上海电机厂实习报告(华中科技大学电气学院).doc

电气学科大类 09 级生 产 实 习 报 告姓 名 学 号 专业班号 指导教师 日 期 2012/8/28 一、序言二、安全教育三、厂史介绍四、交直流电机制造工艺五、参观中型及汽轮发电机分厂六、大型同步机制造工艺七、线圈制造工艺八、参观大型电机制造车间九、电机的试验十、心得体会一、序言本次实习是一次为期一周的参观实习，在华东地区电机生产方面的领头羊-上海电机厂实习的这几天，我了解到了许多在学校和书本上的学不到的东西。理论联系实际，添补了我在主观意识上的空白，一些看书本怎么也想象不出来的实体图在大脑中得到了弥补，对我的专业课程学习来说起了很大的促进作用。上海电机厂已经具备了生产百万千瓦级的电机，无论在各类电动机，还是在各类发电机方面；无论是在建厂初期，还是在现在的发展，她都保持着优秀的传统和旺盛的生命力。这次参观实习主要是通过讲座和参观相结合的方式来给我们介绍安全教育、厂史、直流电机、交流电机以及各个部件的制作方法和电机出厂对每一个技术指标的调试方法。这次实习给我们展示了一台电机从设计定稿到出厂试验的全过程，使我们知道了无论设计什么东西都必须从两个方面考虑：一个是可行性方面，另一个是经济方面。实习对大部分人来说是了解更多更好知识和开拓自己的视野，并让我们知道做事不要完全依靠书本，应该和一些实际方面结合起来。这次是我们第一次到一个大型的重工业生产工厂实习，一下子就把我们的学习高度提升到实际应用方面，这使我们真的有点受宠若惊，也正是这样，我们才有比较浓厚的兴趣来认认真真地学习这些与实际靠得很近的专业基础知识，也许这就是这次实习的初衷。总之，很感谢学校给了我们这次实习参观的机会，让我们更多的了解到了有关电机制造的知识。理论只有联系实际，才能发挥出巨大作用。同时，我们也认识到现在要尽可能地多学些东西，积极认真做实验，增强自己的动手能力，让自己发挥出最大的潜能。二、安全教育安全生产具有社会价值，它既是“三个代表”重要思想在社会领域的体现，更是企业可持续发展的基础，是企业文明的标志和企业稳定的需要。安全生产对于企业来说是生产顺利进行的前提和效益实现的基本条件。确保安全生产首要的任务就是用文化的力量影响职工的安全观念、认识和行为，不断提高职工的安全素质，使安全观念深入人心。只有员工的安全观念提高后，才能自觉遵章守纪，按操作规程作业，从而有效预防生产安全事故。职工安全素质的提高，就是不断强化“安全第一”的哲学观；珍视生命的情感观；预防为主的科学观。使企业员工在潜移默化中接受安全观念，并贯穿于整个生产过程，就会确保企业安全无事故，产生企业效益的最大化。对于任何一个企业安全生产都应该摆在首位。2002年6月29日中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了中华人民共和国安全生产法，并自2002年11月1日实施。 上海电机厂认真作好安全生产工作，一方面引进先进设备，另一方面加强员工安全生产意识，从而切实做好安全生产工作，先后三次获得“安生产企业”的称号。此外上海电机厂在确保安全生产同时还积极改善员工的工作环境，通过了“环境与职业健康”认证。为确保参观者的安全以及生产安全，上海电机厂对我们参观者提出了如下要求：1. 在厂区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. 不允许穿凉鞋，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。 三、厂史介绍上海电机厂有限公司是上海电气总公司属下的一家具有现代生产规模的综合性电机制造企业，国家大型一档企业，上海市高新技术企业，全国500强企业，企业连续三年通过上海市高新技术企业复审，连续六届被评为上海市文明单位。1996年荣获全国“五一”劳动奖状。 上海电机厂有限公司于1998年7月1日由原上海电机厂改制而成(上海电机厂成立于1949年12月1日)。从五十年代起，就成为全国制造汽轮发电机和大中型交直流电机的重点骨干企业。上海电机厂有限公司主要产品：大中型汽轮发电机、同步调相机、水轮发电机、水轮机、交流发电机、交流电动机、直流电机，以及电气成套装置、加速器配套件、家用电器、电力电容器、电子元件等。产品用于电站、冶金、矿山、机械、化工、船舶、科研、交通、排灌、轻纺等厂矿企业，为国民经济各行各业服务。其中，由上海电机厂有限公司制造并已投入电网运行的汽轮发电机，约占全国火电国产机组总装机容量的三分之一。上海电机厂有限公司产品还远销世界38个国家和地区。 近年来，上海电机厂有限公司通过资产经营并强化生产经营，企业规模不断扩大，销售产值、产品实物量、经济效益同步增长。1997年，销售产值达到17.2亿元，主导产品汽轮发电机突破500万千瓦，工业经济效益综合指数达到137%。无论从生产经营规模还是综合经济效益均名列全国同行业前茅。 上海电机厂有限公司通过资产经营，先后投资组建了中外合资企业6家、联营企业5家和若干个工业性公司、三产企业。现有职工总数8300人。公司全面引进先进技术和发展合作生产。在交直流电机方面引进了美国西屋公司的大型异步电动机制造技术，瑞士ABB中型高压异步电动机制造技术，德国西门子公司的大型无刷同步电动机制造技术等等，ABB、西门子公司的大中型直流电动机制造技术、东芝三菱TMEIC中大型交流高压电动机技术大大加快了企业原有产品的更新换代，提高了产品的质量和性能，增强了市场的竞争能力。上海电机厂有限公司控股的中外合资企业有：中美合资上海汽轮发电机有限公司；中德合资上海希科水电设备有限公司、沪港合资上海申富电机有限公司、上海东浩电机有限公司、上海浩杰机电有限公司和与印尼合资的宁波环球电机有限公司。控股联营企业有：上海电机厂昆明中型电机制造厂(云南昆明)、上海电机厂冷作分厂(上海金山)、上海电机厂铸造二分厂(江苏吴江)、上海电机厂诸暨轴瓦有限公司(浙江诸暨)和上海华杰机电设备有限公司。 上海电机厂有限公司不断加强企业管理工作，全公司推行全面质量管理、目标管理、价值工程、电子计算机辅助企业管理等现代化管理办法，并建立了质量、物耗、效益和安全等保证体系。公司坚持“以质量为基础，以创新为根本，以服务为生命”的经营理念，大力开发新产品，努力开拓新市场，不仅为国家建设提供了精良的装备，也为企业的发展提供了广阔的发展空间。产品质量保证体系贯彻了GB/T19001-ISO9001国际质量管理标准，1993年同时获得中国华信技术检验有限公司、挪威船级社(DNV)和上海质量体系审核中心三家中外权威机构颁发的GB/19001ISO9001质量认证合格证书，实现了与国际接轨。所获奖项：1993年 获挪威船级社（DNV）、华信技术检验有限公司、上海审核中心质量体系认证证书1995年 连续七年获得上海市名牌产品荣誉称号1996年 获得全国“五一”劳动奖状1998年 获上海市质量标兵企业和Y、YR三相异步电机获98年用 户满意产品1999年 荣获特级安全级企业单位 2000年 获上海市质量管理奖（复评）2001年 获广东省东深供水改造工程建设标兵单位2002年 获全国机械工为质量管理小组活动优秀企业2003年 SD牌ZKTD系列直流电动机、Y、YR、YCH系列（高低压）三相异步电动机、Z系列中型直流电动机被推荐为上海市名牌产品（连续十年）、获上海市名牌产品100强2004年 荣获2004年上海国际工业博览会铜奖2005年 获环境管理体系及职业健康安全管理体系认证证书隶属关系：上海电气电站集团（1）上海锅炉厂有限公司 （2）上海汽轮机有限公司 （3）上海汽轮发电机有限公司 （4）上海动力设备有限公司 （5）上海电气集团上海电机厂有限公司 （6）上海福伊特西门子水电设备有限公司（7）上海新科电力工程有限公司（8）上海石川岛脱硫工程有限公司（9）上海第一机床厂有限公司上海汽轮发电机有限公司企业介绍：上海汽轮发电机有限公司是在上海电机厂四十多年制造汽轮发电机成熟经验的基础上，与德国西门子公司共同投资的企业。公司注册资本6000万美元，厂区占地面积75499平方米，建筑面积54726平方米，最大厂房312米，宽36米，高34米，吊重能力500吨。年产来1200万千瓦，单机容量100万千瓦等级。公司位于黄埔江上游，厂区内设有600吨吊车的码头，厂内铁路与国家主干线连通，具有十分方便的水陆交通连接全国和世界。公司现有职工900多人，专业技术人员220多人，管理人和技术人员中95以上具有大专以上学历。主要产品有：空冷QF系列30135MW汽轮发电机；双水内冷QFS系列50300MW汽轮发电机；全氢冷QFN型300MW等级汽轮发电机；水氢冷QFSN系列300MW五等级、600MW等级、百万千瓦级汽轮发电机；以及适用于超临界、亚临界、超超临界、燃汽轮机、核电站的汽轮发电机，与发电机配套的交流励磁机及付励磁机等发电设备产品。公司生产的产品多次荣获国家和上海市科技进步一等奖，国家重点新产品等奖项，并出口巴基斯坦、伊朗、印度、孟加拉等国家。公司贯彻科技是第一生产力，人才是第一资源的精神，以人力资源开发为重点，以科学管理为手段，以信息化带动科学技术进步为切入口，以“追究卓越、永争第一”的精神风貌，向建成世界一流企业的目标大步迈进。主要产品核电与火电汽轮机 核电与火电汽轮机汽轮机 等级抽汽凝汽式汽轮机空冷凝汽式汽轮机 汽轮机凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机等级单抽，双抽凝汽式汽轮机燃气轮机和联合循环机组环保（垃圾焚烧）电站用各种汽轮机 、各种类型汽轮机、各种类型汽轮机 、驱动给水泵汽轮机各类蒸汽阀门和汽轮机控制系统 凝汽器、加热器等各类电站辅机配、核电汽轮机的汽水分离再热器（）汽轮机改造 高炉用各种轴流式压气机高炉煤气膨胀透平新近开发产品 超临界火电汽轮机级核电和火电汽轮机（和）世界第一台双水内冷汽轮发电机的诞生：1958年，第二个五年计划开始时，电力供应不足的矛盾突出。为此，国家要求上海电机厂制造更多的汽轮发电机支援工农业生产。但是，制造汽轮发电机需要转轴和护环，这两个重要部件当时国内生产尚未过关，须从国外进口。人家给几根转轴、几套护环，就只能生产几台汽轮发电机。在这种情况下，满足国家对电站设备的需要，只有在冷却介质和冷却方式上想办法。因为冷却介质和方式直接影响发电机的发电能力。空气冷却效能最低，氢气冷却比空气冷却高34倍，水冷比空冷高4050倍。冷却方式上还有内冷和外冷之分，内冷效果又比外冷为好。但是，在制造技术上，水冷比氢冷困难，内冷比外冷困难，特别是转子绕组水内冷，世界上还没有先例。上海电机厂学会制造汽轮发电机才4年历史，最大的单机容量只造到1.2万千瓦，但为了满足国家的需要，他们打破世界各国发展汽轮发电机生产的老路，决心采用水内冷，试制定子和转子双水内冷汽轮发电机。年初，该厂总工程师孟庆元组织交通大学和浙江大学部分教授、讲师及本厂的王作民、金传琪等探讨试制的可行性。与会同志所看到一些国外资料，对双水内冷问题都没有定论。特别对转子在每分钟3000转高速旋转的情况下，由于离心力的作用，水流能否顺利通过？即使水流能够通过高速旋转的转子，会不会由于水路中产生气泡破坏转子的动平衡？都是外国专家所担心的问题。所以，讨论中有同志认为：我国工业基础薄弱，如带头试制双水内冷汽轮发电机必然会遇到许多困难。最后，决定先试制一台定子水内冷、转子氢内冷的汽轮发电机。制造这种发电机，已有国外的成功经验可以借鉴，容易成功。于是，上海电机厂从定子水内冷着手，于1958年5月间开始设计试制，并预定于1962年试制出来。后来经过反浪费反保守的“双反”运动，又把制成目标定在1960年。与此同时，浙江大学电机教研组确定以“电机的冷却”为科研方向，由教研组主任郑光华负责领导这项研究工作。郑光华查阅了美国、英国、匈牙利的大量有关转子水内冷的研究资料。这些资料认为转子水内冷有很好的冷却效果，但很难实现。郑光华针对“很难实现”的难点进行了深入研究。终于提出了转子绕组水内冷的试验方案。1958年6月26日，模型试验证明小型转子在高速旋转的情况下，水流是可以顺利通过的，也不会因通水造成转子的振动。为了使这项研究成果迅速得到应用，郑光华等于次日便从杭州赶到上海，希望上海电机厂能试制一台双水内冷的、隐极式汽轮发电机。次日，孟庆元主持召开了高级技术人员会议，听取郑光华介绍转子绕组导体水内冷的结构方案和试验结果。7月初，中共上海市委向上海电机厂发出指示，为了确保明年汽轮发电机总容量达到350万千瓦，要上海电机厂积极进行双水内冷汽轮发电机的试制工作。上海电机厂根据这一指示，7月7日成立了以汪耕为组长，有陈同济、张清烈等人参加的双水内冷汽轮发电机设计试验小组。浙江大学有两名教师参加了初期工作，后又有6名应届毕业生和西安交大10名应届毕业生参加小组工作。1958年7月14日，国家科委副主任刘西尧召见上海电机厂孟庆元、汪耕及浙江大学教师。希望上海电机厂在一两个月内将12000千瓦汽轮发电机水内冷转子设计试制出来。当晚，孟庆元回厂召集有关领导干部、技术人员和工人，全面开始了设计试制“三结合”会战。“三结合”总揽全局的总工程师孟庆元，在学生时代就对电学有浓厚的兴趣。1924年到英国利物浦大学攻读电机，1946年获博士学位，1947年又到英国电气公司和美国西屋公司实习，不断收集有关资料。但到解放后，他才获得施展抱负的机会。作为组长的汪耕，1949年毕业于交通大学电机系的电机专家，他带领会战组同志，从最薄弱的基础出发向着科学的峰颠攀登，熬过了一个又一个不眠之夜。他们根据抽象的设想从事设计，往往无从下笔，绘不出蓝图。有一个叫“拐脚”的零件，形状曲折奇特，设计人员说得出，绘不出。最后，只好跑到车间里去向工人师傅请教。工人根据设计人员的设想，边摸索，边制作，终于制成了符合设计人员设想的零件。设计人员有了实物做样子，很快就把图纸绘制出来了。这时，浙江大学也在积极进行小型试验，并得到中共浙江省委的大力支持。1958年6月28日，省委第一书记江华接见了浙江大学参加双水内冷研究的同志。还指定萧山电机厂正要投产的一台750千瓦凸极汽轮发电机改制为3000千瓦的新型冷却电机，并指示杭州市有关部门协助浙江大学和萧山电机厂解决材料供应问题。浙江大学为了尽快通过实践证实转子绕组导体水内冷是否可行，在校本部也开辟了一个试验工场，把校内一台12.5千瓦的旧电机改制成60千瓦的新型冷却发电机进行试验，并证明水流可以通过旋转的转子，电机也不会产生振动。可是漏水的问题没有解决。当时，上海电机厂的试制工作正面临着漏水的难题。如何使静止的水进入高速旋转的转子而不泄漏，成为必须攻克的难关。当上海电机厂的工人和技术人员想尽办法还解决不了堵漏问题时，厂领导向他们提出，可到一切有水系统的机械制造部门去学习。他们了解到水泵上有转和不转的水管连接点，就到水泵厂去学习。他们了解到汽车和飞机上的油管有软和硬的连接点，就到汽车软管厂和航空部门求教。他们了解到机床液压传动是硬和硬的连接，就到机床厂去取经。他们通过取经学习，累计试了17种结构，做了90多次试验，终于解决了漏水问题，并达到预想的目的。1958年10月27日，世界上第一台1.2万千瓦3000转/分双水内冷汽轮发电机在上海电机厂诞生了。同年12月，苏联在列宁格勒“电力”工厂召开大型汽轮发电机冷却会议。这次会议，除有苏联各大电机制造厂和研究单位参加外，还有波兰、匈牙利及中国哈尔滨电机厂副总工程师吴天霖和上海电机厂汪耕参加。吴天霖根据领导指示，在大会上宣布了中国已制成12000千瓦3000转/分双水内冷汽轮发电机的消息，引起到会代表的震惊。苏联电气工程学会会长、苏联科学通讯院士阿列克赛夫向中国代表祝贺，并把中国率先用6000千瓦转轴试制成12000千瓦3000转/分双水内冷汽轮发电机一事收集到会议论文集和会议纪要之中。这是国外对中国首先试制成双水内冷汽轮发电机的第一次报道。与此同时，世界上第一台双水内冷汽轮发电机在上海南市电厂运行发电。但是，故障屡有发生。第一机械部和水电部有人提出不要再造双水内冷汽轮发电机，甚至主张拆除已安装试运行的机组。南市电厂为了双水内冷汽轮发电机在运行实验中不断改进而得到完善，与上海电机厂进行了密切合作。针对线圈漏水、拐脚断裂、铁质金属锈蚀、腐蚀物阻塞空心导线等问题，上海电机厂成立了12个攻关小组，到1963年上述存在的问题基本解决。当双水内冷汽轮发电机在运行中暴露出大量问题，正处于夭折边缘的时候，上海电机厂不断得到中央领导同志的关怀。从1958年10月1961年5月，先后有毛泽东、刘少奇、朱德、陈云、邓小平、宋庆龄、胡耀邦、彭真、贺龙、罗荣桓、聂荣臻、李富春等党和国家领导人到上海电机厂视察，给试制人员以巨大鼓舞。1963年，双水内冷汽轮发电机在电厂运行的可靠性达到空冷发电机的运行水平。国家科委批准上海电机厂成立水内冷电机研究室。1963年底，水电部承认了双水内冷汽轮发电机为可用产品。1964年4月4日，中华人民共和国科学技术委员会发出发明记录。确定发明单位为上海电机厂、浙江大学、萧山电机厂、第一机械工业部大电机研究所、上海南市电厂。1965年2月10日，国家科委又向上海电机厂、浙江大学和南市电厂颁发了发明证书。但是，由于中国当时闭关自守，未向有关国际组织申请专利。随着科学技术的不断进步，自1958年我国第一台12MW水-水-空型汽轮发电机投入运行以来，至1994年底已有50、60、100、125、200、300MW等规格的水-水-空型的汽轮发电机近360台并网投入运行，总容量达36000MW，对我国和世界电力工业的发展起到了重要作用，该发明创造已广泛应用于火电站，水电站和核电站。上海电气集团上海电机厂有限公司消化吸收，自主创新产品：大型轧钢电机、电站用辅助电机，拖动引风机、造纸设备机、防爆电机、智能电机、水泥设备电机、水泵电机、真安型电机、风力电机、提升电机、交交变频电机、筋外冷电机、消止直流电机、水上移动电站电机电机行业的新发展：电机行业在国民生产中占据着非常重要的地位，广泛应用于工业生产的各个领域，其技术发展非常迅速。近年来，随着新兴行业的发展，微电机成为电机行业发展的亮点，是我国电工电器行业(电机)“十五”发展的重点产品，此外稀土永磁电机，无轴承电机也是电机技术发展的新动向。一、微电机1、微电机应用领域微电机指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术产业，尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微电机技术进步。微电机品种多达5000余种，规格繁杂，市场应用领域十分广泛，涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面，凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。微电机的应用主要有以下几个方面：家电用电机。家电用电机种类众多，数量很大，其核心技术就是微特电机及控制技术，虽然现在市场已经比较成熟，但随着人们生活水平和环保意识的提高，家电产品的设计、生产、检测都要求高质量化，这就要求新机种产品具有多功能、省能源、低噪声、振动小等特点，因此未来市场将会大幅成长。通信、电脑周边产品。通信和电脑网络已经渗透到人们的日常生活中，随着行业技术迅速发展和不断进步，所需的高精密小型电机需求品种愈来愈多，数量增幅巨大，新品种层出不穷。电子控制技术不断提高，也使微电机附加价值增高，因此未来发展潜力很大。汽车用微电机。世界汽车销售量不断攀升，功能不断翻新，应用的电子配件日益增多。传统化油器被自动定量电子喷油系统取代，ABS刹车皆改由电机代替传统汽车配有十几个电机，而如今已经增加到三四十个，有的甚至用到八十多个电机。摩托车的起动也用电机取代了脚踩方式，环保电动汽车需要的电子零件比普通汽车更多。行业对高性能直流电机技术要求正在提高，需求量也不断增加。电动工具用微电机。除了工业用途，家庭用手提电动工具也发展很快。高级电动工具人性化不断提高，自动化程度也不断提高，对串励电机性能要求也越严苛，发展非常可观。其他特殊用电机。卫星接收器转向电机、割草机、残障车用电机、CNC用伺服电机的数量都逐年上升，而电脑及高级电器用的无刷电机数量增幅最大，超过千万台。工业用电机。国际经济发展呈上升趋势，新兴工业国家增加，带动工业发展，设备不断更新、新机器不断增产，使得工业电机的未来仍然充满希望。2、微电机技术发展方向微电机制造工序多、涉及精密机构、精细化、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术，需要的工艺装备数量大、精度高。为了保证产品的质量还需要一系列精密的测试仪器，既是投资性较强的行业，又是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。国际微电机技术领域主要发展趋势如下：产品向高性能、轻薄短小化、永磁化、无铁芯化、无刷化、机电一体化、智能化和组合化发展。 在高性能和轻薄短小化方面，主要是针对传统产品性能的提高和产品尺寸的缩小。例如对汽车、电动自行车用电机，采用盘式结构，以便同车辆使用部位相适应，缩小体积。又如对旋转变压器，采用补偿，在同样的性能水平下，可以缩小一个机座号，或者同样机座下可提高精度。对多极旋变，误差精度大幅提高。对家电及其他场合使用的交流和直流微电机，采用塑料封工艺技术，可提高温度，降低噪声。为了获得好的动态性能，降低系统成本，无铁芯电机今后在品种规格和产量上将会大幅度增长。这类电机在直流印刷绕组电机、盘式绕组电机、杯形电枢直流微电机等方面，将大量得以推广，用在汽车、电动助力车、印刷设备以及自动化装置和军事装备中。在无刷化方面，主要发展无刷直流电机，以提高产品的可*性和寿命。无刷电机已经广泛应用于家用电器、声像设备、汽车等领域。例如在变频空调器中采用无刷直流电机替代异步电动机，效率可明显提高。空调器的室内风机如用塑封无刷直流电机替代原有的单相异步电机，可获得较好的速度调节特性低噪声。无刷电机的性能优势，使其必将具有广阔的市场前景。在组合化方面主要是适应军事装备和工业自动化设备的小型化要求，将角度传感微电机、速度传感电机、伺服电动机、减速器和制动器等根据不同用途组合成一体，发展单元产品，作为整机的一个独立的功能组件或部件，或者发展直接驱动和直线驱动产品。例如整机采用电机转子直接作为驱动元件，省掉了中间的传动机构，不但使其结构简化，又可以提高系统精度。又如，为了提高数控机床加工精度，采用交流直线伺服电机等。 生产技术向集约化、柔性化、自动化、专业化以及生产协作配套网络化发展。发达国家十分重视微电机生产线柔性化生产。“柔性”可以克服以多品种小批量为特点的微电机生产组织上的困难，生产方式集约化、生产自动化和专业化、生产协作配套网络化则可以使以大批量为特点的微电机生产实现规模化经济。随着国际市场竞争的加剧，微电机产品的市场寿命越来越短，发达国家十分重视电机生产线柔性化生产，这样可以克服以多品种小批量为特点的微电机生产组织上的困难。而生产方式集约化、生产自动化和专业化、生产协作配套网络化则可以使以大批量为特点的微电机生产实现规模化经济。使用CAD/CAM等软件进行计算机辅助设计、辅助制造技术是生产商共同的追求，这样可以大缩短产品研发周期和减少成本。测试技术向高效和自动化发展。电机驱动与控制采用集成电路后，其最大优点是电路简化，有利于电机的轻薄短小化，并使驱动精度和可*性提高，同时降低成本。 随着电机性能的提高，要与其配套的检测技术精确度更高。设计技术向CAD发展。现代CAD技术已不再是孤立地完成一个演算过程，不仅具有设计分析、设计综合、设计优化等功能，还能将信息管理、图形显示、专家系统等学科有机地联系起来，构成一个新的集成软件体系，因而实用性和方便性大为提高。而早期的电机CAD技术，由于没有现代计算技术（如数据库、知识库、人工智能等）的支持，设计数据的前后处理需要很多人工干预，而有关资料和数据仍需要到设计手册中去查寻，其实用性和方便性比较差，设计效率也比较低。3 微电机生产现状目前，微电机企业大多属于中小型企业，微电机行业产品的技术水平普遍不高。近几年，国外著名企业进入中国市场速度非常快，呈现出鲜明特点，对我国本土企业的发展造成了冲击。 首先是外企普遍重视实现本地化经营。随着国际市场竞争的日趋激烈，为了寻求适度的竞争，外国微电机企业越来越注重当地化概念。一是利用当地的丰富资源和廉价劳动力，实行地生产、销售及返销；二是利用当地的人力及智力进行管理及研究开发新产品。其次，外国企业越来越重视无刷电机的开发和生产，强化以高新技术为主要竞争手段。随着电子控制技术的进步和无刷电机的优点为人们所认识，无刷电机成为当前微电机的主要发展方向。以日本万宝至马有限公司为代表的国外公司正积极开发无刷电机，如万宝至马达大连公司2002年生产微型无刷电机约4000万台。台湾公司也积极在大陆投资建厂，生产计算机风机用无刷电机，月产量达到数百万台。 另外，香港和台湾地区对大陆微电机生产投资明显加大。尤其在广东等沿海地区，微电机独资和合资企业越来越多，促使微电机企业的竞争相当激烈，从而导致出口价格下调。同时，外国公司在国内的办事处和代理机构越来越多，特别是微电机生产设备和检测设备及配套产品。目前，国外著名公司大多已在国内设立了办事机构。针对这种情况，国家要求国有中小型企业走向市场，成为自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约事的法人实体，同时政策鼓励中小型企业根据自身特点，选择改制形式，如组建有限公司，实行股份合作制，委托经营、出售、承包经营和合资等，并鼓励企业之间的联合与兼并，组建企业集团，帮助企业走向国际市场，这都给我国微电机行业带来了继续发展的机遇。二、稀土永磁电机简介稀土永磁电机是一种用稀土磁钢来激磁的电机，它不仅具有一般永磁电机结构简单、运行可靠、发热小、效率高等优点，还由于稀土永磁具有极大的磁能积，故更具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。采用稀土永磁电机可以明显减轻电机的重量，如10kW普通发电机，重量为220kg，而稀永磁发电机为92k8。德国西门子研制的1095kW、230rpm六级永磁同步电动机，用于舰船的进，与过去使用的直流电动机相比，体积减少60左右，总损耗降低20。稀土材料以其优良的磁性能，在国民经济各领域中发挥着越来越重要的作用。稀土永磁电机高效节能，平均节电率高达10，某些专用电机节电率高达1520，且价格合理。它已成为新一代航空、航天、航海用各种电机的主要发展方向，同时也因其高效节能而成为工业用（特别是用电大户如纺织、煤矿、石油、机床、汽车等行业）电机发展的必然趋势。我国开发的高效节能稀土永磁电动机的力能指标及价格方面，在国际市场有极强的竞争力。三、无轴承电机简介无轴承电机是根据磁轴承与电机产生电磁力原理的相似性，把磁轴承中产生径向力的绕组安装在电机定子上，通过解耦控制实现对电机转矩和径向悬浮力的独立控制，也称磁悬浮电机。无轴承电机具有磁悬浮磁轴承所有优点，需要免维修、长寿命运行，无菌、无污染以及有毒有害液体或气体的传输是无轴承电机典型应用场合。比起传统电机加磁悬浮轴承的结构，它体积小，而且由于电机的磁场被用作产生悬浮力的基础，磁悬浮电机还可以减少磁浮力所需要的电能，从而提高系统的效率。目前国际上研究的无轴承电机主要有3种，磁阻型磁悬浮电机、感应型磁悬浮电机和永磁型磁悬浮电机。除了分析无轴承的基本原理及推导电机电流、电压及悬浮力的关系外，针对不同的类型，研究侧重有所不同。 国际上无轴承电机从20世纪90年代初开始研制，经过10余年的发展，已经取得了一定的成果。日本在无轴承电机领域研究处于领先地位，除了分析无轴承电机的基本原理及推导电机电流、电压及悬浮力的关系外，针对磁阻型和感应型无轴承电机的电流的转矩分量和悬浮控制分量的相互干扰，提出了几种不同的解耦控制方法并用于实验，并研究了感应型无轴承电机的最优转子电阻值。针对永磁型无轴承电机，研究了不同磁钢安装形式的轴承电机及其最优磁钢厚度值等。日本学者已经开发出了磁阻型无轴承电机，感应型无轴承电机和永磁型无轴承电机等样机。但以上研究工作主要集中于试验研究、技术开发和证明各种结构的电机在无轴承电机技术中应用的可行性，国际上对无轴承电机的研究只是处于一种探索研究阶段。我国在此项技术起步较晚，直到2002年才见有相关文献报道。目前无轴承电机在半导体工业，化工领域，生命科学领域得到了应用，对提高产品质量、降低成本、减少污染起到重要作用。四、交直流电机制造工艺1.异步电机的用途交流发电机的用途：交流发电机应用较少，主要是应用在风力发电上，但由于风力发电外界条件比较苛刻，运行和维修比较困难，所以在技术上还有待于改革。交流电动机的用途：交流电动机尤其是交流异步电动机应用则较为广泛。如：轧钢电机，2005年我国产钢3.4亿吨，2006年预计将超过4亿吨，钢铁产量已超过英美。我国钢铁产量在世界排名第一，除大型钢铁厂如宝钢，首钢外还有其他很多中小型钢铁厂，可见轧钢机的应用广泛。此外钢板的厚度对轧钢电机也提出了新的要求。日本的汽车钢板只有0.45mm左右，虽然钢板薄对汽车的性能带来了影响，但在这个能源紧缺的时代日本的汽车钢板还是受欢迎的。欧美的汽车钢板最厚的也才1.2mm左右。中国生产中高挡汽车钢板的能力有限，大部分是靠进口。所以轧钢电机在以后的钢铁生产中应用会更加的广泛。磨机电机也是被广泛应用在很多行业，尤其是在煤矿和水泥行业的应用。由于我国的对煤矿和水泥的需求量高，磨机电机在煤矿行业和水泥行业的应用就很广泛了。磨机电机工作环境差，所以对电机的要求较高。此外还有风机电机，主要是应用是风扇、鼓风机；水泵电机主要是应用是水电站等。电机是为生产提供动力的，现代化生产离不开动力，也就离不开电机，虽然电机在目前的应用已经相当的广泛，但相信随着人们对环境质量等的要求提高，电机会被更加广泛的应用。2.异步电机的划分异步电机按照机座号的不同进行划分。大型交流异步电机机座号1625#，定子铁心外圆直径大于990mm；中型交流异步电机机座号1825#，电枢外圆直径大于990mm；大型直流异步电机机座号1115#；中型直流异步电机机座号1317#。当一电机开始设计时就为其指定了唯一的工号。如16R6123，16为其机座号，R表示这台电机是绕线式的，6表示在2006年生产，123则表示该电机的序列号。3.异步电动机的结构1） 通风散热防护采用通风槽的形式，使电动机运行在安全温度下。2）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子铁心是异步电机主磁通磁路的一部分。为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中磁通的大小和方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。对于容量较大的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。定子铁心上的槽形通常有三种：半闭口槽、半开口槽及开口槽。从提高电动机的效率和功率因素来看，半闭口槽最好，但绕组的绝缘和嵌线工艺比较复杂，所以这种槽形适合于小容量的及中型低压异步电动机。半开口槽的槽口等于或略大于槽宽的一半，可以嵌放成型线圈，这种槽形用于大型低压异步电动机。开口槽用于高压异步电机，以保证绝缘可靠，下线方便。定子绕组是异步电动机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定的规律连接而成的。能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成。放如半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁铝线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。一般根据定子绕组在槽内布置的情况，有单层绕组和双层绕组两种基本形式。容量较大的异步电动机都采用双层绕组。双层绕组在每槽内导线分上下两层放置，上下层线圈边之间需要用层间绝缘隔开。小容量异步电动机常采用单层绕组。槽内定子绕组的导线用槽契常用的材料是竹、胶布板或环氧玻璃布板等非磁性材料。3）转子异步电机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心是电动机主磁通磁路的一部分，一般由0.5mm厚冲槽的硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子铁心外表面形成圆柱形。转子绕组分为笼型和线形两种结构。对于笼型绕组，由于异步电动机转子导体内的电流是电磁感应作用而产生的，不需要由外电源对转子绕组供电，因此绕组可自行闭合，绕组的相数也不必限定为三相。因此，笼型绕组的各相均由单根导条组成。因为异步电动机正常运行时，旋转磁场与转子导条的相对转速不大，如导条与铁心之间不加绝缘，由导条与铁心之间的接触电阻来限制导条间的漏电流也是可以的，一般无须用绝缘材料把导条与铁心隔开，这样的绕组工艺极为简单。笼型绕组可以由插入每个转子槽中的导条和两端的环形端环组成。如果去掉铁心，整个绕组的外形就象一个关松鼠的笼子。所以具有这种笼型绕组的转子，习惯上称为笼型绕组。为了节约铜并提高生产率小容量异步电动机一般都采用铸铝转子。这种转子的导条和端环一次铸出。对容量大的电机，由于铸铝质量不易保证，常用铜条插入转子槽内，在两端焊上端环，构成笼型绕组。笼型绕组上既无集电环，又无绝缘，所以结构简单、制造方便、运行可靠。线形绕组是一个对称三相绕组，这个对称三相绕组接成星形，并接到转轴上三个集电环，再通过电刷使转子绕组与外电路接通。这种转子特点是，通过集电环和电刷可在转子回路中接入附加电阻和其他控制装置，以便改善电动机的起动性能和调速特性。为了减小电刷的磨损与摩擦损耗，中等容量以上的异步电动机还装有一种提刷短路装置。这种装置当电动机起动以后而又不需要调节速度时，移动其手柄，可使电刷提起，与集电环脱离接触，同时使三只集电环彼此短接起来。4）轴承在异步电动机中轴承起到很重要的支撑作用。1万千瓦以下的转子直流有84吨，交流90吨。在异步电动机中通常使用平面滑动轴承，它与转轴的接触面积可达80%以上，单制作较困难，需要由人工进行反复的刮然后试验然后再刮，直至达到接触面积超过80%。5）气隙定、转子之间的空气隙称为气隙，它对电机的性能有很大的影响。中小型异步电动机的气隙一般为0.22.0mm。气隙太小，随能提高电机的功率因数，但会使电机装配困难，运行不可靠和增加附加损耗，因此为减小励磁电流，应为机械条件所允许达到的最小值。4、异步电动机的铭牌参数每台异步电动机的机座都有一个铭牌，上面标有型号、额定值和有关技术数据。（1） 型号。我国电机的产品型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。其中当头的字母是根据电机的全名称选择有代表意义的汉语拼音字母。（2） 额定功率（PN），指电动机在额定方式下运行时，转轴上输出的机械功率。单位为W或 kW。（3） 额定电压（UN）, 指电动机在额定方式下运行时，定子绕组应加的线电压。单位为kV。（4） 额定电流(IN), 指电动机在额定电压和额定功率状态下运行时，流入定子绕组的线电流。单位为A。（5） 额定频率（f），指额定状态电源的交变频率，单位为Hz，我国电网频率为50Kh（6） 额定转速（nN），指额定状态下运行时的转子转速。单位为r/min。还标出额定运行时，电机的功率因数以及详述、接线法、防护等级、绝缘等级与温升、工作方式等有关项目。对绕线式异步电机，还标明当定子外施额定电压时的转子开路电压和额定电流。五、参观中型及汽轮发电机分厂参观中型分厂： 分厂在在进门处都醒目地悬挂着“分厂定置管理图”和“宣传栏”。前者为各个分厂平面图，让人一进分厂就能对此分厂的结构、区域、加工范围一目了然。后者则内容丰富、各有特色，有的是图文并茂的岗位标兵，有的是本月生产情况完成图表，还有的是优秀党员事迹。从中我们看到了上电完善的基层企业文化建设基层工作都已如此扎实，整个上电的企业文化建设就可想而知了。我们随从工作人员参观了中型电机的各组成部分的制造过程。如定子、转子各组成部分的制作等。工作人员还给我们介绍了有关玻璃丝包绕组线、云母带绕组线、烧结绕组线等，它们运用于汽轮发电机、水轮发电机、交、直流发电机等电工产品的绕组线中有重要的意义。厂内的先进生产机器大部分是从国外引进，个别工具是上海电机厂自己制造的。整个分厂采取流水线工程，各个车间有不同的分工，大家各尽其能，有条不紊，井然有序。 参观汽轮发电机有限公司：上海电气电站集团所属上海汽轮发电机有限公司是在上海电机厂40多年制造汽轮发电机成熟经验的基础上，与与美国西屋公司共同投资，于1995年12月13日成立的制造大中型汽轮发电机的合资企业。1999年，德国西门子公司收购美国西屋电气公司发电制造部，汽发公司变为中德合资企业。公司位于黄浦江上游，厂区内设有600吨吊车的码头，厂内铁路与国家主干线连通，具备十分方便的水陆交通连接全国和世界。公司管理严格，进出都需要持有通行证。在车间入口处一行大体字让我印象很深刻：参观时禁止拍照。我们随着工作人员的带领依次参观了动平衡超速实验站、自动包带机、数控转子槽铣床、转子嵌线清洁房、定子线圈卧式VPI设备、定子嵌线清洁房、数控机座加工中心、15米数控车床、FB260数控镗床、600T超大型设备水上重型码头等。六、大型同步机制造工艺 （一）概况（一）用途电动机 1、空压机电机 2、磨机类电机 3、水泵电机4、交交变频电机 5、增安型无刷励磁电机发电机1、机组电源 2、柴油发电机（二）划分大型 1625#； 中型 1115#。（三）结构转子铁心； 磁扼； 阻尼绕组； 线圈加螺杆。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。最常用的转场式同步发电机，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。 气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。（四）材料 导磁材料（磁扼、磁极、回路）铁或硅钢片导电材料：铝 导电性差，容量不能做大，强度差 铜 电工用铜 电解铜 导电强，强度高绝缘材料：玻璃制品 板类 绳类 环氧云母（五） 焊接（1）硬钎焊 材料：银铜 银磷铜 （2）软钎焊 锡焊（3）设备：中频焊 迅速，几秒即可加热完成 电阻焊 速度慢，需要几个月 氩弧焊 12天即可 氧乙炔（六）绑扎 材料是环氧无纬带（七）绝缘处理要求 （1）提高绕组对地缘与电气强度 （2）绕组散热性要提高 （3）提高绕组机械强度绕漆：绕在绕组端部 绝缘性差VPI 抽真空 散热量性好浸漆 （1）预热（去槽锲） （2）冷却 （3）浸漆（八）检测 （1）绝缘：打耐压 包绝缘 要求1分钟（对地） 匝间试验仪 脉冲试验 看波形（匝间） 打耐压（相间） 破坏性实验 （2）焊接：每相不到1 用电桥测 要求：每相电阻与设计电阻的绝对值相比只能有正负5%的误差（九）转子平衡 （1）静平衡 500r/min以下 （2）动平衡（十）总装 先校气隙后打空孔再定机座尺寸再打(二) 工作原理主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。感应电势频率： 感应