永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝研究

李晨 王偉

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)有了更高水平的發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促使機(jī)器制造有了新的變化。永磁電機(jī)相較于一般電機(jī)，指的是永磁體為定子，轉(zhuǎn)子為線圈的直流電機(jī)。永磁電機(jī)制造的關(guān)鍵工藝影響著整個(gè)電機(jī)的質(zhì)量，因此，關(guān)注永磁電機(jī)的制造關(guān)鍵工藝，分析其中存在的問(wèn)題，不斷改善和提升其性能，對(duì)于提升整個(gè)機(jī)器的性能而言有著極為重要的意義。

關(guān)鍵詞：永磁電機(jī);制造;工藝

生產(chǎn)力的提高以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促使我國(guó)電力應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)永磁電機(jī)使用要求不斷提高。在永磁電機(jī)的制造過(guò)程中，主要是通過(guò)將鋁鎳鈷合金加入至轉(zhuǎn)子的制造過(guò)程中，使轉(zhuǎn)子在定子的使用過(guò)程中得到穩(wěn)固，以此來(lái)提高轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。由于永磁電機(jī)在制造過(guò)程中，其工藝較為復(fù)雜，極易出現(xiàn)各種問(wèn)題，影響整個(gè)電機(jī)的質(zhì)量和性能。因此，在實(shí)際的制造工藝中，必須通過(guò)合理的技術(shù)和手段來(lái)應(yīng)對(duì)因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過(guò)高造成的分離現(xiàn)象，保證電機(jī)的穩(wěn)定性。

1永磁電機(jī)

永磁電機(jī)因其效率高、安全性高和穩(wěn)定性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在工業(yè)、電力和電氣產(chǎn)業(yè)等方面有著極為廣泛的應(yīng)用。相較于普通的電機(jī)，永磁電機(jī)有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在結(jié)構(gòu)上有著極大的優(yōu)勢(shì)。如圖1所示，其為電動(dòng)機(jī)構(gòu)造示意圖。相較于一般電機(jī)，鋁鎳鈷合金是永磁電機(jī)使用的主要材料，合理使用能夠?qū)τ来烹姍C(jī)的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行保證，使永磁電機(jī)能夠以一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)行。另外，永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，即表現(xiàn)為體積小和質(zhì)量輕的優(yōu)勢(shì)。永磁電機(jī)在形狀與尺寸上也有著更好的特點(diǎn)，特別是在面對(duì)特殊的環(huán)境，永磁電機(jī)能夠改變其形狀和尺寸來(lái)對(duì)外部的環(huán)境進(jìn)行更好的熟悉與適應(yīng)。除此之外，永磁電機(jī)的有用功比例較高，可以實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)定子的穩(wěn)定性，同時(shí)產(chǎn)生高余弦相位差，達(dá)到行業(yè)對(duì)電機(jī)效率和穩(wěn)定性的要求。

2永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝

如圖2所示，其為永磁同步電機(jī)接線圖。永磁電機(jī)制造的關(guān)鍵工藝主要包括永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼裝配工藝和永磁電機(jī)的總裝工藝[1]。在轉(zhuǎn)子磁鋼裝配工藝中，首先要對(duì)鋁鎳鈷合金的裝設(shè)實(shí)行全面的控制，以此避免轉(zhuǎn)子鐵心因?yàn)榇帕ψ饔枚l(fā)生偏差和位移。因此在裝配工藝中，必須注意鋁鎳鈷磁力的極性特點(diǎn)，遵守轉(zhuǎn)子磁鋼的加工規(guī)范，以磁路軸線的控制為基礎(chǔ)，提高裝配質(zhì)量。永磁電機(jī)的制造工藝是通過(guò)大量的工業(yè)化生產(chǎn)和行業(yè)不斷探索形成的，因此，要想更好的完成制造工藝，必須不斷強(qiáng)化工藝?？梢酝ㄟ^(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)強(qiáng)化制造工藝：一是合理設(shè)計(jì)永磁電機(jī)制造的工裝夾具，以此來(lái)提高裝配速度和精度;二是對(duì)永磁電機(jī)的制造環(huán)境實(shí)行提前觀察準(zhǔn)備。包括對(duì)制造環(huán)境、相關(guān)設(shè)備與器材的準(zhǔn)備;三是對(duì)鋁鎳鈷合金進(jìn)行極性和外觀的檢查，同時(shí)對(duì)磁通量大小進(jìn)行檢測(cè)。永磁電機(jī)的總裝工藝主要注重對(duì)轉(zhuǎn)子鋁鎳鈷合金磁力和磁路的控制?？刂坪糜来烹姍C(jī)的輔助部位的組裝效果，能夠高效完成永磁電機(jī)電子和轉(zhuǎn)子之間的空隙控制，通過(guò)有效控制來(lái)不斷提高永磁電機(jī)的裝配質(zhì)量和電機(jī)的良好運(yùn)行。要實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)總裝的良好完成，可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)提升：第一是根據(jù)需要合理設(shè)計(jì)不具有磁性的假轉(zhuǎn)子，以使用假轉(zhuǎn)子的方式來(lái)對(duì)機(jī)座進(jìn)行有效的校正;第二是在工藝中安裝永磁轉(zhuǎn)子與端蓋;三是遵守安全裝配規(guī)范。

3永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝水平提升方法

3.1進(jìn)行磁鋼裝配導(dǎo)向和假轉(zhuǎn)子的定位總裝

在永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝的實(shí)際制造過(guò)程中，要同時(shí)考慮到轉(zhuǎn)子鑄鋁與磁鋼裝配。以此來(lái)有效提高永磁電機(jī)的工藝水平。

如根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子磁鋼形槽定位保證方，同時(shí)對(duì)鑄鋁與磁鋼的裝配進(jìn)行合理的考慮。通過(guò)配置槽形修整及磁鋼裝配導(dǎo)向等一系列的裝置，來(lái)使磁鋼裝配合理，保證轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡穩(wěn)定[2]。在家假轉(zhuǎn)子上，使用假轉(zhuǎn)子定位總裝的方式，對(duì)假轉(zhuǎn)子和定裝機(jī)構(gòu)跟車(chē)床進(jìn)行合適的調(diào)試和組裝，通過(guò)此種方式來(lái)幫助定轉(zhuǎn)子完成有效組裝。

3.2磁鋼“分層式”裝配

通過(guò)以往永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝的實(shí)驗(yàn)來(lái)看，要提高永磁電機(jī)的制造關(guān)鍵工藝質(zhì)量，必須注重磁鋼的裝配方式，根據(jù)多次的實(shí)驗(yàn)和改善，可以采用磁鋼“分層式”裝配的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。

在實(shí)際的關(guān)鍵制造工藝中，因?yàn)闆_片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)子裝配80塊磁鋼。因?yàn)榇配摼哂邢喈?dāng)?shù)奈胶团懦饬?，在關(guān)鍵工藝上可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)使用“分層式”的組裝手段，也就是對(duì)其使用更精確的導(dǎo)向非標(biāo)準(zhǔn)裝置，以此來(lái)提高磁鋼對(duì)吸附力和排斥力的抵抗，從而順利地進(jìn)入到裝置槽內(nèi)。“分層式”裝配的設(shè)計(jì)，能夠有效避免磁鋼的破損，同時(shí)有效提高磁鋼的裝配功效。

3.3工作場(chǎng)地準(zhǔn)備與鋁鎳鈷合金的安排

在實(shí)際的永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝中，工作場(chǎng)地的準(zhǔn)備對(duì)于關(guān)鍵工藝的進(jìn)行有著極為重要的影響。另外，鋁內(nèi)鈷合金的合理位置安排也對(duì)工藝的進(jìn)行有著相當(dāng)?shù)淖饔?。因此，必須做好永磁電機(jī)工作場(chǎng)地的準(zhǔn)備，采取合理的鋁鎳鈷合金安排來(lái)保證工藝的順利進(jìn)行。

如在永磁電機(jī)確定的場(chǎng)地準(zhǔn)備上，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)使用一定的護(hù)欄將轉(zhuǎn)子裝配工作場(chǎng)地進(jìn)行圍起。但是要注意使用的材料屬于非磁性材料。同時(shí)在顯眼的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)示。對(duì)工作場(chǎng)地進(jìn)行清掃，使用高亞風(fēng)來(lái)對(duì)工作場(chǎng)地進(jìn)行盡可能全面的清掃，如角落中的鐵屑和焊渣等鐵磁性廢物。針對(duì)鋁鎳鈷合金的使用上，可以根據(jù)實(shí)際情況和需要在鋁鎳鈷合金中適當(dāng)采用絕磁性的隔板，在使用其進(jìn)行隔斷的同時(shí)，需要對(duì)每一塊鋁鎳鈷合金完成相應(yīng)標(biāo)注，即南北極標(biāo)注。另外還需要對(duì)磁通量的大小進(jìn)行標(biāo)注。針對(duì)磁通量大小差不多的鋁鎳鈷合金，應(yīng)該將其安排在靠近的位置。在進(jìn)行裝置時(shí)要充分考慮到安全問(wèn)題，要把鋁鎳鈷合金進(jìn)行隔開(kāi)，避免兩塊鋁鎳鈷合金在互相吸引的過(guò)程中會(huì)傷害到周邊的人員，故工作人員必須對(duì)鋁鎳鈷合金進(jìn)行一塊一塊的放置[3]。還需要注意的是，鋁鎳鈷合金的周邊不能出現(xiàn)磁鋼，必須在完成磁鋼的相應(yīng)放置后，再進(jìn)行磁鋼導(dǎo)向構(gòu)造的裝進(jìn)。

4總結(jié)

目前，我國(guó)大部分的電機(jī)產(chǎn)品都屬于永磁電機(jī)，因其具有高效率、高安全性和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。雖然永磁電機(jī)有著較高的使用率，但是不難看到，在實(shí)際的制造過(guò)程中，存在著許多需要解決的問(wèn)題，受到外界因素的影響，永磁電機(jī)會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響機(jī)器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須看到目前永磁電機(jī)制造過(guò)程中存在的問(wèn)題，以科學(xué)的手段來(lái)優(yōu)化制造關(guān)鍵工藝，以此來(lái)不斷提高永磁電機(jī)的質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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[2]張亞濤，劉慶.永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝淺議[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（04）：153.

[3]解汝濱.永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝淺議[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（25）：103.

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