电机制造工艺

（二）转子

1、转子结构形式
永磁伺服电机转子结构目前以表贴结构为主，也有采用镶嵌结构的。 表贴转子表面防止磁钢脱落采用非导磁材料固定或不锈钢套固定。

2、磁钢的装配与贮运
磁钢装配有不带磁装配整体充磁方式和带磁粘结方式。带磁粘结时需 注意远离导磁物体、电子产品（如手机、手表等），有心脏起搏器的人 不要靠近；包装运输和厂内贮运时要进行隔磁处理。
③干燥 干燥分常压干燥和真空干燥。

浸漆后的干燥包括两个过程： ◆溶剂的挥发(物理过程)：干燥初期温度较低，开始时溶剂挥发不是纯 粹的溶剂挥发，溶剂与漆基之间有作用。 ◆漆基的氧化或缩聚(化学过程)。
5、定子绕组一般试验项目：



（1）工频高压试验：最常用、最有经验、最方便。 （2） 直流高压试验 常用于预防性试验，可以在一定程度上反映工频耐电强度以及检测 贯穿性缺陷。 （3） 冲击电压试验 用以对户外设备绝缘耐受外部过电压的能力作出评价，电机的多匝 线圈及低压电动机要作连续脉冲试验，用以检查线圈的匝间绝缘耐电强 度和绕组的不对称比。 （4） 高频电压试验：用以检测绕组的匝间绝缘耐电强度。 （5） 绝缘电阻试验 对新绕组，绝缘电阻试验放在耐压试验之前以便决定能否进行耐压 试验。
（2）浸漆 浸漆的最主要目的是绝缘，同时也可提高电机的机械强度和散热性能。 低压电机的浸漆程包括预烘、浸渍、干燥三个过程。

①预烘：一般在常压下进行，最好在一定真空度下进行。
温度
温度 绝缘电阻
绝缘电阻
Tc 干燥时间

②浸渍。
◆常压浸漆（加热负压毛细原理） 将预烘后的线圈冷却到50~70℃时即行浸漆。 第一次浸漆所用漆的粘度要小，浸漆时间也较长。 ◆真空压力浸漆（VPI） 先预烘，在一定真空度下冷却至50~70℃，然后向罐中输漆。

（6） 介质吸收试验
此为绝缘电阻试验的发展和改进，应用广泛。 吸收比K1为测量绝缘电阻过程中60s时电阻值与15s是电阻值的比值， 即
K1 R60 R15

I



IC

IR
U
IC
Cp
Rp


IR

U
对于电容量大和吸收过程较长的电机、变压器等可采用较长时间绝 缘电阻的比值，称作绝缘的极化指数。
G6.3
6.3
G2.5 G1 G0.4
2.5 1 0.4

7、振动
世界对振动的描述：
（1）双向振幅（位移）： x X m sint
（2）振动速度（振速）： （3）振动加速度： a
d dt
dx dt
伺服电机振动等级（振动速度）
振速[mm/s] 4 3.5 3 2.25 2 3.0 2.8 0.71 1.8 1 0 0 1.40 1.12 0.71 1.18 1.8 振动等级
动平衡精度等级的合理选取 精度等级 G G630 G250 G100 G40 G16 振动速度 (mm/s) 630 250 100 40 16 转子类型举例 刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件； 刚性安装的大型四冲程发动机曲轴驱动件 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 六缸和多缸柴油机的曲轴驱动件； 汽车、货车、和机车用的（汽油、柴油）发动机整机 汽车车轮、箍轮、车轮整体； 汽车、货车和机车用的方剂的曲轴驱动件 粉碎机、农业机械的零件； 汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机个别零件 燃气和蒸气涡轮，包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发电机转子； 透平增压器；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子 小电机转子；涡轮泵 海轮（商船）主涡轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇 航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机床的一般零件 普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件 磁带录音机及电唱机驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢 精密磨床的主、磨轮及电枢、回转仪
谢 谢！

3、转子磁性能对气隙磁密及反电势的影响
转子表面磁性能对电机性能有直接影响，因此在保证定子斜槽和定 转子装配的同时，要重视磁钢磁性能的一致性、转子斜极的准确性（转 子斜极情况）。当然我们可以通过对反电势谐波的分析可以判断转子磁 性能。

4、转子铁心装配
（ ）键配合装配 1 直接冷压 （2）冷压装配 铁心内圆拉削后冷压 转子铁心装配 轴滚花后冷压 （3）热装配（加热铁心） （4）冷装配（轴冷冻）

（7） 介质损耗试验（大型电机中常用）
其主要目的是测量交流下的介质损耗，从而估计和判断绝缘质量。 电压一般不超过线电压，是非破坏性试验中最主要的一项。在测量tanδ 的同时也要测电容的变化以作比较。

（8）无线电干扰试验（电磁兼容EMC）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、机座与定子铁心装配

电机机座的装配方式一般有冷压和热套。伺服电机一般采用热套方 法，热套时机座加热温度不宜过高，因为电机的绝缘对温度十分敏 感，温度高于绝缘极限温度会加速绝缘老化而使电机寿命缩短。 电机工作温度若超过A级绝缘极限温度8º C（B级10 º C、F级12 º C、 H级14 º C），其使用寿命就会平均缩短一半。
（二）电机的生产类型


1、单件样机生产； 2、小批量生产； 3、大批量生产。
（三）零件的加工


1、尺寸的准确； 2、形状和位置的准确；
3、表面粗糙度。
二、伺服电机制造工艺简述
1、端盖 机座 2、定子 定子铁心 绕组 轴 3、转子 转子铁心 磁钢 伺服电机 4、出线盒 5、位置速度传感器 6、风机 7、制动器
N R S
0.71 0.45
1800
3600
4500
1000
2000
3000
4000
5000
6000
n[RPM] 7000
三、与振动相关的因素


1、同轴度（机座、轴、端盖止口）和粗糙度 2、轴伸、法兰止口和法兰面跳动 3、轴承
四、总结

电机的设计制造是一个系统工作，在好的电磁设计的同 时要重视制造工艺，工艺和工序对电机性能也有很大的影响， 是否按电机设计要求加工、装配对电机性能有直接影响。

5、轴的加工工艺过程
下料
热处理
平端面
钻中心孔
粗车
精车
磨削
铣键槽

6、动平衡
◆不平衡分为静不平衡、偶不平衡、准静不平衡和动不平衡。 ◆动平衡方法有加重法平衡和去重法平衡。 ◆不平衡量计算公式：
m( g )
9550 M (kg ) G (mm / s ) r (mm) n(rpm )


铁心叠压时压力为20kg/cm^2。


2、铁心扭斜
定子铁心开槽使气隙不均匀，从而造成反电势中含有齿槽谐波；对于分 布式绕组，定子一般扭斜一个齿距。 定子铁心扭斜是否到位直接影响反电势中齿槽谐波的大小，进而影响齿 槽转矩。 定子铁心叠压系数与电机高次谐波有关；定子扭斜与齿槽谐波有关。



3、绕组绕制工艺及下线


绝缘材料又叫电介质；其作用是隔离带电的或不同电位的导体，使电流 按规定的方向流动，还起到机械支撑、保护导体、防电晕和灭弧的作用。 三种基本电场：球形电场、柱形电场、平板电场。 绝缘材料的四大参数：击穿强度EB、介质损耗角正切值tanδ、介电常数 ε和体积电阻率ρ。 低压电机的绝缘系统： ①导线绝缘；②匝间绝缘；③层间绝缘； ④相间绝缘；⑤对地绝缘； ⑥引接线绝缘和绝缘处理。 槽口需要加强绝缘，因为棱角处的电场强度最大，最容易放电击穿。
伺服电机制造工艺浅谈
吉亿电机研发二部 苏 赟 2012.11.
一、概述


工艺：产品的制造方法。
机械制造工艺过程：零件的机械加工工艺过程和零部件的装 配过程。 工序：一个工人或一组工人在一台机床上对一个或者几个工 件所连续完成的工艺过程。

（一）电机制造工艺的主要内容


1、零部件的机械加工工艺； 2、铁心的制造工艺（冲、叠、装）； 3、绕组的制造工艺（绕组绝缘、绕制拉紧力、漆膜保 护等）； 4、转子制造工艺； 5、电机装配工艺。
编码器 旋转变压器 霍尔传感器 测速机
（一）定子
1、铁心叠压系数和叠压工艺

叠压系数（kFe）：是在规定的压力下净铁心有效长度和铁心测量长度 的比值，或铁心净重和相当于铁心测量长度同体积 铁心重量的比值。 在设计中，铁心设计尺寸要小于理论尺寸5%~8%，以防止叠压时变大而 影响安装。
电机） 1、散绕手工下线（小型 绕组绕制工艺 2、机绕自动下线（微型 、小型电机） 3、成型线圈镶嵌（中型 、大型电机）
散嵌绕组嵌线工艺流程
绕 线
清理铁心 相间绝缘
插槽绝缘 耐压试验 下 线 层间绝缘 接 线 插槽楔 端部绑扎 浸 漆 匝间试验
4、浸漆和绝缘
（1）绝缘 电机绝缘处理工艺的基本问题（绝缘处理的目的）： ①提高整体性 ②提高耐热性 ③改善导热性 ④提高电气强度 ⑤提高机械强度 ⑥提高耐环境介质能力