Тема 5.7. Технология изготовления изделий класса электрических машин

1. Особенности производства электрических машин.

Электрические машины выпускают серийно. Каждая серия определяется областью применения и состоит из ряда изделий с общими конструктивнотехнологическими признаками.

При производстве электрических машин используют все технологические процессы общего машиностроения (литье, ковку, механическую обработку, сварку, пайку, штамповку, термообработку, покрытие, сборку).

При производстве электрических машин применяют специальные технологические процессы, присущие только электротехническим изделиям:

- Холодную штамповку листовой электротехнической стали;

- Лакировку листов;

- Сборку сердечников;

- Намотку секций и обмоток;

- Укладку и пропитку катушек;

- Сборку коллекторов.

2. Условия обеспечения геометрической точности электрической машины.

Для обеспечения заданной физической точности электрической машины важное значение имеет геометрическая точность магнитной цепи. В собранной машине она должна удовлетворять следующим условиям:

- Осевые линии длин сердечника ротора и полюсов должны совпадать, образуя общую ось;

- Воздушный зазор должен быть в заданных пределах и симметричен относительно оси ротора.

Смешение осей искажает сечение воздушного зазора и обуславливает аксиальное давление на подшипники. Асимметрия воздушного зазора приводит к искажению магнитного потока и магнитным давлением в сторону минимального зазора.

С этим связано повышение магнитных потерь, механические потери, износ подшипников.

Необходимость в обеспечение точности размеров вдоль двух взаимно перпендикулярных осей обуславливает пространственный характер размерной цепи электрической машины. Для упрощения ее представляют в виде цепей аксиальной (продольной) и радиальной (поперечной).

А₇=åАi=(А₁+А₂+А₃)-А₄+А₅+А₆)

Где А₁, А₃ – размер между замками щитов и упорными плоскостями их подшипниковых гнезд;

А₂ – размер между замками станины;

А₄, А₆ – размеры между подшипниками и сердечником ротора;

А₅ – длина сердечника ротора;

А₇ – замыкающий размер, зазор между подшипником и гнездом подшипникового щита.

Ошибка замыкающего звена

DА₇ = åDА_i = DА₁ + DА₂ + DА₃ + DА₄ + DА₅ + DА₆

Замыкающий размер в активной размерной цепи является регулированным с помощью компенсаторов, специальных регулировочных шайб и т. п. точность радиальной размерной цепи должна быть особенно высокой, так как:

- Его определяются длина магнитной цепи и воздушных зазоров в ней;

- В ней отсутствуют компенсаторы. Замыкающим звеном этой цепи является воздушный зазор а₁, величина которого определяется уравнением

А₁=(D₄ / 2) - (D₁ / 2+а₂+а₃)

Где D₄ – диаметр периметра соприкосновения подшипникового шита со станиной;

D₃ – диаметр расточки в станине для крепления полюсов, может быть обработан в заданном статоре;

D₂ – диаметр поверхности полюсных наконечников;

D₁ – диаметр сердечника ротора;

а₂ – высота полюса;

а₃ – толщина станины.

а₂ = (D₃ - D₂) / 2 a₃ = (D₄ - D₃) / 2

Указанные диаметры должны быть концентричны, поэтому поверхности должны обрабатываться от одной базы – оси статора и должны быть перпендикулярны этой оси. На точность физических параметров электрической машины влияет качество сборки, которое определяется:

- Неточностью соединения основных узлов;

- Ошибками запрессовки подшипников;

- Погрешностью регулировки давления щеток, что вызывает дополнительные потери на трение и повышение переходного сопротивления;

- Искажение сечения воздуха провода и недостаточное качество погрешности приводит к увеличению вентиляционных потерь;

- Намагниченность подшипников может вызвать искажение магнитного потока и дополнительные потери.