控制定子鐵心齒部彈開

王麗海

(上海交通大學(xué)電氣工程學(xué)院;上海電氣集團上海電機廠有限公司，上海 200240)

0 引言

筆者介紹的是怎樣有效、簡單地控制定子鐵心的齒部彈開現(xiàn)象，給定子鐵心壓裝配置防彈墊片，減少定子鐵心在壓裝時的齒部彈開，從而控制定子鐵心齒部尺寸在整個電機生產(chǎn)制造過程中滿足設(shè)計要求。以TMEIC21系列電機為例，該系列電機是日本TMEIC公司的代表當今世界比較先進水平的高壓異步鼠籠型電動機，跟同類電機相比具有壓縮中心高的優(yōu)點，但是在定子鐵心壓裝以及電機生產(chǎn)制造中經(jīng)常碰到齒部彈開現(xiàn)象。筆者通過設(shè)計具有一定通用性的防彈墊片，研究定子鐵心壓裝在沒有防彈墊片和有防彈墊片時的齒部彈開程度以及受力情況，從而表明防彈墊片的重要性。

1 防彈墊片的結(jié)構(gòu)和工作方式

定子鐵心壓裝齒部的彈開程度，會受到?jīng)_片毛刺、沖片材料、沖片涂層、定子鐵心結(jié)構(gòu)、壓裝力等因素的影響[1，2]。無論定子鐵心結(jié)構(gòu)如何設(shè)計，總會有一定的彈開度，定子鐵心齒部的彈開度會影響后面的定子嵌線以及整個電機性能，因此盡量減少鐵心壓裝齒部的彈開就顯得非常重要。

定子鐵心疊片時，采用防彈墊片與定子壓圈相配合，支撐通風槽板或齒壓板，從而支撐定子沖片，控制定子鐵心在壓裝時沖片齒部的彈開程度。

為了降低產(chǎn)品成本，設(shè)計的防彈墊片應(yīng)具有一定的通用性，在相似結(jié)構(gòu)和一定尺寸范圍內(nèi)，應(yīng)可以通用。該防彈墊片外圈與定子壓圈內(nèi)徑相配合，內(nèi)圈在不影響壓裝的前提下，需完全擋住通風槽板或齒壓板，具體壓裝方式見下圖1。

圖1 壓裝方式

2 比較分析

在實際操作過程中，無防彈墊片時，定子鐵心壓裝的齒部彈開最大為8～10 mm;有防彈墊片時，定子鐵心壓裝的齒部彈開最大為1 mm左右。

下面以Solidworks Cosmosworks分析定子鐵心壓裝時定子沖片和齒壓板的受力狀況以及長度位移情況[3，4]。

參數(shù)設(shè)計:假設(shè)理想狀態(tài)下，不計算定子沖片的毛刺和沖片涂層，定子沖片材料為硅鋼板50W470;定子鐵心總的壓裝力為1006 kN;定子壓圈的內(nèi)徑為φ782，外徑大于φ980;定子沖片的內(nèi)徑為φ642，外徑為 φ980;防彈墊片的內(nèi)徑為 φ642，外徑為φ782。

定子鐵心壓裝無防彈墊片時，定子沖片和齒壓板的受力狀況，以及定子鐵心的位移情況見下圖2、圖3。

定子鐵心壓裝有防彈墊片時，定子沖片和齒壓板的受力狀況，以及定子鐵心的位移情況見下圖4、圖5。

從上圖2、圖3、圖4、圖5中可以看出，在其它條件一樣的情況下，有防彈墊片的定子鐵心比沒有防彈墊片的定子鐵心受力更均勻，且位移情況也不一樣。無防彈墊片的定子鐵心，其定子鐵心齒部壓縮量比定子鐵心根部壓縮量小;有防彈墊片的定子鐵心，其定子鐵心齒部壓縮量與定子鐵心根部壓縮量基本一致。上面的分析沒有計算沖片毛刺在內(nèi)，實際操作應(yīng)該計算上沖片毛刺。在沒有防彈墊片的情況下壓裝，如果考慮上沖片毛刺，其定子鐵心齒部壓縮量將比定子鐵心根部壓縮量更小，從而可能導(dǎo)致定子鐵心齒部彈開超差。

3 結(jié)語

此控制齒部彈開的方式可以應(yīng)用于TMEIC21系列電機，且在有效控制齒部彈開的前提下，對于定子壓圈內(nèi)徑尺寸相近、定子沖片內(nèi)徑一樣的產(chǎn)品，可以使用同一種規(guī)格的防彈墊片。該防止齒部彈開的方法也可用于其他系列電機，只要對防彈墊片結(jié)構(gòu)作稍微調(diào)整，比如銑槽或銑缺口避讓開其余壓裝工具?？傊?，該防彈墊片結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，通用性強，效果明顯，在控制鐵心壓裝齒部彈開方面可以廣泛推廣。

[1]曾正明主編.機械工程材料手冊[M].金屬材料.6版.北京:機械工業(yè)出版社.2003.

[2]王超然主編.新編國際常用金屬材料手冊[M].北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社.1999.

[3]朱孝錄主編.機械設(shè)計大典[M].4卷.南昌:江西科技技術(shù)出版社.2002.

[4]吳宗澤主編.機械零件設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社.2002.