气性能优异，具有防潮湿，耐高温及阻燃性能。2021/8/25主页目录退出用于将电机绕组实现Y接法或△接法，通常一个电机配套三个连片。连片的材质为HT62镀锌。3.8.3接地牌材质:H62。标识电源接地位置。 3.8.4冷压端子3.8.5接线图2021/8/25主页目录退出电气接线图主要显示制动器、编码器、主电源、风机、热保护器、加热带等电机线路之间的电气接线。电冷压端子是将导线放入端子内,靠外来压力(小线径用压线钳,大线径用液压压线钳)将端子压紧,冷压端子也叫压着端子。材质：黄铜镀锡 3.8.5电缆防水接头3.8.6波纹管2021/8/25主页目录退出我司常用为尼龙电缆防水接头和金属防水接头，左上图为尼龙材质。根据使用地域的不同，接头有PG制、M制、NPT制、G制。波纹管种类：波纹管主要分为金属（不锈钢、碳钢）波纹管、塑料波纹管。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。 3.9紧固件3.9.1波形片3.9.2挡圈2021/8/25主页目录退出卡簧分轴用卡簧和孔用卡簧，是按照孔或轴的直径来标注规格的。目的是用来限制零件轴向运动。材质65Mn。波形弹簧简称波簧，是由若干波峰波谷构成的薄片环状弹性金属元件，该产品选用优质弹簧钢65Mn，经特定方法热处理，硬度一般控制在HRC44－55之间，表面发黑，具有良好弹性。主要安装与规格（公称尺寸）相适宜的轴承室或孔内，安装空间很小，具有降低噪音，减小振动的特殊功能。 2021/8/253.9.3螺钉主页目录退出外六角螺钉内六角螺钉十字螺钉顶头螺钉 3.9.4螺母2021/8/25主页目录退出外六角螺母圆螺母轴承锁紧螺母 3.9.5平垫3.9.6弹性挡圈2021/8/25主页目录退出平垫的作用1、加大螺丝与机器的接触面积。2、消除弹簧垫在卸螺丝的时候对机器表面的损害。使用时必须是一弹簧垫一平垫，平垫挨着机器表面，弹簧垫在平垫和螺帽之间。设计用于螺栓和螺钉连接的防松垫圈。 3.9.7铆钉3.9.8吊环2021/8/25主页目录退出铆钉：在铆接中，利用自身形变或过盈连接被铆接件的零件。常用的有半圆头、平头、沉头铆钉、抽芯铆钉、空心铆钉，这些通常是利用自身形变连接被铆接件。材质：20＃钢。用作电机起吊装卸用。 4.选配件4.1编码器2021/8/25主页目录退出编码器（encoder）是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。轴型编码器孔型编码器编码器信号有集电极输出，推挽输出，和长线驱动输出几种。脉冲数有600，800，1000，1024，2500等多种。我司用到的编码器品牌是日本NEMICOM,市场上常见的编码器有欧姆龙和多摩川等。 4.1.1联轴器4.1.2编码器支架/安装板编码器支架用于安装轴型联轴器，如OVW2型编码器；安装板用于安装孔型编码器，如HES型编码器。2021/8/25主页目录退出用来联接两根轴（电机轴和编码器轴）使之共同旋转以传递速度的机械零件。具有缓冲、减振的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。 4.2电磁制器2021/8/25主页目录退出制动器就是刹车。可分为得电制动和失电制动，失电制动根据释放装置的不同又分为螺钉释放和手柄释放。电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器,可以据需要自由的结合,切离或制动,因使用电磁力来作动,称之电磁离合器,具有响应速度快,结构简单等优点。　　电磁制动器功用：电磁制动器是使机器在很短时间内停止运转并闸住不动的装置；制动器也可在短期内用来减低或调整机器的运转速度。螺钉释放失电制动器得电制动器手柄释放失电制动器 4.3热保护器4.4加热带2021/8/25主页目录退出PTC热敏电阻除用作加热元件外，同时还能起到“开关”的作用，兼有敏感元件、加热器和开关三种功能，称之为“热敏开关”．，还可对电器起到过热保护作用。热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR。围在绕组的端部，不能与绕组及其它部位出现电的接触；不能打折，打折了会造成电热带内的线路断路。主要是通过对电流的感应，起到保护马达的作用。 4.4磁钢永磁电机上的磁钢材质为烧结钕铁硼。主要磁性能：包括永磁材料的剩磁（Br），磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)(Hcj)磁感应强度矫顽力（Hcb）,最大磁能积（（BH）max）。材料分类：按磁极化强度矫顽力大小分为低矫顽力N，中等矫顽力M，高矫顽力H，特高矫顽力SH，超高矫顽力UH，极高矫顽力EH六类产品。牌号：每类产品按最大磁能积大小划分若干个牌号N35—N52,N35M—N50M，N30H—N48H,N30SH—N45SH，N28UH—N35UH,N28EH—N35EH。2021/8/25主页目录退出 按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用，防止外界的灰尘，杂质等进入机器内部。按骨架型式可分为内包骨架油封，外露骨架油封和装配式油封。油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。骨架油封结构有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。在安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。4.5密封件4.5.1骨架油封2021/8/25主页目录退出 4.5.3O型密封圈O型密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，因其截面为O型，故称其为O型密封圈。O型密封圈主要用于机械不见在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，安装时径向或轴向方面的初始压缩，赋予o型圈自身的初始密封能力。。O型密封圈通常选用时要尽量选用大截面的O圈.在相同间隙的情况下.O型密封圈被挤入间隙的体积应当小于其被挤入的最大允许值。2021/8/25主页目录退出 4.6注油装置4.6.1铜管4.6.2注油嘴2021/8/25主页目录退出