上海电机厂实习报告.doc

上海电气集团上海电机厂实习报告 班 级： XXX 学 号： XXX 姓 名： XXX 实习地点： 上海电机厂 实习时间：2010.5.302010.6.5目录I 前言部分 &上海电机厂概况 3II正文部分 一 安全知识指导 4二 双水内冷汽轮发电机 6 三 同步电机 7四 大型电机制造 . 12五 绝缘材料的选择 19六 线圈的制造 21III 结尾部分&上海电机厂参观实习的心得体会 24I前言部分2010年5月30日我班建电80801到位于上海闵行区的上海电气集团上海电机厂参加了为期五天的参观实习。上海电机厂有限公司是上海电气(集团)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，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。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。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。 I I. 正文部分一、 安全知识指导:5月31日，在没有正式参观实习之前，由电机厂安全部的陈老师给我们耐心地讲解了安全常识和安全生产法。中华人民共和国安全生产法已由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于2002年6月29日通过，现予公布，自2002年11月1日起施行。其具体内容简介如下：安全与生产是相互依存的关系。工作中必须保证安全，不安全就不能生产。人们常说：“安全促进生产，生产必须安全”就是这个道理。此次实习我们主要学习了安全生产法中的“八项权利 三项义务”， 正确理解与掌握了安全与生产的辩证关系。八项权利：1.知情权：有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素。防范措施和事故预防措施；2.建议权：有权对本单位的安全生产工作提出建议；3.批评权、检举权、控告权：有权对本单位的安全生产管理工作中存在的问题提出批评、检举、控告；4.紧急避险权：发现危及人身安全的紧急情况时，有权停止作业或在采取可能的应急措施以后厂里作业场所；5.拒绝权：有权拒绝违章作业指挥和强令冒险作业；6.赔偿权：有依法向本单位提出赔偿的权利；7.劳保用品：有获得符合国家标准或者行业标准劳动保护用品的权利；8.有获得安全生产教育和培训的权利。三项义务：1自律遵规的义务：从业人员在作业过程中，应当遵守本单位的安全规章制度和操作规程，服从管理，正确佩戴和使用劳动保护用品；2自觉学习安全生产知识的义务：要求掌握本职工作所需的安全生产知识，提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力；3危险报告义务：发现事故隐患或者其他不安全因素时，应当立即向现场安全管理人员或者本单位负责人报告。 通过此次对安全生产法的学习，我们知道要坚决反对只见局部、不见整体，只见树木、不见森林，把安全与生产完全割裂开来的片面的孤立的观点。特别是在当前市场经济的新形势下，每一个企业每一个员工都必须明确“安全事故是一瞬间的事，而造成的伤害与影响却是一辈子的事，是关乎企业存亡的事”，树立“一切为安全工作让路，一切为安全工作服务”的观念，坚持安全为天，安全至上，把“安全第一，预防为主”的方针落到实处，从而保证安全生产的健康发展。对一个公司整体工作而言，经济效益是中心，这是企业全部工作的目的和归宿，但在具体生产过程中，必须把安全生产放在首位。为此上海电机厂决定，将进一步组织职工学习宣传贯彻安全生产法和三个条例的精神，加大对外来务工人员安全培训的力度；建立劳动保护监督检查信息反馈制度，掌握必要的检查数据和相关资料，发现事故隐患及时采取措施，杜绝发生事故；加强群众劳动保护监督管理工作，每半年召开一次工会劳动保护监督委员会会议，每月进行一次夜间安全检查；对阻止和防止重大事故发生的有功人员，对在三级劳动保护监督工作中成绩突出的人员，将进行奖励和表彰；积极组织开展安全生产月活动、百日无事故竞赛活动和群众性安全生产合理化建议活动，发动职工查找不安全因素，制止违章作业；部门工会要依法参与工伤事故的调查处理工作。 安全生产是构建和谐企业的前提，只有抓好生产安全才能做到家庭和谐、企业和谐双丰收。“警惕安全在，麻痹事故来”，我们要学会居安思危，时刻保持警惕，共同创建和谐企业。通过陈老师的耐心教导，我们明白了保护自己个人安全的重要性。其实，在我们的日常生活中便处处存在着安全隐患，看似非常安全的场景其实是我们的个人心理所产生的感觉，是主观因素，但在客观上他还是具有相当大的安全隐患的。就好像过马路遵循红绿灯一样，即使马路上空无一人一车，我们仍然要遵守交通法则，要知道马路上上被撞的行人，都是在他们自认为很安全的情况下发生的。安全法规不是用来限定我们自由的东西，它是用来培养我们安全意识，减少事故发生的一些用用条令，我们不应忽视它，应该严格遵守它。最后，陈老师给我们总结了一句话，三不原则：不要伤害别人，不要伤害自己，不要被别人伤害。虽然只有一个多小时的安全知识学习，但我却收益颇丰，不只是知道了国家为了人民的生命安全和国家财产制定的一系列法令法规，更重要的是我明白了在以后的生活中一定要加强安全意识，尽量远离危险源。二、双水内冷汽轮发电机： 1. 双水内冷发电机发电机简介：巨型汽轮发电机的一种。因定子绕组和转子绕组都用空心铜线并通以水冷却而得名。因水的比热大，且可直接带走热量，故可提高发电机的效率。与其他冷却方式的电机相比，用相同的材料，可制造功率更大的电机。2. 世界上第一台双水内冷发电机的诞生：上海电机厂于1958年制造的一万二千瓩双水内冷汽轮发电机，是我国和世界上第一台定子、转子双水内冷汽轮发电机。 汽轮发电机是火力发电站的主机之一，它由两个主要部分构成：静止不动的部分，称为定子（或称静子）；随同汽轮机高速旋转的，称为转子。转子和定子里面都嵌有导线外面包着绝缘层的线圈。发电机发电时，由于强大的电流通过导线，导线就会发热，包扎在导线外面的绝缘层的温度就会升高。为了提高发电机的发电能力，需用冷却的方法为线圈散热。 “内冷”是冷却的方法之一，即把线圈导线做成凹凸形或空心的让风直接吹到铜线上，对线圈进行直接冷却。用来冷却的气体，开始是空气，后来改用氢气。本世纪50年代又出现了液体内冷，其中以水的冷却能力为最高。国际上第一次出现水内冷是在1956年。当时的水内冷只是用在定子上。对于转子水内冷，在国际文献上虽然有过讨论，但由于某些重大技术问题难以解决，在1958年以前，世界上还没有哪一个国家实际采用过这种冷却方法。 上海电机厂在有关单位科学技术人员的协助下，首先攻占了这个技术堡垒。这个重大创造，把我国汽轮发电机的制造技术大大推进了一步，迎头赶上和超过了世界先进水平。3. 汽轮发电机结构 主要部件有：定子铁心、定子绕组、转子铁心、励磁绕组。4. 汽轮机的工作原理： 汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。 三、同步电机 同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。以下主要介绍同步发电机和同步电动机。1.1 同步发电机：作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。由于同步发电机一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调节励磁电流，能方便地调节发电机的电压。若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。 同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式，在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。1.2同步发电机的特性：工作特性表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用发电机的重要依据。 空载特性 同步发电机结构图发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0（三相对称），其大小随If的增大而增加。但是，由于电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比（图1）。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。 电枢反应当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。 负载运行特性 原理图主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时，发电机端电压U与负载电流I之间的关系,如图2所示。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系，如图3所示。图2中还显示出电阻性、电容性和电感性3种负载的情况。由于电枢反应磁场影响的不同，三者的曲线也不一样。在外特性中，从空载到额定负载时电压的变化程度称为电压变化率U，常用百分数表示为 同步发电机的电压变化率约为2040。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此，随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。图3所示为 3种不同性质负载下的调整特性。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。 1.3 同步发电机的结构和分类:同步发电机的结构按其转速分为高速和低（中）速两种。前者多用于火电厂和核电站；后者多与低速水轮机或柴油机联动。在结构上，高速同步发电机多用隐极式转子，低（中）速同步发电机多用凸极式转子。1.4 同步发电机的工作原理: 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 有效值：由第11章可知，每相感应电势的有效值 感应电势 频率： 感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz2.同步电动机三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机同步电动机是转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。 1是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。2.1同步电动机的结构同步电动机在结构上大致有两种：1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步电动机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。2、转子不需要励磁的同步电机转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种电动机中，有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步。下面在略微介绍一下进异步电机：电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。三相异步电机的工作原理如下： (1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。 (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。 （3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。三相异步电机特点:优点：与单相异步电动机相比，三相异步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。 缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。应用： 异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。 普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。因此，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时，必须从电网吸取无功励磁功率，使电网的功率因数变坏。因此，对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备，常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系，其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等，采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展，目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。三相异步电机功率大，主要制成大型电机。它一般用于有三相电源(Triple-phase power)的大型工业设备中。首先说明一点的是，三相异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。 对于1kW以下的小功率三相异步电机，不仅可以作三相运行，而且也可以作单相运行。四、大型电机的制造4.1转子（rotor）： 根据ISO标准，由轴承支撑的旋转体称为转子。如光盘等自身没有旋转轴的物体，当它采用刚性连接或附加轴时，可视为一个转子，转子多为动力机械和工作机械中的主要旋转部件。典型的转子有透平机械转子、电机转子、各种泵的转子和透平压缩机的转子等。转子在某些特定的转速下转动时会发生很大的变形并引起共振，引起共振时的转速称为转子的临界转速。在工程上，工作转速低于第一阶临界转速的转子称为刚性转子，大于第一阶临界转速的转子称为柔性转子。由于转子作高速旋转运动，所以需要平衡。静平衡主要用于 平衡盘型转子的惯性力。刚性转子的动平衡可以通过通用平衡机来平衡惯性力和惯性力偶，消除转子在弹性支撑上的振动。柔性转子的动平衡比较复杂，从原理上区分，有振型平衡法和影响系数法两类。简介：转子工作时，作高速旋转，它除了要转换能量，传递扭矩外，还要承受动叶片、叶轮和主轴上各零件质量所产生的离心力等，因此要用高强度的金属材料制成。在高温去工作的转子要用来热高强度材料。为了提高流通部分的效率，转子和静子部分要保持较小的相对间隙，要求制造精密，装配正确。转子上任何缺陷都会影响到电机的安全运行，严重者会造成重大的设备和人生事故。所以转子是电机极为重要的部件之一 。从零件毛坯制造开始，经过机械加工、钳工装配直到质量检验等整个生产过程都有机严格的技术要求。 4.2 转轴 转轴是支承转动部件，传递力矩，并确定转动部件与定子的相对位置。 转轴的结构形状有很多，但按照结构形式，基本上可分为实心轴、一端带深孔的轴和有中心通孔的轴。实心轴在电机中用得最普遍，有中心通孔的轴主要用于大型电机。轴的常用材料是：碳素钢和合金钢等。在一般工作温度下，各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大，故在选择钢的种类和热处理方法时，所依据的主要是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲刚度和扭转刚度等。碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量为0.250.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。结构要求： 轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置； 轴上零件装拆、调整方便； 轴应具有良好的制造工艺性等； 尽量避免应力集中。 转轴的结构工艺：1.为了能选用合适的圆钢和减少切削用量，阶梯轴各轴段的直径不宜相差过大，一般取为510MM。2.为了便于切削加工，一根轴上的圆角应尽可能取相同的半径；3.退刀槽取相同的宽度；4.倒角尺寸相同；5.若需开键槽的轴段直径相差不大时，应尽可能采用相同宽度的键槽（如图），一根轴上各键槽应开在同一母线上，以减少换刀次数。1）轴肩圆角r2）轴端倒角 3）砂轮越程槽 4）螺纹退刀槽 5）同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。a.圆角半径和倒角l 同一根轴上所有圆角半径和倒角的大小应尽可能一致，以减少刀具规格和换刀次数。l 为便于加工定位，轴的两端面上应做出中心孔。 转轴的加工：转轴的加工精度和表面粗糙度的要求都比较高，与其他零件的配合也比较紧密。因此，对转轴的加工步骤应包括1粗车，2探伤，3精车。一般选用一次加工成型以节约成本。轴的加工难点在于轴与轴承的配合精度，电机的轴与轴承的配合采用滑动和滚动两种形式，而中大型电机采用滑动式。轴与轴承采用过盈配合，过盈量为0.30.4mm。在充分考虑到轴承的热胀冷缩系数后，给轴承加热到200，这样既不破坏钢铁材料也可轻松放入轴，轴承冷却后自然和轴配合。加热至200过盈量0.30.4mm 4.3电机机座的加工：1. 电机机座的类型：铸铁机座；压铸铝合金机座；钢板焊接机座；2. 电机几座加工机床：TK90200310/10Q数控卧式双面电机座镗床TK90200310/10Q数控卧式双面电机座镗床是为上海电机厂研制的用于加工新型电机机座的镗床。该产品的问世结束了我国不能制造电机行业所需大型切削装备的历史；HTM160100/40L-NC数控重型卧式铣车床HTM160100/40L-NC数控重型卧式铣车床为国内首台集车、铣、镗、钻等功能于一体的大型复合数控重型卧式铣车床，带动我国数控卧车产品向高精度、高效率、高自动化方向发展，替代进口产品。该产品多项技术指标高出国外先进产品，处于国际领先地位；Q1ZCK-010数控专用立车Q1ZCK-010数控专用立车是为马鞍山钢铁股份公司设计制造的，产品的设计制造均为国内首创，填补了国内高精度车轮加工数控专用立车的空白，是目前国家铁路产品加工急需的关键设备；Q1JD-018型高精度多孔多工位程控机床Q1JD-018型高精度多孔多工位程控机床是为重庆长安汽车集团提供的新产品，填补了国内该类机床产品的一项技术空白。4.4 铁心的制造电机的铁心通常由硅钢片叠制而成。硅钢片冲制质量不好，带有毛刺，特别是经过锉、磨以后会使铁心损耗增加。冲片叠压不紧，会使铁心的净长度不足，铁心中磁通密度增高，磁化电流增大，电机性能变坏。尤其是在大电机中，在电磁力的作用下铁片可能发生振动，磨坏线圈绝缘，导致绝缘击穿事故。因此，对铁心冲片的冲制和叠装工艺必须十分重视。 铁心冲片的类型按照铁心冲片形状的不同，铁心冲片分为圆形冲片、扇形冲片和磁极冲片。在小型交流电机和直流电机电枢铁心中通常都采用圆形冲片。汽轮发电机、水轮发电机和其他大中型电机的铁心，均采用扇形冲片。直流电机和同步电机的磁极铁心采用磁极冲片压装而成。在大型电机的定子铁心中，对扇形冲片的形状、尺寸和电磁性能的要求都较高。扇形冲片通常采用0.5mm厚的冷轧无取向电工硅钢片制成，有时也用0.35mm厚的冷轧电工硅钢片制成。其制造工艺一般是剪料、冲制、去毛刺和涂漆。若采用冷轧取向硅钢片制造，则在去毛刺后，应进行消除内应力的无氧退火，以改善其磁性能。为了提高硅钢片的下料利用率，剪料时必须考虑套裁，合理套裁扇形冲片，常可使下料利用率达到80以上。在汽轮发电机中，由于磁轭叫饱和，应使轧制方向与轭内磁通方向一致，以获得最佳的电磁性能。在水轮机发电中由于齿部较饱和，则应使轧制方向与齿槽的对称线一致。扇形冲片的冲制方式有以下三种：1一次复冲成形，2落扇形片后复式冲槽。3落扇形片后单式冲槽。在上海电机厂用冷轧硅钢片冲制的扇形冲片都是用的较先进的全自动冲压设备，此时开卷、送料、冲制、冲片堆叠、边角余料的粉碎和排除全都实现自动化。大型电机对冲片周边的毛刺要求比较严，一般规定毛刺不得超过0.02mm，因此，扇形冲片须经过毛刺机磨掉毛刺。传统的去毛刺是砂辊式的。上海电机厂的去毛刺机是砂带式的，效率高，且不会损坏冲片上的绝缘层。（2）冲片的绝缘处理为了减小定子铁心中的涡流损耗，冲片间要有一定的绝缘电阻值。对于中大型电机，性能要求比较高，只靠钢板表面自然氧化膜的绝缘电阻是不够的，必须对冲片表面进行绝缘处理。对冲片表面绝缘层的要求是有较高的绝缘电阻，有足够的机械强度，附着能力强，不吸潮，耐热性较高，绝缘层应薄而均匀，有一定的弹性。冲片表面的绝缘处理有涂漆和氧化两种方法。4.5 VPI 全称“真空压力浸渍（Vacuum pressure impregnation）”，VPI主要用于一些需要高度绝缘保护的绝缘处理，电机的定子、转子、转轴等都经过了这种绝缘处理。电机VPI设备浸后优点：（1） 提高了电机的绝缘等级；（2）散热性好，减小温升，可提高出力10-15%；（3）提高电机的防潮（水）性能；（4）彻底解决了电机运行中的三松（槽楔松、绑扎绳松、垫 片松）的严重质量问题；（5）由于线圈在白坯状态下下线，线圈柔软，容易操作；（6）简化了线圈制造工艺，降低了成本；（7）减少了普通浸渍对环境的污染。 工作原理：真空压力浸渍是将待浸工件置于密闭的耐压容器中抽真空，然后将浸渍液输入其中，再施加一定的压力使浸渍液彻底的浸透工件的缝隙，最终达到浸渍的目的。有关大型电机的制造暂且介绍到这里，下面来介绍一下绝缘材料。五、绝缘材料的选择 绝缘材料用于使不同电位的导电部分隔离的材料。其电导率约在10-10 西/米以下。不同的电工产品中，根据需要,绝缘材料往往还起着储能、散热、冷却、灭弧、防潮、防霉、防腐蚀、防辐照、机械支承和固定、保护导体等作用。绝缘材料的分类和性能绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。 不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重。高压电工装置如高压电机、高压电缆等用的绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗。低压电器则以机械强度、断裂伸长率、 耐热等级等作为主要要求。 绝缘材料的宏观性能如电性能、热性能、力学性能、耐化学药品、耐气候变化、耐腐蚀等性能与它的化学组成、分子结构等有密切关系。无机固体绝缘材料主要是由硅、硼及多种金属氧化物组成,以离子型结构为主,主要特点为耐热性高，工作温度一般大于180,稳定性好，耐大气老化性、耐化学药品性及长期在电场作用下的老化性能好；但脆性高，耐冲击强度低，耐压高而抗张强度低；工艺性差。有机材料一般为聚合物，平均分子量在104106之间，其耐热性通常低于无机材料。含有芳环、杂环和硅、钛、氟等元素的材料其耐热性则高于一般线链形高分子材料。 影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分的含量。极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，并且容易吸附杂质离子增加电导而降低其介电性能。故在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电容器用电介质要求有高的介电常数以提高其比特性。电机中常用的绝缘材料，按其耐热能力分为A、E、B、F、H和C六个等级。1A级绝缘A级绝缘包括经过浸渍处理的棉纱、丝、纸等有机纤维材料以及普通漆包线上的磁漆等。目前仅在变压器中使用。A级绝缘的最高容许工作温度为105。2E级绝缘E级绝缘包括用聚酯树脂、环氧树脂、三醋酸纤维等制成的薄膜，聚乙烯醇缩醛高强度漆包线上的磁漆等。用在中、小型交、直流电机中。E级绝缘的最高容许工作温度为120。 P27A Y9e3B级绝缘 B级绝缘包括云母、石棉、玻璃丝等无机物用有机漆或树脂(作了耐热性处理)作为粘合剂制成的材料及其组合物，聚酯高强度漆包线上的磁漆等。一般大、中型同步机及中、小型交、直流电机中采用。B级绝缘材料的最高容许工作温度为130。 p c0h x0ZE#p O(O K4F级绝缘 F级绝缘包括云母、石棉、玻璃丝等无机物用硅有机化合物改性的合成树脂漆，或耐热性能符合这一等级要求的醇酸、环氧树脂作为粘合物而制成的材料或其组合物。F级绝缘的最高容许工作温度为155。5H级绝缘 p7H级绝缘包括硅有机物以及云母、石棉、玻璃丝等无机物用硅有机漆作为粘合物而制成的材料。主要应用在要求尽量缩小尺寸、减轻重量的场合，如航空电机、吊车电机牵引电机等。H级绝缘最高容许工作温度为180。6. C级绝缘 I MC级绝缘包括无枯合剂的云母、石英、玻璃丝等，用热稳定性特别好的肿有机树脂,聚酰亚胺浸渍漆等处理过的石棉、玻璃纤维织物或其他制成物，以及聚酰亚胺基漆包线 C R _ J9V | M,Q P!N N%Z 的磁漆、聚酰亚胺薄膜等。C级绝缘是要求更高的绝缘材料，目前正在推广使用。六、 线圈的制造 定转子中绕组的制造 绕组是电机的关键部件。电机的寿命和运行可靠性，主要取决于绕组的制造质量以及运行中的电磁作用、机械振动和环境因素的影响。而绝缘材料与结构的选择、线圈制造过程中饭绝缘缺陷和绝缘处理的质量是影响绕组制造质量的关键因素。因此，为了保证绕组的制造质量，必须正确地掌握线圈制造、绕组嵌装和绝缘处理的工艺要领。电机绕组的类型1 电枢绕组根据结构和制造方法不同，可分为软绕组和应绕组两大类。绕组又分波形绕组、叠形绕组和蛙形绕组等。中大型电机中均采用硬绕组，硬绕组有绝缘扁线或导条制造成形线圈组成。根据嵌装方法的不同，可分为嵌入式和插入式两种。当然中大型电机中嵌入式用的较多。嵌入式绕组，铁心为开口槽或半开口槽，绕组元件多为多匝或单匝成形线圈。多匝成形线圈用于开口槽时，一般已包好对地绝缘，并经绝缘处理，如图4-1a所示。当用与半开口槽时，线圈由双股绝缘扁线并绕成形。嵌线时分开入槽，并在槽内拼合。如图4-1b所示。 单匝成形线圈分全圈式和半圈式两种。全圈式多用于中型直流电枢（图4-2a、b）。半圈式多用于大型汽轮发电机、水轮发电机（如图4-2c、d）。一般单匝成形线圈由较大的导体截面，由多股绝缘扁导线组合，并在特制的模具或成型设备上弯制而成。大型电机，由于导体特别大，槽内漏磁场将引起到体内电流分布不均，是绕组损耗增大，为了克服这一缺点，线圈常用多股绝缘扁导体环卫编织而成。2 磁极绕组磁极绕组安装在磁极铁心上，可分为绝缘导线绕制的及带状导线绕制的两种。绝缘圆导线绕制的如图4-4a所示。带状导线绕制的有可分为平绕（图4-4b）和扁绕（图4-4c、d）两种。 磁极绕组六、线圈的制造主要步骤： 绕线拉形烧压包扎1 绕线 多匝成形线圈采用绝缘扁线绕制成各种形状的线圈。绕线时，导线拉力要适中，随时将导线敲平，使之紧贴于绕线膜侧面，防止线圈之间出现间隙和里松外紧现象。绕制过程中应按技术要求垫好或包好匝间绝缘。绕到规定匝数后，须用扎带绑好，防止卸模后线圈松散。2 拉形 3 烘压 匝间绝缘胶化，在包扎对地绝缘前，须对匝间绝缘进行热模压胶化。胶化目的 使导线排列整齐，并模压成整体，以提高线圈的刚度。 消除匝间间隙，以防止运行时在空隙中产生空气游离。 线圈的在热压模上烘压后，须在冷压模中定型到常温，固化线圈。 4 包扎 部位半叠包少胶云母带至少 15层，端部半叠包少胶云母带至少 10层，后在首件试制时根据尺寸需要增加了包扎层数。5 定子线圈 VPI处理定子线圈 VPI处理就是使用少胶云母带，在线棒上连续包扎后，将线棒放入浸胶罐内抽真空，去除绝缘层气隙内的空气和挥发物，再加压使树脂进入绝缘层内，完全填充绝缘层内的气隙。 定子线圈 VPI工艺如下： 1）加热线圈。当浸渍罐内部温度升到 50时开始计时，保温 4h，罐内温度适度控制。 2）抽真空。真空度小于等于某值以下时，保持真空时间大于等于2h。 3）向浸渍罐内输入已加热的浸渍树脂，全部淹没线棒并高出线棒一定高度时，停止输漆。