电机工艺课设模板.doc

课程设计汇报

课程名称： 电机和电器制造工艺
姓 名：
班级学号：
指导老师：
完成日期：

目录

Shanghai Dianji University 1
第1章课程设计目标及基础要求 3
1.1课程设计目标 3
1.2课程设计任务汇总和要求 3
第2章 Y100L2-4定子绕组型式选择 4
2.1单层绕组特点和型式 4
2.2 Y100L2-4定子绕组型式 4
2.3 三相单层交叉式绕组展开图画法 5
第3章Y100L2-4定子绕线模设计 9
3. 1需求分析 9
3. 2概要设计 9
3. 3具体设计 9
第4章Y100L2-4定子绕线工艺 9
4. 1需求分析 9
4. 2概要设计 9
4. 3具体设计 9
第5章Y100L2-4定子嵌线工艺 10
5.1嵌线前准备工作 10
5.2嵌线标准 10
5.3具体嵌线工艺 10
5.4质量检验 11
第6章工艺文件及图纸 12
6. 1定子线圈绕线工艺守则 12
6. 2定子散嵌绕组嵌线工艺手则 13
第7章小结 14
参考文件 15

第1章课程设计目标及基础要求
1.1课程设计目标
经过本课程学习，学生能掌握电机和电器制造相关专业知识；学会依据零件图纸来编制电机和电器加工工艺、操纵机床及相关装备进行简单加工、能够独立将电机和电器零件进行装配和检验；培养学生勇于创新、勇于实践精神；提升学生就业、创业能力。
课程设计是在学生在理论上电机定转子绕组制造工艺、电器线圈制造工艺。
1.2课程设计任务汇总和要求
最终提交实训结果来证实其独立完成多种实际任务能力。从而反应出了解和利用本课程知识水平和能力。具体以下：
1.依据选题制订工艺方案并分析；
2.相关关键工艺装备及模具设计。
3.相关工艺文件制订。
4.书写课程设计汇报和画相关图纸。
实训汇报内容包含以下多个方面：
确定工艺方案
编写工艺文件
绘制工艺图纸
实训小结

第2章 Y100L2-4定子绕组型式选择
2.1单层绕组特点和型式
单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边绕组，所以它线圈总数只有电机总槽数二分之一。单层绕组优点是绕组线圈数少工艺比较简单；没有层间绝缘故槽利用率提升；单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生电磁波形不够理想，电机铁损和噪音全部较大且起动性能也稍差，故单层绕组通常只用于小容量异步电动机中。
在小型三相异步电动机定子中，单层绕组应用很广，和双层绕组相比，有以下特点：
（1）因为每槽内只嵌放1个线圈边，所以电动机线圈总数等于铁心槽数二分之一，节省绕线和嵌线工时。
（2）因为槽内只有1个线圈边，所以不需要层间绝缘，在槽内不存在相间击穿问题，且槽面积利用率较高。
（3）绕组线圈端部较厚，相互交叠，整形困难。
（4）单层绕组即使也可采取短距线圈，不过从电磁性能看，绝大多数绕组仍属整距绕组，故电气性能较差。
单层绕组最初形式为叠绕式，经过改善有同心式、链式、交叉式及同心交叉式等形式，以适用不一样电动机。
2.2 Y100L2-4定子绕组型式
1.单层叠绕组是由基础绕组发展而形成基础绕组每极每相槽数为q=1（集中绕组），而叠绕组每极每相槽数q>1（能够是2、3、4、•••）。基础绕组每相在1对磁极下只放1个线圈元件，而单叠绕组每相在1对磁极下则放1个线圈组，这个线圈组是由q个线圈依次串联绕制而成，通常称之为极相组。每相若干个极相组之间仍是“首-尾”依次串联。
2.单层同心式绕组是对单层叠绕组改善形式，关键优点是：嵌放线圈轻易，尤其适适用于定子内腔较小、节距较大2极小型电动机中；关键结构特点是：极相组是由节距不等、大小不一样而中心线重合线圈组成，故命名同心式。
单层链式绕组是对q=2单叠绕组另一个改善形式。关键结构特点是：全部线圈形状、大小完全相同，三相线圈排列如链互扣，故称为链式绕组。不过，线圈节距y必需是奇数，不然无法组成。
3.单层交叉式绕组是对q=3单叠绕组改善形式。关键优点是端部用铜量降低。关键结构特点是：每相绕组由线圈数不等、节距不一样2种线圈组交叉排列组成。
4.单层同心交叉式绕组是将交叉式绕组中2个相同线圈为1组极相组改为同心式线圈绕制。它同时含有了同心式绕组和交叉式绕组优点。
5.单层短距链式绕组即属于短距类型绕组，嵌放既简单，电气性能又得到好改善。这种绕组在部分油泵电动机中取得了应用。
依据Y100L2-4三相异步电动机定子数据可知：极数4、功率3kw、外径155mm、内径98mm、长度135mm、槽数36、每槽线数31、宽度D1=65mm、D2=70mm、长度L=144mm、线模匝长C1=492mm、C2=508mm。
每极相槽数:q=Q/2p*m
式中：Q---定子槽数36；p---极对数2；m---相数。
q=
单层同心绕组和同心交叉式绕组优点为绕组绕线、嵌线较为简单，缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外，现在已极少采取这种绕组形式。
所以依据计算出q=3，选择单层交叉式绕组
2.3 三相单层交叉式绕组展开图画法
电机型号:Y100L2-4,绕组形式:单层交叉式,
定子槽数Q=36槽,极数2P=4极,相数m=3相,
节距y=1-9,2-10(大线圈),1-8(小线圈)。试画出绕组展开图。

图1　36槽4极单层交叉式绕组分极分相图
具体步骤以下:
1．画出定子槽数并分极分相见图1。
极距τ为：
线圈节距y1为：
每极每相槽数q为：
2．依据节距y=1-9,2-10和1-8及各绕组
在磁极下均匀分布标准,画出A相绕组图见图2。

图2　36槽4极单层交叉式绕组A相绕组图
3．依据右手螺旋定则及相邻边电流方向相同标准和绕组头接头,尾接尾规律确定各线圈电流方向,并将各线圈连接起来见图3

图3　36槽4极单层交叉式绕组A相线圈连接图
4．依据各相绕组电源引出线应相互相隔120°电角度规律,画出B相和C相绕组。

①计算每槽所占电气角度
电气绕组所占总电气角度为:P×360°=2×360°=720°
每槽所占电气角度为:720°Z1=720°36=20°
②确定每相绕组引入、引出线槽数:
A相引入第1槽,引出第29槽;
B相引入第7槽,引出第35槽;
C相引入第13槽,引出第5槽。
③画出B相、C相绕组分别见图4(a)、(b)。
将图3、图4画在一起即为我们所需要36槽,4极单层交叉式绕组展开图见图5。

(a)

(b)
图4　36槽4极单层交叉式绕组B、C相线圈连接图

图5　36槽4极单层交叉式绕组展开图
单层交叉式绕组节距总为1-9,2-10(大线圈),1-8(小线圈);
②单层交叉式绕组每极每相下线圈个数总为3个;
③单层交叉式绕组节距总为8槽(大线圈)和7槽(小线圈);
④单层交叉式绕组定子槽数和电动机极数成正比,其规律为:定子槽数=电动机极数×9。所以同单链绕组规律一样,不管电动机极数怎样,电动机绕组展开图均可在4极基础上增删。
⑤单层交叉式绕组通常见于功率为2·2至11kW左右电动机上。

第3章Y100L2-4定子绕线模设计
3. 1需求分析

3. 2概要设计

3. 3具体设计

第4章Y100L2-4定子绕线工艺
4. 1需求分析

4. 2概要设计
4. 3具体设计

第5章Y100L2-4定子嵌线工艺
5.1嵌线前准备工作
嵌线前应将各项准备工作做好,以免耽搁嵌线时间。具体准备工作见工艺手则。
5.2嵌线标准
单层交叉式绕组嵌线标准是(起先嵌小线圈)嵌一槽隔两槽再嵌两槽,嵌两槽隔一槽再嵌一槽;或(起先嵌大线圈)嵌两槽隔一槽再嵌一槽,嵌一槽隔两槽再嵌两槽。
5.3具体嵌线工艺
依据以上嵌线标准,起先任选小线圈(嵌一槽)或大线圈(嵌两槽)均可。我们选大线圈先嵌。首先认清楚电动机定子铁芯出线端,并将定子铁芯出线端部摆在操作者左边前方,任选定子铁芯内一槽作为起槽,并定义为第9槽。滚动电动机定子铁芯,使第9槽处于定子铁芯最下面,并和工作面垂直,方便于嵌线。垫好绝缘纸,将第1个大线圈中一个线圈边嵌入第9槽,另一边应嵌入第1槽,但因应压着另外绕组临时搁在定子铁芯内(以下均同)。滚动电动机定子铁芯,使第10槽处于定子铁芯最下面,垫好绝缘纸,将第1个大线圈中第2个线圈一边嵌入第10槽,另一边临时搁在定子铁芯内。嵌第10槽时应注意绕组应和第9槽中绕组绕流方向一致,也就是电流方向一致,不然,嵌出来电动机绕组是错误,电动机将发烧。见图6。

第10槽嵌好经检验无误后,隔一槽,选小线圈,将小线圈一边嵌入第12槽,另一边也临时搁在定子铁芯内。此时应用棉纱带将第1个大线圈和第1个小线圈搁在定子铁芯内线圈边捆扎好固定在定子铁芯内,便于后面绕组嵌线。尔后隔两槽,将第2个大线圈中一个线圈边嵌入第15槽中,另一边嵌入第7槽。此线圈恰好压着第一个大线圈和第一个小线圈起始边第9槽和第10槽和第12槽。第7槽嵌好后,将第2个大线圈第2个线圈一边嵌入第16槽,另一边嵌入第8槽。这个线圈将第9、10和12槽及第15槽压着。嵌第2个大线圈时一样要注意两个线圈电流方向一致,见图6(以下均同)。嵌好第16槽,隔一槽,将第2个小线圈一边嵌入第18槽,另一边嵌入第11槽。以后根据嵌一槽隔两槽再嵌两槽,嵌两槽隔一槽再嵌一槽规律一直嵌下去。当嵌到第6个大线圈时,要将第1个大线圈及第1个小线圈搁在定子铁芯内线圈边,反扳过来垫好绝缘纸用棉纱带捆好,方便第6个大线圈和第6个小线圈嵌入第3槽和第4槽及第6槽。当第6个小线圈嵌完后,将第1个大线圈及第1个小线圈另一边依次嵌入第1、2、5槽中。至此,该电动机绕组就算嵌好。我们仍然用数字表示整个电动机嵌线步骤,用○内数字表示电动机槽数,则整个嵌线过程见表1。

在以上嵌线过程中,每嵌好一槽,需要对嵌好绕组整形,方便后面绕组嵌线,不然后面绕组难以嵌入应有槽中。待全部绕组嵌好后,定子线端部应用绝缘纸相和相之间隔离开,然后对整个绕组整形,方便安装电动机转子时转子能顺利放进去。连接好引出线,用棉纱带捆扎好绕组端部,即可进行浸漆处理。
5.4质量检验
检验所用材料尺寸及规格，应符合图样及技术标准要求。具体质量检验工作见工艺手则。

第6章工艺文件及图纸
6. 1定子线圈绕线工艺守则
定子线圈绕线工艺守则
1 适用范围
本守则适适用于Y1系列三相异步电动机及其派生系列电动机定子线圈绕制。
2 材料
2.1 电磁线：漆包铜圆线 。
2.2 聚氨脂玻璃纤维漆管2741 。
2.3 聚脂玻膜粘带6230 。
2.4 焊料：HLKSn40PbSbB 。
2.5焊剂。
3 设备及工具
3.1 附有计数器绕线机并配置线盘用搁线架和衬有毛毡夹线板和拉紧装置等设施。
3.2 绕线模
3.3 焊接工具： 电流可调碰焊机
3.4 绕线常见通常工具：克丝钳、剪刀、扳手、刮线夹头、钢皮尺。
3.5 检验工具和仪器： 千分尺、匝数试验器。
3.6 工位器具。
4 工艺准备
4.1 准备线圈绕制所需技术文件和材料和绕线所需工具。
4.2 检验导线线径，并将导线盘装置在搁线架上。
4.3 检验线模尺寸，并将其装置在绕线机主轴上。
4.4 试车运转：调整绕线机转速，校对计数器并调至零位。
4.5 将漆包铜圆线端头，穿过夹线板衬垫，然后将拉紧装置调至适宜紧度（使漆包线拉直，且不致使漆包线拉细和破坏绝缘为宜）。
5 工艺过程
5.1 按要求规格，依据一次连绕线圈个数、组数及并绕根数，剪制好绝缘套管，依次套入导线。
5.2 将导线始端按要求留出合适长度，并弯折后嵌入线模特制槽中使之固定。
5.3 开动绕线机，绕制第一只线圈，导线在槽中自左向右排列整齐、紧密，不得有交叉。待计数器到要求匝数时，停机。
5.4 留出连接线，移出近处一个绝缘套管，按要求留出连接线长度，并固定在线模特制柱销上。
5.5 绕其它线圈：按5.2~5.4条操作绕完其它线圈。
5.6 引入扎线：将扎线引入绕线模上特制槽中并依次扎紧。
5.7 按要求长度留出末端引线，并剪断导线。
5.8 拆下绕线模，取出线圈，将线圈整齐放在存放线圈工位器具内。
6 质量检验
61 每批绕制好线圈首件必需按相关技术文件检验合格后方可投入生产。
6.2 在正常生产中应检验下列项目：
6.2.1 用匝数试验器检验每只线圈匝数应符合图样要求。
6.2.2 导线接头数在每只线圈中不得超出四处，接头必需在端部斜边处，其包扎应符合第7.1条要求。
6.2.3 工位器具内线圈应排列整齐，不得损伤绝缘。
7 技术安全及注意事项
7.1 接线中发觉导线长度不够或断线现象时，许可焊接，但必需遵守下列要求
7.1.1 接头位置只许在线圈端部斜边处。
7.1.2 焊接应确保接触良好，有足够机械强度，表面光洁。
7.1.3 接头处绝缘套管长度较导线绝缘重合部分应小于15mm。
7.2 绕线时应仔细观察导线，如有绝缘损伤处，应按7.1.1~7.1.3要求实施，但每只线圈不得超出一处，每相线圈不得超出两处。
7.3 绕好线圈应整齐地放置在清洁工位器具内，其堆放高度不得超出0.5m，不许可有压弯变形现象。
7.4 每调换一盘导线时需检验线规，合格后才可使用。
7.5 绕线机应有可靠接地和保护装置。
7.6 女工操作时，必需带安全帽。

6. 2定子散嵌绕组嵌线工艺手则
定子散嵌绕组嵌线工艺手则
1 适用范围
本守则适适用于Y1系列三相异步电动机及其派生系列电动机同类绕组形式定子散嵌绕组嵌线。
2 材料
2.1 定子线圈。
2.2 绝缘件：槽绝缘、相间绝缘、层间绝缘。
2.3 槽楔
3 设备和工具
3.1 工作台。
3.2 嵌线架。
3.3 绕线端部整形工具。
3.4 绕组端部尺寸检验样板。
3.5 嵌线常见通常工具：理线板、压线板、木锤、剪刀、尖嘴钳等。
3.6 压缩空气设备。
4 工艺准备
4.1 准备嵌线所需零、部件，并检验其规格是否符合图样要求。
4.2 用压缩空气将定子铁心吹洁净，槽内不应有可观察到毛刺及焊渣。
4.3 将槽绝缘放入定子铁心槽内，其伸出铁心两端长度应相等。
4.4 检验定子线圈是否有裂纹、掉漆现象并明确节距、端部尺寸，然后整理好线圈。
5 操作工艺过程（见单、三相感应电动机嵌线作业指导书）。
5.1 同心式绕组嵌线（见单、三相感应电动机嵌线作业指导书）。
5.2 链式绕组嵌线（见单、三相感应电动机嵌线作业指导书）。
5.3 双层叠绕组嵌线（见单、三相感应电动机嵌线作业指导书）。
5.4 操作注意事项
5.4.1 槽绝缘、槽楔、层间绝缘，定子线圈露出定子铁心两端长度应分别相等。
5.4.2 嵌线时定子铁心槽口两边应垫上绝缘纸，以免损伤导线绝缘。
5.4.3 开始嵌线，暂不嵌上层边要理好，和定子铁心内璧接触部位要垫上绝缘纸，然后用手轻轻压下，以免损坏导线绝缘。
5.4.4 上层边和下层边连线要连好，嵌入线圈下半部里边，预防连线弯曲和擦破漆膜，造成匝间短路。
5.4.5 垫相间绝缘时，应垫到底和槽楔相碰，对于双层叠绕组，还要求相间绝缘盖在层间绝缘上面。
5.4.6 每嵌完一个（或一组）线圈后，应将其端部压下，或用木锤轻轻敲打，使其稍向外扩张，以利后面线圈嵌入。
5.4.7 嵌线时要仔细整好线型，撑开到比节距大一槽距离，把线理直，理入槽中，必需时分几次理入。
5.5 端部整形
5.5.1 嵌完线后，检验相间绝缘是否垫好，放入端部整形工具，用木锤轻敲整形使其达成图样要求。
5.5.2 修剪端部相间绝缘，使之边缘应高出线圈3~5 mm。
6 质量检验
6.1 检验所用材料尺寸及规格，应符合图样及技术标准要求。
6.2 检验线圈节距应符合图样，线圈间连线应正确。
6.3 绕组端部导线应排列整齐，无严重交叉现象。端部绑扎、绝缘符合图样要求。
6.4 槽楔应有合适紧度，其端部不应有破裂现象，不得高于铁心内圆，而且其伸出铁心两端长度相等。
6.5 用样板检验绕组端部应符合图样要求。
6.6 槽底绝缘不应有破裂现象，导线不应有损坏绝缘现象，槽口假如有破裂，必需用和槽绝缘相同材料垫好，但破裂总数不得超出3处，且不准破裂到铁心。
6.7 每批生产首件需经检验员全方面检验合格后方可投入生产。
7 技术安全和注意事项
7.1 嵌线中不许可有导线绝缘损伤及槽底绝缘破裂现象，不然必需重新调换。
7.2 嵌线中端部整形不得过分用力，以免损伤绝缘。
7.3 有绕组定子铁心不许可在地面滚动，其堆放及搬运过程中不得损伤线圈绝缘。
7.4 工作场地应保持整齐干燥。
7.5 有绕组定子铁心堆放高度应不超出两层。
7.6 工件搬运中应遵守相关安全要求。

第7章小结

一周

参考文件