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实习报告姓 名: 班 级:学 号: 带队老师: 实习单位:江苏大中电机股份有限公司目录:、 前言部分 .-3-电机的历史及其发展 . .-3- 、 实习内容概况 .-5-一、参观实习第一天 .-5-二、参观实习第二天 .-9-三、参观实习第三天 .-17-四、参观实习第四天 .-20-、 结尾部分 .-21-心得体会 .-21-、前言:电机的历史及其发展蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命,使生产和消费从工业化向自动化、智能化时代转变;推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。其研究开发现状和发展趋势如下。1.异步电机驱动系统2.无刷永磁同步电机驱动系统3.新一代牵引电机驱动系统4.下一代汽车电子伺服系统及其车用伺服电机21 世纪伊始,世界汽车工业又站在了革命的门槛上。虽然,汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力;然而,汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。而对于我国日益扩大的汽车市场,这种危机就更明显。据了解,2000年我国进口汽油7000万吨,预计2010年后将超过1亿吨,相当于科威特一年的总产量。目前世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国,而国家环保中心预测,2010年汽车尾气排放量将占空气污染源的64%。虽然,加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业,将会给我国的能源安全和环境保护造成巨大的影响。为此,国家科技部启动了十五“863”电动汽车重大专项。高密度、高效率、宽调速的车辆牵引电机及其控制系统既是电动汽车的心脏又是电动汽车研制的关键技术之一,已被列为863电动汽车重大专项的共性关键技术课题。20世纪80年代前,几乎所有的车辆牵引电机均为直流电机,这是因为直流牵引电机具有起步加速牵引力大,控制系统较简单等优点。直流电机的缺点是有机械换向器,当在高速大负载下运行时,换向器表面会产生火花,所以电机的运转不能太高。由于直流电机的换向器需保养,又不适合高速运转,除小型车外,目前一般已不采用。近十年来,主要发展交流异步电机和无刷永磁电机系统。与原有的直流牵引电机系统相比,具有明显优势,其突出优点是体积小,质量轻(其比质量为0.5-1.0kg/Kw)、效率高、基本免维护、调速范围广。在将来,高效节能电机成为全球电机产业发展共识。在电机系统节能方面,中国相继出台了一些指导政策,特别是2008年以后,加快了淘汰低效电机及拖动设备的速度,加强了高效节能电机推广力度;2009年5月,财政部和国家发改委将高效、超高效电机应用列入惠民工程;2009年和2012年工业和信息化部也先后发布了两批“高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录”;2010年5月,财政部和国家发改委又将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围;工业节能“十二五”规划和“十二五”节能环保产业发展规划中将电机系统节能列入重点节能九大工程,提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。电机产品种类繁多,应用领域广泛电机产品种类繁多,根据型号、规格、功率、轴伸、绝缘、编码器、转速开关、热敏元件、加热带等参数的不同可划分出各种各样电机。为了简单的划分电机产品,一方面,按照行业惯例,将电机分为大型电机、中小型电机和微型电机;另一方面,按照电机专用性将电机分为普通标准电机和特殊专用电机。电机主要应用领域电机的应用范围非常广泛,覆盖生产生活的各个方面,不同的电机应着不同的功能要求而出现。机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线等设备上大量使用电动机;高层建筑的电梯、滚梯由电动机牵引,宾馆自动门、旋转门也靠电动机驱动;电动汽车由电机驱动;医疗设备中的心电机、X光机、CT、牙科手术工具、渗析机、呼吸机、电动轮椅等等,也都离不开电动机作为动力。高效节能电机成为全球电机产业发展共识在全球降低能耗的背景下,高效节能电机成为全球电机产业发展的共识。美国、加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亚和新西兰等国家都相继制定了电动机的能效标准与能效标识制度,明确了电机节能与效率提高的时间表、执行方式与实施范围。比如,美国在EPACT标准之上制定的NEMAPremium超高能效标准、欧盟的EUCEMEP标准、澳大利亚AS/NS1359.52000和中国GB186132012标准。在电机系统节能方面,中国相继出台了一些指导政策,特别是2008年以后,加快了淘汰低效电机及拖动设备的速度,加强了高效节能电机推广力度;2009年5月,财政部和国家发改委将高效、超高效电机应用列入惠民工程;2009年和2012年工业和信息化部也先后发布了两批“高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录”;2010年5月,财政部和国家发改委又将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围;工业节能“十二五”规划和“十二五”节能环保产业发展规划中将电机系统节能列入重点节能九大工程,提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。新能源汽车发展带动驱动电机快速增长2011年新能源汽车保有量增速为59.58%,在节能与新能源汽车产业发展规划(20122020年)等政策刺激下,中国新能源汽车产业市场预期良好,带动驱动电机市场规模迅速增长。目前,国内客车驱动电机系统以南车时代、天元电机为代表,大约有十几家。其中,混合动力客车是目前的主要电动客车产品,而纯电动客车上用的驱动电机系统对功率的要求较高,生产企业比较少。中国电机产业投资机会与发展建议(1) 高效节能电机是电机产业发展的必然方向节能减排是中国政府近几年工作的重点内容,其中,工业节能又是节能减排工作的重中之重,而在电机系统节能又是工业节能最重要的内容,国家相继出台了一些政策落实节能减排工作。工业节能“十二五”规划和“十二五”节能环保产业发展规划中将电机系统节能列入重点节能九大工程,更明确提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。2010年发布的节能产品惠民工程高效电机推广实施细则,提高了节能电机的推广力度,细化了财政补贴范围。2012年9月份发布的中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级(GB18613-2012)标准提高了各级电动机的能效指标,取消了电动机在75%额定输出功率下的效率要求。政策层面的大力推动与巨大的市场增长空间给电机节能环保材料、节能电机等带来大量投资机会。(2) 高效节能电机将带动产业链实现快速发展高效节能电机产业链上游是铜、铝、硅钢、永磁材料等原材料供应商,下游是渠道销售商、高效电机应用厂商等。巨大的市场需求空间将使产业链上下游都围绕“电机高效化、节能化”进行一定调整,上游供给结构将发生调整,高效电机专用原材料和零部件生产方面具有优势的企业将收获更多的市场份额和更高的收益率。随着高效电机的规模化量产,其供给量将放大、成本和价格相对降低,下游厂商也将更广泛地采用高效电机对原有产品进行升级。(3) 地方政府应加紧制定产业规划,加强产业配套建设地方政府应该从前瞻性、战略性的高度规划电机产业发展思路,结合当地基本情况,深入分析产业现状、发展优势、不足条件,认真制定电机产业发展规划,落实产业发展保障措施。产业发展规划从节能降耗、产业链优化的角度出发,促进电机产业向高效、节能方向发展。地方政府政府同时也应树立为企业服务、促进企业长期持续发展的意识,加强产业配套能力建设,为电机企业降低经营成本,优化运营环境提供土地、融资、财税政策支持。 、实习内容概况:一:星期一 上午认真聆听了安全生产知识讲座下午参观了厂区的生产车间二:星期二 上午认真听取低压交流异步电机技术简介 下午参观了北厂区三:星期三 上午高压三相异步电动机的讲座 下午参观航天集团、大中电机的交直流电机厂区四:星期四: 上午听取他励直流电机的讲座 下午参观电机性能测试站一、参观实习第一天在来到靖江的第一天上午,我们建电81301班的全体同学前往江苏大中电机的总部,进行学习。给我们上第一节课的是位在厂里负责人事方面工作的老员工,在大概介绍了大中电机厂后,她所要给我们传达的主题是树立安全意识。1 安全生产基础概念 (1)安全与危险 a 安全是在人类生产过程中,将系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能产生的 损害控制在人类能接受水平以下的状态。 b 危险是指某一系统、产品、或设备或操作的内部和外部的一种潜在的状态,其发生可 能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的状态。 (2)危险源:指可能造成人员伤害、疾病、财产损失、作业环境破坏或其他损失的根源或 状态。 (3)事故:指造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或者其他损失的意外事件。 (4)事故隐患:泛指生产系统中可导致事故发生的人的不安全行为、物的不安全状态和管 理上的缺陷。 (5)本质安全:指设备、设施或技术工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能。 其中本质安全是安全生产预防为主的根本体现,也是安全生产管理的最高境界。 (6)安全生产:是指为了使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止 伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生,保障劳动者的安全健康和生产作业过程的正常进行 而采取的各种措施和从事的一切活动。 (7)安全管理:以国家法律、法规、规定和技术标准为依据,采取各种手段,对生产经营 单位的生产经营活动的安全状况,实施有效制约的一切活动。 (8)安全生产责任制:根据安全生产法律法规和企业生产实际,将各级领导、职能部门、 工程技术人员、岗位操作人员在安全生产方面应该做的事及应负的责任加以明确规定的一种 制度。 安全生产责任制的作用: a 明确了单位的主要负责人及其他负责人、各有关部门和员工在生产经营活动中应负的 责任。 b 在各部门及员工间,建立一种分工明确、运行有效、责任落实的制度,有利于把安全 工作落到实处。 c 使安全工作层层有人负责。 2 我国的安全管理机制 (1)我国现行的安全生产方针:安全第一,预防为主。 (2)管理体制:企业负责,行业管理,国家监察,群众监督。 (3)管理原则:谁主管,谁负责。 3 安全生产新形势 (1)党和国家对安全生产工作越来越重视 安全生产是我们国家一项重大政策,也是企业管理的重要原则之一。我国每年因安全生 产事故死亡的人数是美国,英国,德国,日本等世界前50 个发达国家安全生产事故死亡人 数合计的1.5 倍。 2007 年10 月15 日,胡锦涛总书记在党的十七大报告第一部分过去五年的工作中 指出“安全生产等方面关系群众切身利益的问题仍然较多”,在第八部分加快推进以 改善民生为重点的社会建设中指出“检查安全发展,强化安全生产管理和监督,有效遏制 重特大安全事故”,“完善突发事件应急管理机制”,“保障人民生命财产安全”。 最高人民法院、最高人民检察院2007 年下半年,联合公布关于执行刑法确定罪名的补 充规定(三),对适用刑法的部分罪名进行了补充或修改。这一补充规定依据刑法修改案(六) 的规定,增加了“强令违章冒险作业罪”、“大型群众性活动中大安全事故罪”、“不报、谎报 安全事故”等新罪名。 (2)国际上越来越关注我国安全生产工作 从国际关系来看,2006 年12 月11 日我国加入WTO,至今已经全面融入国际经济大家庭, 实现经济全球化,遵循国际经济法则。WTO 协议中第15 条“反倾销”、第16 条“反补贴” 和附件第242 款“社会责任”,对安全生产方面都有规定;国际经济活动中通过ISO(国际 标准化组织)有9000(质量)、14000(环保)、18000(职业健康、安全)三大认证,这是 进出口贸易的通行证。 (3)国家颁布了一系列安全生产法规 2002 年6 月29 日,全国人大颁布了安全生产法; 2007 年4 月9 日,国务院颁布了生产安全事故报告和调查处理条例。 4 安全第一,预防为主的涵义 “安全第一,预防为主”这个是安全生产的基本方针,强化了安全生产的重要性,并强 调在生产中要做好预防工作,尽可能将事故消灭在萌芽状态。其含义是: (1)安全生产工作的重要性在生产过程中的安全是生产发展的客观需要,特别是现代化生 产,更不允许有所忽视,必须强化安全生产,在生产活动中把安全工作放在第一位,当生产 与安全发生矛盾时,生产要服从安全。这就是安全第一的含义。 (2)安全与生产的辩证统一在生产建设中,必须用辩证统一的观点去处理好安全与生产的 关系。也就是说,企业领导者必须善于安排安全和生产。越是生产任务忙,越要重视安全, 把安全工作搞好。否则,就会导致工伤事故,既妨碍生产,又影响安全。这是生产实践证明 了的一条重要经验教训。 (3)安全生产工作必须强调以预防为主安全生产以预防为主是现代生产发展的需要。 现代科学技术日新月异,在生产过程中,安全问题十分复杂,稍一疏忽就会酿成重大事故。 预防为主,就是要在事前做好安全工作。要做到 “防微杜渐”,“防患于未然”。要依靠技术 进步,加强科学管理,搞好科学预测与分析工作,把事故消灭在萌芽状态。安全第一,预防 为主两者是相辅相成,互相促进的。“预防为主”是实现“安全第一”的基础,要做到第一, 首先要搞好预防措施。预防工作做好了,就可以保证生产安全。 5 安全生产的理念 (1) 经过全体员工的共同努力,事故是可以防止或避免的。 (2) 工作场所没有绝对的安全,决定伤害事故是否发生的是作业者的行为。(3) 如果没有工作行为的实质改变,所有的安全活动都是纸上谈兵。 (4) 各级领导既要对上级负责,又要对下属员工负责,严守安全原则,千方百计实现安全目标。 (5) 人人遵章守纪是实现安全和效益的决定因素。(6) 各级主管、班长必须亲自进行安全检查,各类隐患必须得到及时整改。(7) 一次冒险失败造成的损失远远大于九十九冒险成功的收益。 (8) 工作内外的安全同等重要。 (9) 安全生产必须坚持 “以人为本”。 6 安全生产的原则 (1)遵从“安全第一,预防为主,综合治理 ”的方针。 (2)管生产必须管安全的原则。(总工程师) (3)谁主管谁负责的原则。(法人代表) (4)安全生产人人有责 (安全生产责任制 )。(员工) (5)“以人为本”的原则 7 安全生产管理的内容 (1) 建立健全安全生产管理机构; (2) 建立健全安全生产规章制度; (3) 完善安全生产条件; (4) 进行安全生产宣传教育; (5) 开展安全生产检查; (6) 加强生产现场安全生产管理; (7) 做好事故预防和事故处理工作。 8 公司对员工的安全生产教育和培训 公司应对员工进行安全生产教育和培训,保证员工具备必要的安全生产知识,熟悉有关 的安全生产规章制度和安全操作规程,掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培 训合格的新员工,不得上岗作业。 公司教育和督促员工严格执行本单位的安全生产规章制度和安全操作规程;并向员工如 实告知作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施以及事故应急措施。 公司的员工不服从管理,违反安全生产规章制度或操作规程的,由公司给予批评教育, 并依照有关规章制度给予处分;造成重大事故,构成犯罪的,依照刑法有关规定追究刑事责 任。 思想政治教育、法律法规方针政策教育;安全技术、工业卫生知识教育、厂规厂纪教育、 先进经验和事故案例教育。 根据企业的生产性质、机器设备的特点和技术要求,结合具体情况及经验制定出来的安 全操作守则,它是为了保证安全生产而制定的,操作者必须遵守的操作活动规则。 9 安全生产法律法规基本知识 (1) 安全生产法 a 立法目的:加强安全生产监督管理,防止和减少生产安全事故,保障人民群众生命和 财产安全,促进经济发展。 b 适用范围: 时间效力:自2002 年11 月1 日起施行。 空间效力和对人的效力:在中华人民共和国领域内从事生产经营活动的单位的安全生 产,适用本法。 c 内容:共七章(九十七条)分别是总则、生产经营单位的安全生产保障、从业人员的 权利和义务、安全生产的监督管理、生产安全事故的应急救援与调查处理、法律责任、附则。 职业病防治法危险化学品安全管理条例工伤保险条例特种设备安全监察条例 消防法生产经营单位安全培训规定安全生产事故隐患排查治理暂行规定 10 事故的原因及预防 (1)事故原因: 人的因素:不安全行为 违章作业 安全意识差 机:机械设备故障 安全装置缺乏 环境:噪音 光线不好 地面滑 物:材料堆放不合理 资材不良 防护用品问题 法:安全操作方法不当 为确保参观者的安全以及生产安全,大中电机厂对我们参观者提出了如下要求:1.在行走时要注意来往车辆,以避免撞伤;2.在车间参观时要跟随老师,避免磕碰;3.小心吊车,不从吊物下通过,避免被吊物砸伤;4.不准穿凉鞋,高跟鞋,裙子,短裤,背心穿越车间;5.不允许在车间吸烟,使用明火,以免导致火灾。6.头发及肩者必须戴安全帽穿越车间;7.不可进入工作区,尽量看,不要用手摸;8.不得攀坐在不安全的位置;9.不得用手代替工具工作。下午我们在刘老师和厂方技术人员的带领下参观了位于大中办公大楼对面的电机总厂。我们按照电机的制造步骤从头到尾的走过参观。我很有幸来到电机厂参观,书本里讲的以种种的电机在厂区里面触手可及,也是这一次让我对“电机运用及其原理”这门课看似粗燥无味的课程产生新的看法。在电机厂里我们看到叠加成很高的硅钢片,成型的绕组,浸过漆的转子绕组,正在加工的电机机座等。电机厂的工人各自坚守岗位,遵守厂内规则。感觉每名工人,都将自己的心全部投入到自己的工作之中,把每一个零部件看成一项艺术品在对待,而我们,也对他们的辛苦劳作投上了肯定的眼神!二、参观实习第二天上午认真听取低压交流异步电机技术简介1. 低压电机的分类、主要结构形式和使用场合1).低压电机的分类所谓低压就是指交流电压1000V以下,而这里我们说的电动机一般电压都是交流380V,或者是440V或者是 660V等几个等级的异步电动机.异步电动机是相对于同步电动机说的,同步电机的转速的计算公式n=60f/p f为电源频率,P为电机的极对数,但是这个是理论的转速,一般电机都会受到各种不可消除的外力,使的电动机实际的转速低于上述公式计算的电机转速,被称为电动机。也就是说他们之间存在差值,不同步! 为适应各种生产机械的需要,异步电动机的系列、品种、规格很多。异步电动机按定子的相数可分为单相、三相;按转子绕组的结构可分为笼型和绕线转子,笼型异步电动机可根据铁心槽的形式分为普通型、深槽型、双笼型;按防护方式可分为开启式、封闭式、防爆式等。此外还可以按异步电动机的尺寸、使用条件、绝缘等级、工作方式等进行分类。2).主要结构形式一、异步电动机的分类为适应各种生产机械的需要,异步电动机的系列、品种、规格很多。异步电动机按定子的相数可分为单相、三相;按转子绕组的结构可分为笼型和绕线转子,笼型异步电动机可根据铁心槽的形式分为普通型、深槽型、双笼型;按防护方式可分为开启式、封闭式、防爆式等。此外还可以按异步电动机的尺寸、使用条件、绝缘等级、工作方式等进行分类。二、异步电动机的基本结构异步电动机由两大部分组成,即静止部分和旋转部分,静止部分又被称为定子,旋转部分又被称为转子。图I一I是三相异步电动机的外形图和剖视图。图1一2是三相异步电动机的结构图。从图1 -2中可以看到,异步电动机主要由端盖、机座、定子、定子绕组、转子、风扇、风扇罩等组成。(一)定子异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、端盖、机座等组成。I.定子铁心定子铁心是由0.35一0.5mm厚的相互绝缘的硅钢片叠压而成。未装绕组的异步电机定子形状如图1一3所示。它是电动机磁路的一部分。由于异步电动机的磁场是交变的.所以铁心中要产生涡流损耗和磁滞损耗,为了减少铁心的损耗,铁心是用相互绝缘的硅钢片叠压而成。一般小容量的电动机主要利用硅钢片的表面氧化层来达到片间的绝缘,而容量较大的电动机所用的硅钢片必须涂绝缘漆。定子铁心内圆上均匀分布一定形状的槽,槽内安放线圈(绕组),称定子线圈(绕组)。线圈与槽之间用绝缘物隔开。常用的定子槽有3种形状,定子槽形如图1 -4所示。其中开口槽的槽口宽度与横宽相等,开口槽适用于大、中容量的高压异步电动机,便于高压成形线圈的嵌线。半开口槽的槽口宽度等于或大于槽宽的一半,半开口槽适用于500V以下的中型电动机,便于嵌人扁线绕成的分为双排的成形线圈。半闭口梢的槽口宽度小于槽宽的一半,半闭口槽适用于低压圆铜线绕成的散嵌线圈,其优点是槽口较小,齿部对主磁通磁阻小,可以减小励磁电流。槽形的选择与线圈的形式应相适应。定子铁心的外径小于Im时,叠片冲成整圆。当外径大于Im时,由于受到整张硅钢片标准尺寸的限制而冲成扇形片,叠装时,每层接缝应相互错开拼成整圆,构成定子铁心整体。大中型异步电动机定子铁心沿轴线长度上每隔一定距离有一条通风沟,以利于散热。2.定子绕组定子绕组有成形硬绕组和散嵌软绕组两类。散嵌软绕组多用于小容量电动机,它是由高强度漆包线绕制成的线圈按一定规律依次嵌人槽中,形成的三相定子绕组。大、中容量电动机山于电流大、电压高、导线截面积大,绝缘强度要求高,故采用扁线绕制的成形线圈比较合适。散嵌绕组可分为单层、双层及单双层混合绕组3种,而成形硬绕组只采用双层一种形式,先绕成单个线圈,包扎对地绝缘后,热压或冷压成形,然后嵌人定子槽中。所有的定子线圈按一定的方式连接起来组成定子绕组。一般三相绕组的6个端线都引到机座侧面的接线板上,在与电源相接时,可根据情况将6个端线接成三角形或接成星形。3.机座和端盖定子铁心固定在机座内,机座起着固定定子铁心的作用,机座应该有足够的强度和刚度,以承受加工、运输及运行中的各种作用力,同时还要满足通风散热的需要。异步电动机的机座还作为主磁路的组成部分。当安装的保护方式和冷却方式不同时,机座结构也不同。小型电动机一般都采用铸铁机座,中型电动机除采用铸铁机座外,也有采用钢板焊接的机座,大型电动机的机座都是用钢板焊接成的。例如封闭式异步电动机的机座外壳上铸有散热筋,而且定子铁心与机座紧密接触使内部热量易于传出。防护式电动机的机座与定子铁心之间留有一定的通风道,使空气疏通,带走机内热量。电动机的端盖装在机座两端,它起着保护电动机铁心和绕组端部的作用,在中小型电动机中它还与轴承一起支撑转子。(二)转子异步电动机的转子主要由转子铁心、转子绕组、转轴和轴承组成。转子外形如图I一5所示。转子铁心是主磁路的一部分。在正常运行时,转子转速接近同步转速。旋转磁场相对于转子的转速很低,转子中的铁损很小,所以原则上转子铁心用普通硅钢片叠装就可以了。但是通常仍用从定子冲片的内圆冲下来的原料做转子叠片。小功率电动机的转子铁心直接套压在轴上;功率较大时,铁心压在转子支架上,然后安装在轴上。在转子铁心的外圆上也均匀分布着放线圈或导条的槽。各槽中的线圈连接起来成为转子绕组。转子绕组的形式有两种:一种是笼型绕组,其解剖图如图I一5所示;一种是绕线转子绕组,它们的结构不同,但工作原理基本相同。1.笼型转子在转子铁心的槽中,穿一根根部未包绝缘的铜条,在铁心两端槽的出口处用短路铜环把它们连接起来,这个铜环称为端环。绕组形状像一个笼子,故称笼型绕组,如图1 -6所示。中小型电动机一般采用铸铝来一次性成形笼型绕组,笼型转子的几种槽形如图1一7所示,通常采用半闭口槽,槽形的选择主要决定于起动性能和运行性能的要求。采用图1一7(a)所示的槽形时转子齿壁基本上是平行的,采用图I一7 (b)所示的则为平行槽。相对而言,在齿的最狭处宽度相同时前者齿的截面面积较大。此外,用图1一7(c)和(d)槽形的电动机比用图1 -7 (a)和(b)槽形的电动机有较大的起动转矩,但是槽形比较复杂。如需进一步提高转矩,改善起动性能,则需要采用双笼型或深槽形,如图1-7 (e), (f)所示。图1 -7 (g)为闭口槽,显然闭口槽可以减少一些损耗,但漏磁较大,运行时功率因数较低。在大功率电动机中很少采用。图1一7 (h)为圆形槽,一般用圆铜条做导体。有时为了改善电动机的性能,有意使转子槽与转轴扭斜一定角度,这种槽称为斜槽。2.绕线转子绕线转子是用绝缘导线做成线圈,嵌人转子槽中,再连接成三相绕组,一般都接成星形(丫)。图I一8所示为绕线转子和电刷装置。转子的一端装有3个滑环,称集电环。三相绕组的首端引出线分别与3个滑环相接。梅个滑环上各有一个电刷,通过电刷将转子绕组与外部电路相连接,如图1 -9所示,以改善起动性能或调节电动机的转速。在一般工作条件下,要求转子绕组是短路的。在大中型绕线转子电动机中还装有提刷短路装置,以使电动机在起动时将转子绕组接通外部电阻(或频敏变阻器),而在起动完毕,又不需要调速的情况下,将外部电阻等全部切除。为了消除电刷和滑环之间的机械摩擦损耗及接触电阻损耗以提高运行的可靠性,通常利用一套机构将转子三相出线短接后再由凸轮将电刷提起来。(三)气隙定子、转子之间的间隙称为异步电动机的气隙小对于异步电动机的性能影响很大。,气隙的大气隙大则磁阻大,励磁电流就大,由于异步电动机的励磁电流是取自电网的,增大气隙将使气隙中消耗的磁动势增大,导致电动机的功率因数降低。从这一角度来考虑,气隙应制造得小一些,但电动机负载运行时,转轴有一定的挠度,气隙太小,就可能发生定、转子铁心相擦的现象;另外,从减少谐波磁动势产生的磁通,减少附加损耗及改善起动性能来考虑,则气隙应大一些为好。因此气隙的大小除了考虑电性能,还要考虑便于安装,在运行中不发生转子与定子相擦的现象。异步电动机的气隙具有很小的数值。对于中小型异步电动机,气隙一般在0.2一2.0mm之间。3).电机的安装结构形式及使用场合根据上述电动机选择的基本要求可知,电动机选择的主要内容有:使用环境、结构型式、电动机类型、电压等级、额定转速、额定功率等,现分述如下 (1)使用环境 选择电动机之前,应详细了解电动机的使用环境,以便选择满足环境条件要求的电动机。所谓使用环境,主要是指电动机运行地点的海拔、环境空气温度、环境空气相对湿度以及是否有爆炸性危险环境等。一般情况下,电动机在以下环境条件下应满载正常运行: 海拔不超过1000 m; 运行地点的最高环境空气温度不超过40,最低环境空气温度为15。 运行地点的最湿月份的平均最高相对湿度为90,同时该月平均最低温度不高于25 如果电动机运行地点的环境条件不能满足以上要求,例如,高温、高湿环境,盐雾、霉菌环境,高海拔、低温环境,户外、船用环境以及有爆炸性危险环境等,则应根据国家标准的有关规定,慎重选择电动机的类型、结构型式和额定功率等。以保证电动机安全可靠和经济地运行。 (2)结构型式 高压电机电动机的结构型式主要指电动机的外壳防护型式、冷却方法及安装方法等电动机的外壳防护型式按防止人体触及、固体异物进入电动机内部以及防止水进入电动机内部的情况分为若干等级,大体上可分为开启式、防护式、封闭式、密封式以及防爆式几种。 开启式电动机为无防护式电动机,散热好、价格低,只能在清洁干燥的环境中使用。防护式电动机的机座两侧有通风口,散热较好,能防止固体异物和滴水从上方进入电动机,适用于比较清洁、干燥的环境。封闭式电动机的机座上无通风口,散热能力较差,能防止微小固体异物和任何方向的溅水进入电机内部,适合在较为严酷的环境中使用。密封式电动机可以浸在液体中使用,例如用于潜水泵、潜油泵等。防爆式电动机主要用于有爆炸性危险的环境,如煤矿、石油、化工等场合,对于防爆电动机的结构及其适用的危险场所,国家标准中均有严格的详细规定,选用电动机时应格外谨慎从事。 电动机的冷却方法主要是指电动机冷却回路的布置方式、冷却介质的形式以及冷却介质的推动方法等。一般用途电动机用空气作为冷却介质,采用机壳表面冷却方式,初、次级冷却介质的推动方法均采用自循环。因此电动机的体积小、重量轻、价格便宜,在无爆炸性危险的场合,可优先选择一般用途电动机按电动机的结构及安装型式,可分为卧式安装和立式安装两种,它们又分为端盖无凸缘和端盖有凸缘两种型式。一般情况下大多采用卧式安装,特殊情况下才考虑采用立式安装。立式和有凸缘安装的电动机价格较贵。轴伸是电动机转子与机械负载连接,从而传递转矩和转速并输出机械功率的部分,有单轴伸、双轴伸、圆柱形轴伸、圆锥形轴伸等型式。大多为圆柱形单轴伸结构,可根据实际需要选用.2.电机的制作流程电机制造是整个机器制造业中的一个重要部门,电机除了具有和一般机器类似的结构部分之外,还具有特殊的导电、导磁和绝缘部分,因此,在电机制造的工艺过程中,除了具有一般机械制造中所共有的锻、铸、焊、金工加工和装配之外,还有电机制造所特有的工艺,如铁心的冲制和压装、换向器的制造以及绕组的制造(绕线、成形、绝缘、嵌线、浸漆和烘干)等. 在电机制造业中,为了完成这些特殊的工艺过程,除了金属切削机床以外,还要具备大量的非标设备(专用设备),例如铁心冲片涂漆和干燥(或铁心冲片的氧化处理)所用的专用设备;转子铸铝所用的熔铝炉、预热炉及压铸机(或离心铸铝机)、转子铜条(鼠龙结构)中频焊机;防爆电机壳体(即型腔)耐压试验设备;绕组制造中所用的绕线机、胀形机、包绝缘机、浸渍、烘干设备等,这些设备的制造质量和操作工艺过程的工作质量对电机的性能及工作的可靠性有着很大的影响. 不但电机制造工艺具有多样性,而且所使用材料的种类也多样化,电机制造中不但要用到一般的金属材料,还要用到有色金属及其合金,以及各种绝缘材料.4.绝缘材料,绝缘材料介绍什么是绝缘材料电工常用的绝缘材料按其化学性质不同,可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有:云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等,主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有:虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等,大多用以制造绝缘漆,绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料,用作电器的底座、外壳等。绝缘材料的应用绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度,并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好,避免因长期过热而老化变质;此外,还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求,常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。绝缘耐压强度:绝缘体两端所加的电压越高,材料内电荷受到的电场力就越大,越容易发生电离碰撞,造成绝缘体击穿。使绝缘体击穿的最低电压叫做这个绝缘体的击穿电压。使1毫米厚的绝缘材料击穿时,需要加上的电压千伏数叫做绝缘材料的绝缘耐压强度,简称绝缘强度。由于绝缘材料都有一定的绝缘强度,各种电气设备,各种安全用具(电工钳、验电笔、绝缘手套、绝缘棒等),各种电工材料,制造厂都规定一定的允许使用电压,称为额定电压。使用时承受的电压不得超过它的额定电压值,以免发生事故。抗张强度:绝缘材料单位截面积能承受的拉力,例如玻璃每平方厘米截面积能承受1400牛顿的拉力。绝缘材料的绝缘性能与温度有密切的关系。温度越高,绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度,每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度,在此温度以下,可以长期安全地使用,超过这个温度就会迅速老化。按照耐热程度,把绝缘材料分为Y、A、E、B、F、H、C等级别。例如A级绝缘材料的最高允许工作温度为105,一般使用的配电变压器、电动机中的绝缘材料大多属于A级。绝缘材料的耐热性评定和分级1 主题内容与适用范围本标准规定了电工产品绝缘的耐热性分级,确定了耐热性的评定及分级的原则和任务。 本标准适用于电工产品及其绝缘的耐热性分级,亦适用于某特定场合下应用的绝缘材料、简单组合和绝缘结构的耐热性定级。2 引用标准GB 11026.1 确定电气绝缘材料耐热性的导则 第一部分:制订热老化试验方法和评价试验结果的总规程3 总论3.1 耐热等级电工产品绝缘的使用期受到多种因素(如温度、电和机械的应力、振动、有害气体、化学物质、潮湿、灰尘和辐照等)的影响,而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素。因此已有一种实用的、被世界公认的耐热性分级方法,也就是将电气绝缘的耐热性划分为若干耐热等级,各耐热等级及所对应的温度值如下:耐热等级 温度, Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 200 200 220 220 250 250 温度超过250,则按间隔25相应设置耐热等级。也可以不用字母表示耐热等级,但是必须遵从上述对应关系。对在特殊条件下使用的以及有特殊要求的设备(如第3.1.5条所述),上述分级方法不一定适用,可能要采用其他的鉴别分类方法。在电工产品上标明的耐热等级,通常表示该产品在额定负载和规定的其他条件下达到预期使用期时能承受的最高温度。因此,在电工产品中,温度最高处所用绝缘的温度极应该不低于该产品耐热等级所对应的温度(否则见第3.1.2条)。由于习惯上的原因,目前无论对绝缘材料、绝缘结构和电工产品均笼统地使用“耐热等级”这一术语。但今后的趋势是,对绝缘材料推荐采用“温度指数”和“相对温度指数”这两个术语;对绝缘结构则推荐采用“鉴别标志”这个术语;绝缘结构的“鉴别标志”只和所设计的特定产品发生联系;而对电工产品则保留采用“耐热等级”这个术语。3.1.1 运行条件经验证明:如果电工产品(如旋转电机、变压器等)标准是以第3.1条所列的温度为基础并适当考虑该产品的特有因素制订的,那么,按这样的标准设计、制造的电工产品在通常的运行条件下可具有满意而经济的使用期。标明某电工产品为某耐热等级,绝不意味着该产品绝缘结构中的每一种绝缘材料都具有相同的温度极限。绝缘结构的温度极限与其中各绝缘材料的温度极限可能不直接相关。在绝缘结构中,绝缘材料的温度极限可能因受到其他组成材料的保护而有所提高,也可能因材料间不相容而使绝缘结构的温度极限低于各个组成材料的温度极限。所有这些问题应该通过功能试验来加以研究。3.1.3 温度和温升本标准中列出的温度是指电工产品中绝缘所承受的最高温度,不是电工产品的允许温升。 电气设备标准中通常规定温升而不规定温度。在确定这类标准中的测量方法和允许温升时,应该考虑下列因素,如结构的特点、绝缘的导热性和厚度、各绝缘部分的易检测性、通风方法、负载特性等。3.1.4 其他影响因素绝缘保持其效用的能力除了热因素外,还会受到某些条件(如施加在绝缘及其支撑结构上的机械应力)和某些因素(如振动和不同的热膨胀)的影响。随着产品尺寸的增加,振动和热膨胀因素的影响也变得更为重要。大气的温度,以及灰尘、化学物质或其他污染物的存在也会产生有害的影响。在设计特定产品时,对这些因素都应加以考虑。详见评定和鉴别电气设备绝缘结构的指导性资料。3.1.5 绝缘的使用期电工产品的实际使用期取决于运行中的特定条件。这些条件可以随环境、工作周期和产品类型的不同而有很大的变化。此外,预期使用期还取决于产品尺寸、可靠性、有关设备的预期使用期以及经济性等方面的要求。对某些电工产品,由于其特定的应用目的,要求其绝缘的使用期低于或高于正常值,或由于运行条件特殊,规定其温升高于或低于正常值,而使其绝缘的温度极高于或低于正常值。 绝缘的使用期的很大程度上取决于其对氧气、湿度、灰尘和化学物质的隔绝程度。在给定温度下,受到恰当保护的绝缘的使用期会比自由暴露在大气中的绝缘的使用期长,因而,用化学惰性气体或液体作冷却或保护价质,可延长绝缘的使用期。3.1.6 工作温度的限制绝缘除了经受老化外,有些材料受热超过一定温度会软化或发生其他劣变,但冷却后又恢复其原来的性能。使用这类材料时要注意,务必使它们在合适的温度范围内工作。3.2 绝缘的选择和确定电工产品的研究、设计、制造单位应根据绝缘的温度极限选择合适的绝缘材料和绝缘结构。确定绝缘的合理温度极限值的基础只能是运行经验或合适的、可接受的试验。运行经验是选择绝缘材料和绝缘结构的重要基础。然而,在选用新材料和新结构时,合适的试验则是这种选择的基础(参见第4.2条)。4 耐热性评定4.1 绝缘材料的耐热性评定同一属类的许多绝缘材料在耐热性上可以很不相同。因此,根据绝缘材料属类的化学名称来判别它们的耐热性是不合适的。用于电工产品绝缘结构中的各种绝缘材料,它们各自的耐热性可能受到其他材料的影响。此外,各种材料的耐热性在很大的程度上还取决于它们在绝缘结构中所承担的特定功能。就绝缘材料在电工产品中的使用而论,材料评定有两个目的:一是对作为电气绝缘结构组成部分的某种材料的评价,另一是对单独使用的或作为构成绝缘结构的简单组合的成组成部分的某种材料的评价。一般,评定试验和运行经验被公认为是绝缘材料耐热性评定的可接受的基础。以运行经验为基础时要注意:必须保证该经验是适用的。但是在某种情况下,将一种经验转用于另一种应用情况往往可能也合适的。应制订合适的方法以确定运行经验之间的关系。材料评定试验方法的研究已取得显著的进展。在确定和表达绝缘材料的耐热性方面已更加完善,对此可参见GB 11026.1,并且还将制订该导则的其他部分。对可一种材料,采用不同的性能(如电气的、机械的等)、方法和失效标准作耐热图,就可能得到不同的温度指数和半差。不同的温度指数和半差表明耐热性上有所不同,并由引决定了材料的使用方式和它可以承担的功能。用标准试样试验得到的结果可能与材料按其实际使用形式试验得到的结果不同。绝缘结构更接近实际情况。因此,绝缘结构试验的结果可以证明材料在有关应用中的适用性。4.2 绝缘结构的耐热性评定估价绝缘结构的耐热性,最好用有关的运行经验作基础。没有这种运行经验时,就应当进行合适的功能性试验。为此目的,需要用一种被运行经验证明了的结构作为参考绝缘结构。通过与它对比来评定新绝缘结构的耐热性。绝缘的研究单位和电工产品的研究、设计、制造、检测、使用单位应设计和进行合适的试验。在设计合适的试验和制订耐热性评定标准化试验规程时,应参考评定绝缘结构的有关资料。在选择绝缘结构的各组成部分时,可以参考单一材料的耐热性评定结果(见第4.1条)。只要由合适的绝缘结构试验或运行经验证明其某种绝缘材料有满意的运行特性,就可以判明该材料是否适用于某特定的绝缘结构。不用考虑材料本身的耐热性。对很简单的和受单应力作用的绝缘结构,可以根据具体情况决定,是需要进行绝缘结构的功能性试验;还是较简单地根据材料的耐热性数据作出评价,就可得到满意的结果。如果需要评价某材料是否适用于某电工产品,则应该用已被合适的运行经验证明的材料作参考材料,进行对试验。对此,有关单位应提供在特定应用场合下被运行经验证明的材料的资料。同时,为了能够对材料进行恰当的分级,还应提供关于如何评价运行经验的准则。应制订适用于对比评定的标准化试验规程。在还没有这种标准化试验规程时,绝缘的研究单位和电工产品的研究、设计、制造、检测、使用单位应选择合适的试验规程进行试验。5 分级电工产品及其绝缘的耐热性分级见第3.1条(特别是第3.1.5条和3.1.6条)和第4.2条。若由试验或
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