冲槽切气隙免车转子工艺方法

吴建群，左仁平

(江西特种电机股份有限公司，江西宜春336000)

冲槽切气隙免车转子工艺方法

吴建群，左仁平

(江西特种电机股份有限公司，江西宜春336000)

通过实例阐述了能有效降低损耗及温升的冲槽切气隙新工艺及其优点, 并对其工艺特点、工艺方法、设计等进行了介绍, 有效地解决了转子车气隙工艺存在的缺点，为中小型电机转子制造提供了一种全新的工艺方法。

冲槽切气隙工艺；工艺优点；电机

0 引言

随着电机行业的不断发展, 技术不断进步，用户对电机的要求也越来越高，如对电机效率和温升的要求。电机杂散损耗是造成高效电机效率波动及电机温升高的主要原因之一，降低电机杂散损耗是提高电机效率的重要手段。酸洗工艺和磨转子工艺是降低电机杂散损耗的两种途径。现代转子冲片冲槽切气隙工艺通过冲切气隙免车转子外圆工艺，渐渐取代酸洗工艺和磨转子工艺。转子采用整圆转子冲片,以其生产效率高、转子铁心结构简单、性能可靠而被广泛应用。 整圆转子冲片的冲制工艺有很多种, 冲槽切气隙新工艺对大中型异步电机性能却有独特的优势。

1 技术来源

目前电机转子的加工都是使用车床进行车削表面。加工制作后由于转子在车削加工时因挤压形成金属粘连，金属粘连越多因气隙漏磁通在转子表面交链感应的涡流就越大，应力不均匀，因此损耗也越大；还有电机通风散热或者损耗偏大常常导致高低压电机温升偏高或效率较低。针对电机温升高、效率不达标这一问题，早期在国内有些厂家采用酸洗工艺。转子表面经过酸洗形成的涡流基本消除，气隙杂散损耗可以减少。多次试验结果表明，电机转子经过较好的酸洗，效率可以提升0.3%～0.5%，较高温升的电机可以降温达15K以上。因此酸洗工艺渐渐被较多电机生产厂家所用。

然而，采用酸洗工艺较难得到推广，其主要原因是目前酸洗工艺还是手工操作，操作过程产生酸性气体，既不环保，又不安全，可操作性差，更重要的是常常要经过3～5次操作，才能洗去转子表面片间粘连，达到较好效果，所以酸洗工艺很难得到较好的执行。后来采用磨转子工艺替代，可以大幅度减小因车削加工接触面挤压形成的金属粘连残留在转子表面， 减少了转子表面的涡流，杂散损耗也相应减少，从而达到预期效果。因为已有试验表明，磨转子比较接近酸洗效果，但是磨转子工艺同样较难得到批量推广，主要是要增加工时成本，较大的转子磨加工还要受到设备的限制。

2 冲槽切气隙工艺的优点

冲槽切气隙工艺即在冲制转子冲片槽形的过程中, 把定转子之间的气隙通过冲压的方法加工出来。 该工艺与转子车气隙工艺相比, 首先可以降低电机杂耗, 冲压方法切出气隙避免了因转子车加工造成的转子冲片表面粘连, 从而有效的避免了转子形成表面电流产生的损耗, 对降低电机损耗、提高效率、降低温升都有好处，此外在加工工艺方面, 冲槽切气隙工艺是把冲槽和气隙加工两道工序合二为一, 这样既简化程序，又降低成本。但不足之处是转子不需要加工，转子表现粗糙些；铸铝过程中到转子转运时需注意防止磕碰，精细操作。

3 应用效果

我公司目前通过4批次近十台防爆高压电机摸索，已经掌握了该工艺方法，如切片直径的严格公差控制，新制作专用工艺假轴等，到制作第4批次3台高压电机转子时已非常成功，见表1。

表1 防爆高压电机冲切气隙免车转子(铸铝转子上轴后)检测数据

经过对上轴铸铝转子轴向多点米字或X方向测量，这三个转子90%以上的点都控制在设计基准尺寸的±0.1之内，个别最高点或最低点也不超过±0.15，相比车转子尺寸，精度应该说效果非常好了。从具体试验数据(见表2)可知采用冲切气隙工艺比普通车转子工艺电机效率和温升都有较大改善，因此该工艺在我公司得到了广泛的应用。对于开口槽的铜条转子与绕线转子及闭口槽铸铝转子可直接大批量采用，而对于开口槽的铸铝转子只要采用闭口槽设计便可以了。试验表明，只要闭口槽槽口高不小于0.3～0.5就可以，见图1。就目前我公司而言，对于H315及以上采用单槽冲工艺单边气隙≥1.0的所有高低压电机都可以大批量采用。冲压的工时及工装模具费用增加可以忽略不计，而对于H280及以下采用复冲模工艺的小型电机采用此工艺方法模具的投入可能比较大。冲切气隙免车转子外圆工艺值得大量推广，其优点是虽然冲压工时微微增加，却可以完全免去车转子及转运工序，减少数小时的工时，成本也相应降低。更重要的是冲切毛刺较小，叠片后形成的短路粘连远小于车加工转子，与经过较好酸洗的铸铝转子相当。

图1 冲切气隙工艺前后

4 结语

冲槽切气隙免车转子外圆工艺是电机行业今后工艺的发展趋势之一。不但在H315及以上中型高低压电机中推广开来，在H280及以下的小型电机中也会越来越多。比如目前汽车新能源永磁电机就是采用免车转子工艺，YE4系列高效电机也把闭口槽冲切气隙免车转子作为一个提高效率的技术途径。

冲槽切气隙免车转子外圆这种工艺方法，为提高电机效率、温升降低和杂散损耗提供了一种好的工艺方法，在电机实际生产中已广泛应用,其减少了工序、降低了劳动强度,因而值得大力推广。

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[1] 陈卫文，方瑞明.异步电动机转子故障诊断方法.防爆电机，2006.6.

Technology of Replacing Cutting Air Gap on Rotor withCutting Air Gap on Punching Slot

WuJianqunandZuoRenping

(Jiangxi Special Electrical Motor Co., Ltd., Yichun 336000, China)

This paper summarizes the strongpoints of a new technology of cutting air gap on punching slot based on an example, by which the losses and temperature rise have been effectively reduced. At the same time, it introduces the technology features, technological approach, design and so on. It solve the weakness occurred in cutting air gap on rotor, so it provides an alternative technology of manufacturing middle-and small-sized motor rotor.

Technology of cutting air gap on punching slot；technological advantage；electric motor

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.02.14

TM305.1

B

1008-7281(2017)02-0046-003

吴建群 女 1970年生；毕业于上海铁道学院机械设计制造专业，现从事防爆高、低压电机及其派生产品设计工作.

2016-08-22