【文章內(nèi)容簡介】 48 48 58 54 45 45 43 49 50 61 55 50 46 49 49 50 51 51 53 52 53 60 60 52 55 56 61 62 52 54 57 67 55 58 67 54 61 68 57 62 59 55 61 58 61 59 62 59 69 62 71 70 62 63 63 61 64 64 65 72 73 66 73 74 62 67 75 71 項目產(chǎn)品其它性能指標 項目產(chǎn)品主要性能：（ 1）具有更高的效率水平；（ 2）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高；（ 3）具有較高的最大轉(zhuǎn)矩和最小轉(zhuǎn)矩；（ 4）留有較大的溫升裕度；（ 5）具有低噪聲、采取低振動的措施；（ 6）標準化、系列化和通用化程度高；（ 7）體積適中；（ 8）安裝形式靈活多樣；（ 9）外形美觀； (10)制造工藝水平是國內(nèi)最先進的，從而使產(chǎn)品性能達到控制；產(chǎn)品技術(shù)水平接近國際先進水平。 研究方案 本項目提出的研制系列高效率和特高效率三相交流異步電動機，是從電機的最優(yōu)化設計（考慮性能和價格比）、材料和工藝方面進行 攻關(guān)和采取措施，如采用新一代電機優(yōu)化算法及合理設計電機定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風扇參數(shù)、絕緣和正弦繞組等具體措施，降低電機的各類損耗，從而使效率可比目前的各系列電機提高 %～ 3%，平均提高 %。具體： 電磁設計特點 (1)鐵心疊片選用高牌號、低損耗電工鋼片可降低渦流損耗； (2)合理的電磁設計，以增加定子繞組的截面，以降低繞組電阻和減少損耗； (3)采用較大的轉(zhuǎn)子導條，增加轉(zhuǎn)子導條的截面尺寸，以降低導條電阻和繞組損耗； (4)電磁優(yōu)化設計方案及專家制造系統(tǒng)的建立。 結(jié)構(gòu)設計特點 (1)機座和端蓋：均 采用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕鑄鐵制造，帶底腳鑄鐵機座和鑄鐵端蓋，在正常和嚴酷工作制運行狀態(tài)下有良好的強度和抗震性； (2)轉(zhuǎn)子：鑄鋁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導條、端環(huán)和冷卻風葉為一整體，表面經(jīng)防腐處理，轉(zhuǎn)子和軸裝配后，經(jīng)動平衡以保證振動噪聲低，運行可靠。優(yōu)化槽型設計，以達到較高轉(zhuǎn)矩、低溫升和低噪聲。 (3)外風扇：進行通風結(jié)構(gòu)設計研究，風扇結(jié)構(gòu)設計，降低由于空氣流動引起的風摩及噪聲級。 (4)軸承：大規(guī)格帶潤滑油的兩面帶防塵蓋球軸承以及開式軸承(15kW 以上 )使用，所有的軸承均采用高質(zhì)量、溫度范圍寬的防銹油脂，使軸承具備最小的摩擦損耗 和較長的運行壽命。 技術(shù)工藝的研究 (1)定子、轉(zhuǎn)子沖片退火工藝的研究； (2)正弦繞組工藝研究； (3)定子絕緣處理工藝研究； (4)電機零部件金加工工藝的研究。 電機結(jié)構(gòu)方面，按照設計更優(yōu)的原則，進行系統(tǒng)改進。圖示為項目產(chǎn)品裝配圖，在結(jié)構(gòu)上為便于電機運行時產(chǎn)生的熱量有效散發(fā)，進行了系列改進措施：機殼的散熱筋片采用輻射狀布置，及與機軸中心線平行；而普通機座是沿機軸中心線垂直布置。端蓋增加散熱筋片和加油孔，能有效將軸承運行溫度和繞組端部產(chǎn)生的溫度散發(fā)；增加加油孔是電機在長時間工作，需要對軸承維護保養(yǎng) 在不停機器的情況，實現(xiàn)對軸承保養(yǎng)，而普通電機端蓋卻無法實現(xiàn)。這些改進既便于散熱，又便于使用維護，方便用戶的使用。 通風結(jié)構(gòu)和風扇外型的合理設計，對提高通風效率，降低風摩耗、降低噪聲也是很重要的。項目產(chǎn)品研制中，首次確定對風扇進行了改進設計，并通過大量對比性試驗，得出最佳設計方案，該成果成熟后可以申請了國家實用新型專利。 對于較大功率的電機，風摩耗占有相當大的比例，項目產(chǎn)品 90kW－ 2極電機風摩耗可達總損耗的 30%左右。風摩耗主要是由風扇消耗功率的功率所構(gòu)成，由于效率提高，熱負荷降低，在不增高溫升的前 提下，電機所需風量可以減少，因此風扇尺寸可以縮小，從而使通風損耗減少。風葉為原先采用的結(jié)構(gòu)形式，在項目產(chǎn)品使用中，對電機的溫升及效率影響較大，效率 %，溫升 ，噪聲 ；改風扇外形不改外徑、寬度的情況下，試驗的效率為 %，溫升 ，噪聲 ；將外徑減小 20mm，效率 %，溫升 ，噪聲 ；所以，合理的風扇設 計不僅可以提高效率，降低噪聲，同時對溫升也有利。 制造工藝的創(chuàng)新，項目產(chǎn)品在制造過程中擬采用的新工藝：沖片退火工藝，定轉(zhuǎn)子槽配合改 進，精加工工藝的改進，這些工藝的改進，是行業(yè)中率先對高性能電機的生產(chǎn)工藝進行實證性研究。 （ 1）冷軋鋼片對沖剪應力比較敏感，從理論上說，沖剪以后進行退火處理，可以消除應力，恢復冷軋硅鋼片的良好性能?？紤]成本問題，項目產(chǎn)品擬采用鋼廠提供的半工藝片進行對比試驗，經(jīng)測試，沖剪退火后，其性能可以達到硅鋼片出廠時的性能指標。而且，采用自動控溫加熱設備，可以進行循環(huán)對沖片進行加熱，由于采用鋼廠的半工藝片，成本基本上不增加，工藝方案是可行的。而原先產(chǎn)品硅鋼片沖剪好后，直接疊壓成定子和轉(zhuǎn)子，這樣沖剪應力對硅鋼片的性能影響未 解決，間接影響電機的性能指標。 （ 2）槽配合的選擇涉及的因素較多，有的槽配合對降低附加損耗有利，但對電機的噪聲可能有影響，項目產(chǎn)品結(jié)合電機的電磁噪聲計算以及附加損耗計算進行了系統(tǒng)分析，并且結(jié)合原產(chǎn)品成功的槽配合，進行了系統(tǒng)研究，對部分產(chǎn)品進行了調(diào)整，使其更加合理。 （ 3）通過對工藝措施的改進提高關(guān)鍵零部件的加工精度，改善項目產(chǎn)品的性能： a、定子鐵心內(nèi)圓（下公差）較原產(chǎn)品設計提高半個等級，使定、轉(zhuǎn)子在裝配后氣隙均勻度增加，對電機力場性能及降低電磁噪聲均有益； b、機座鐵心擋增加圓跳動的要求，原設計對此無要求， 造成即使定子滿足設計要求，轉(zhuǎn)子在金加工后亦符合圖紙，但是裝配后易導致定子鐵心傾斜，影響同軸度，從而使性能受到影響；項目產(chǎn)品增加此項要求，對整機裝配后各項指標均有益； c、軸承室加工精度提高一個等級，由 H6提高到 H5，項目產(chǎn)品在降低噪聲方面，對軸承噪聲亦進行了研究，端蓋加工精度的提高雖然對產(chǎn)品加工難度加大，但是項目產(chǎn)品使用的端蓋采用專用設備進行加工，一次裝夾就能夠完成，從而提高了生產(chǎn)效率； d、轉(zhuǎn)子振動量要求，在校平衡時，對轉(zhuǎn)子不平衡量較原產(chǎn)品降低 20%，精確度提高，裝配后整機振動小，噪聲低，性能有效改善。 工藝流程 項目產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中，轉(zhuǎn)子校動平衡是關(guān)鍵工序，轉(zhuǎn)子鑄鋁和定子絕緣固化是特殊工序，作為工藝流程中重點控制。如圖 21 所示。 采 購產(chǎn)品 檢 驗 矽鋼片 電機鑄件 漆包圓銅線 鋁 錠 圓 鋼 剪裁落料 機軸下料 機軸金加工 檢 驗 定子沖槽疊壓 轉(zhuǎn)子沖槽疊壓 定子嵌線綁扎 介電強度試驗 定子絕緣處理 轉(zhuǎn)子鑄鋁套軸 轉(zhuǎn)子金加工 轉(zhuǎn)子動平衡 T G T 前裝配 鑄件金加工 檢 驗 檢查試驗 噴漆后裝配 檢驗發(fā)合格證 入成品庫 交 付 售后服務 圖 21 工藝線路 圖 零部件加工工藝流程： （ 1）機軸加工生產(chǎn)工藝流程 圖 22 機軸加工生產(chǎn)工藝流程圖 （ 2）端蓋加工生產(chǎn)工藝流程 圖 23 端蓋加工生產(chǎn)工藝流程圖 下料 粗車 切槽 精車 精磨 銑鍵槽 圓鋼 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢、廢油 噪聲、固廢、廢油 噪聲、固廢 外購鑄件 車定位搭子 粗車 精車 鉆緊固孔 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢、廢油 噪聲、固廢 （ 3）機殼加工生產(chǎn)工藝流程 圖 24 機殼加工生產(chǎn)工藝流程圖 （ 4）轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝流程 圖 25 轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝流程圖 粗車另一端 粗車一端 外購鑄件 鉆孔 半精車 精車 粗刨 精銑 鉆安裝孔 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢、廢油 外購矽鋼片 沖壓 轉(zhuǎn)子疊壓 壓鑄 澆鑄 噪聲、固廢 穿軸 化鋁 廢氣、固廢、噪聲 噪聲、固廢 噪聲、固廢 廢氣、固廢 （ 5）定子生產(chǎn)工藝流程 圖 26 定子生產(chǎn)工藝流程圖 （ 6）組裝生產(chǎn)工藝流程 圖 27 組裝生產(chǎn) 工藝流程圖 工藝設備方案 設備選擇的原則：金加工數(shù)控化、檢測智能化、沖片加工專用化、浸漆真空化、裝配自動化的原則。設備購置采用國內(nèi)招標的形式采購。 主要生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)設備詳見“固定資產(chǎn) 設備明細表及采購發(fā)票。 工程改造方案 本項目擬新增廠房一處，為金工車間，廠房為兩垮垮連體，長度分別為 182m，寬度 48m，單垮寬度為 24m。兩跨聯(lián)體 ,建設面積為 8480m2，廢氣、固廢 外購矽鋼片 沖片 沖槽 疊壓 焊接 繞線 穿線 引接線 浸漆 烘干 噪聲、固廢 噪聲、固廢 噪聲、固廢 廢氣、固廢 廢氣、固廢 廢氣、噪聲 機殼 端蓋 轉(zhuǎn)子 定子 組裝 檢驗 噴漆 成品 廢氣、固廢、噪聲 輕鋼結(jié)構(gòu)，屋架下椽口高 ，設通風窗，車間地坪為素砼，手動推拉門，塑鋼窗，車間內(nèi)采用白色乳膠漆，外飾為白色 乳膠漆，屋面彩板為天藍色。 工程建設及配套公用設施建設詳見表 27。 表 27 工程改造方案表 工程類別 單項工程名稱 工程內(nèi)容及規(guī)模 備注 主體工程 金工車間 輕鋼結(jié)構(gòu)廠房 18480m178。 在建 環(huán)保工程 綠化 20xxm178。 待建 油水分離池 30m179。 待建 雨污分流系統(tǒng) 接入城市污水管網(wǎng) 已建 廢油回收池 新建 2m179。 待建 廢物存放處 新建倉儲 100 m178。 待建 公用工程 消 防工程 按設計圖紙施工 待建 給水工程 按設計圖紙施工 待建 排水工程 按設計圖紙施工 已建 輔助工程 供電工程 按設計圖紙施工 待建 主要建、構(gòu)筑物構(gòu)成一覽表 表 28 主要建、構(gòu)筑物構(gòu)成一覽表 項 目 面 積 電力設施 費用（萬元） 工程費用 （萬元） 消防設施費用（萬元） 生產(chǎn)車間 18480m2 油水分離池 60m179。 廢油回收池 2m179。 廢物存放處 100m178。 合計 項目形成的節(jié)能與資源綜合利用能力 本項目研發(fā)高效節(jié)能電機，積極響應國家產(chǎn)業(yè)政策，改進電機系統(tǒng)的設計，做到高效、節(jié)能，從源頭上解決電機節(jié)能問題，項目實施具有 前瞻性，徹底解決電能消耗的關(guān)鍵問題，符合國家“電機系統(tǒng)節(jié)能”要求，且為扶持的重點領域。 項目產(chǎn)品采用冷軋鐵耗較低的磁性材料，改進定轉(zhuǎn)子槽配合，電磁設計方案，并在工藝上對沖片進行退火處理工藝、關(guān)鍵部件加工工藝方案的改進、正弦繞組工藝的研究、轉(zhuǎn)子鑄鋁閉口槽的探索等，從而降低了電動機的多部分損耗（銅耗