壓芯工藝條件的選擇

有一次SJ團隊走訪企業，在裝配分公司觀察電機的零部件后，他們曾感嘆：電機好造!眾所周知，做電機很容易，但做電機真的不容易。在同一方案中，不同的電機制造商和不同的工藝會有各種不同的性能效果。今天，與會女士要簡單總結一下電機鐵芯的制造。說實話，技術水平的差異在紙面上很難看到，但體現在一些經驗的積累上。

定量恒壓問題

電機鐵芯必須有一定重量的沖片，沖片之間有足夠的壓力使鐵芯成為一個整體。這樣可以保證電機的性能和可靠性。無論是固定“數量”的壓裝還是固定“壓力”的壓裝，都要滿足這個要求。

定量壓裝是根據重量來控制鐵芯。但由于硅鋼片密度、毛刺、厚度、漆膜厚度等不穩定因素的影響，在鐵芯重量不變的情況下，鐵芯長度往往達不到規定值。由于沒有壓力標準，經常會因為壓力不足而導致鐵芯松動，或者是因為壓力過大導致片間絕緣損壞。

恒壓安裝是通過壓力來控制鐵芯。在實際生產中，由于上述不穩定因素的影響，以及沖片內外直徑和槽形均勻性的誤差，疊片時的摩擦力變化很大，很難通過壓力機的壓力來控制鐵芯的片間壓力，手動操作壓力機時更難控制。

任何時候，壓芯都不能受沖片數量的控制。因為硅鋼片的厚度公差(一般為鋁分支和裝配分支的10%)遠遠不能保證鐵芯的質量。

實踐中采用定量、恒壓、定長相結合的方法。即以定量為主，允許壓力在一定范圍內變化，適當增減沖片數量(一般不超過2-3片)以保證芯長。

堆芯系數

理論上，最后一個電機鐵芯中硅鋼片的消耗量(kg)根據公式(1)計算。

GFe=KfeFesL ………………(1)

在公式(1)中：

KFe——堆芯系數，即鐵的填充系數;

Fe——硅鋼片密度(kg/m3);

S——沖孔凈面積(m2);

l鐵芯的總長度(米)。

鐵芯的疊片系數KFe可以根據定義中的公式(2)計算。

可見，KFe與硅鋼片的凈厚度、兩側絕緣厚度以及片間間隙有關。實際上，絕緣厚度受絕緣處理工藝的影響，而片間間隙則隨壓力、毛刺和芯結構件的質量而變化，也就是說，KFe與制造工藝密切相關。在工藝相對穩定的工廠，堆積系數KFe相對穩定。不同的過程對應不同的疊加系數，范圍從0.91到0.98。

最佳堆積壓力的選擇

為了防止切屑在長期運行中松動，切屑間的實際壓力應在0.8~1.0 mN/m2左右。然而，由于在壓配合過程中需要克服的摩擦力較大(如沖片與配合件的軸或底座之間的摩擦;薄板和壓配夾具之間的摩擦);硅鋼片壓制后進一步壓扁，運行沖片絕緣老化收縮等。都會導致現有鐵心片之間壓力的降低。因此，壓裝壓力應略高于megan/m2。為了防止壓芯在運輸和碰撞過程中松動，應增加實際堆垛壓力。

在實際生產中，一些工廠由于

怕鐵心松動和追求提高疊壓系數，小型異步電機定子鐵心的疊壓力往往高達20~30兆牛/米2，以致壓傷沖片絕緣，引起鐵心性能惡化。最佳疊壓力的選擇，須通過對定子鐵心磁性能及疊壓系數的分析比較而定。

●疊壓力對鐵心磁性能的影響

隨著疊壓力的增加，鐵心沖片的內應力增高，在30兆牛/米2以下，鐵心所產生的內應力實際上處于彈性范圍內。由于彈性應力使得鐵心磁性能惡化，但在壓力撤消后，磁性能又會改善。

當疊壓力為兆牛/米2時，對于小型異步電動機定子鐵心，由于內應力引起的單位損耗僅增加5%(B=1.5特)，而為建立這種磁感應強度所需磁場強度則增加47%左右?？梢姂Υ呕€的影響較大，即使有可靠的片間絕緣，定子鐵心以一定的壓力疊壓和緊固時，由于產生彈性應力，定子鐵心的磁性能惡化了。

實際上鐵心沖片片間絕緣質量并非十分可靠，有的甚至很差，加以沖片有很大的毛刺，因此，當疊壓力增高時，不僅磁滯損耗增加，而且隨片間絕緣電阻值的降低，又引起了渦流損耗的增加，這種增加遠遠地超過由于彈性應力所引起的增加。

由于片間絕緣不良和沖片毛刺的影響，使得鐵心單位損耗隨疊壓力的增高而急劇增加，而對磁化曲線的影響很小。

●疊壓力和疊壓系數的關系

根據試驗對比數據和曲線的分析，為了提高鐵心的疊壓系數，對于氧化處理沖片疊壓的定子鐵心，可以先以20兆牛/米2壓力預壓，最后用4~6兆牛/米2壓力壓緊，并以扣片緊固鐵心。

預壓實際上不影響鐵心最終的磁性能。采用預壓鐵心的疊壓方法，可以提高疊壓系數確保鐵心的緊密度。實驗證明，這種工藝方案可以使小型異步電動機的空載損耗和雜散損耗降低，效率提高。

對于涂漆絕緣的沖片，一般當片間壓力超過4兆牛/米2時，片間絕緣會破壞，故不能任意提高疊壓力。

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