文/毛運鵬 王德國,中車永濟電機有限公司
隨著電機向高效、大容量發(fā)展,電機各種損耗設計余量越來越小,對電機各項性能指標要求越來越高。實際生產過程中由于損耗超標,造成電機溫升、效率、功率因數不合格等現象,已嚴重影響到電機質量,控制電機損耗迫在眉睫。本文從沖片的處理工藝和開發(fā)新的沖切工藝入手來控制電機損耗,對實際生產具有指導意義。
電機制造工藝是保證發(fā)電設備穩(wěn)定功能得以順利貫徹的重要基礎條件,也是確保電機質量能夠符合后續(xù)使用功能的重要前提。尤其是不同的環(huán)境、不同的制造工藝,會給電機產品質量帶來差異性影響。所以,確定電機制造工藝,使其能夠在實際功能環(huán)境中具備優(yōu)化與標準約束條件,從而能夠在整個工作系統(tǒng)中發(fā)揮出統(tǒng)籌優(yōu)勢,就必須落實零件加工與組裝工作,也只有如此才能夠確保電機制造工藝的先進性。
基于相同材料與設備背景下的產出質量也會存在著明顯的差異,而造成這一原因的根本就在于電機制造工藝上的差別性,以至于電機在實用質量上存在較大的出入。所以,使用恰當的電機制造工藝,不僅能夠全面提高電機生產效率、電機生產質量,還能夠成為優(yōu)化鐵損的重要條件,對推動電機生產市場的穩(wěn)步前進有著十分重要的現實意義,更對日后我國電機制造企業(yè)的自身發(fā)展有著重要意義。所以,在電機制造過程中,確保電機制造工藝符合發(fā)展需求,并且保證多方面材料、設備能夠貫徹在環(huán)境中具備產量統(tǒng)籌條件,針對產品本身的鐵損性能加以有效制造工藝優(yōu)化,才能夠為后續(xù)工作的穩(wěn)步發(fā)展提供一個良好的延伸平臺
在電機制造工藝的貫徹環(huán)境下,鐵損的影響條件主要存在于硅鋼片方面,并且機械與熱應力會隨著自身的實際特性被導入到硅鋼片之中,從而增加額外的機械應力以至于發(fā)生鐵損情況。同時,電機內部溫度的不斷升高,同樣會促使鐵損問題的出現。為此,必須采取有效的退火措施,將額外的機械應力去除掉,為電機后續(xù)的制造環(huán)境提供一個更加良好的統(tǒng)籌條件?;诖?,在電機制造過程中就應該確定制造工藝會在疊片環(huán)境之中所受到的實際影響,并且確定在電機制造工藝的開展過程中對鐵損情況的實際檢查。
電機工作的溫度干擾來源于磁密影響,可以根據相關的溫度條件對相應的鐵損條件加以確定。由此我們可以清楚地看到,隨著電機工作溫度的不斷攀升,鐵損情況會相應降低,所以溫度的升高恰恰能夠增加疊片電阻系數,并且利用體系化鐵損模型計算公式,能夠獲得材料傳導率、渦流常數,確定在計算機溫度修整值中的繞組阻抗,從而為后續(xù)的電機制造工藝的有效開展提供良好的延伸條件。因此,必須做好磁密峰值的核對測量工作,通過概念溫度環(huán)境的限值,對溫度損耗條件加以核對,從而為后續(xù)材料的恰當選擇提供必須的參數變化參考條件,并且經過完善的統(tǒng)計工作,對后續(xù)發(fā)展優(yōu)勢、規(guī)律對比進行確定。
在進行沖片工藝檢查過程中,其最為重要的核心就是電機碟片中的沖孔工藝。沖孔工藝特性主要是根據不同形狀的沖床,根據不同類型的氣孔、槽需求,確定相應的剪切模式以及應力水平,進而保證疊片外圍的淺應力區(qū)域的統(tǒng)籌條件。但是因為深度關系,常常會受到銳角影響,以至于高應力水平會在淺應力區(qū)域造成極大的鐵損情況,特別是在疊片范圍內的剪切邊緣相對較長的那個部分。具體來講,主要出現在齒槽區(qū)域內,故而在實際研究過程中,往往將研究的關注點。首先放在沖剪對疊片晶粒結構與周圍產生的局部影響上。低損耗硅鋼片往往通過較大尺寸的晶粒加以確定,沖擊行為會在底片底邊造成帶合成的毛刺撕裂剪切,且沖擊的銳度會對毛刺大小、變形區(qū)域造成明顯的影響。如若一個高應力區(qū),其沿著邊緣變形區(qū)一直延伸到材料的內部,那么這些區(qū)域內的晶粒結構勢必會發(fā)生相應的改變,會被扭曲或者是斷裂,并且沿著撕裂的方向產生極度拉長邊界,此時剪切方向內的盈利區(qū)域晶界密度勢必會有所增加,進而導致該區(qū)域內部的鐵損相應增加。所以,此時可以將應力區(qū)域內的材料當成是沿著沖擊邊緣落在普通疊片之上的高損耗材料,這樣的話,就可確定下來邊緣材料的實際常數,利用鐵損模型對沖擊邊緣的實際損耗開展進一步確定。
一般來講,通過供應商所提供的標準損耗數據就能夠獲得材料常數,當然也可以使用試驗測量法,如愛潑斯坦方圈儀測量獲得相應的材料常數。但此種方法卻無法獲得邊緣材料的常數,這是因為剪切邊緣本身的損耗信息是無法從硅鋼片的供應商那里獲得的,也無法通過愛潑斯坦方圈儀創(chuàng)造出一個具有正確晶體結構的樣品加以測量。所以,要想獲得邊緣材料的常數值,就應該變換一種測量方法,可以在保準的愛潑斯坦方圈儀樣品測量過程中,對沖擊邊緣數量予以增加,之后測量鐵損的實際增加情況,而這種方式恰恰能夠通過鐵損的實際增量對邊緣損耗密度加以確定。如若我們假設損耗的增加是因為方圈附近的邊緣造成的,并且沖擊邊緣橫截面中的磁密始終保持恒定狀態(tài),則可以忽視重疊角之中磁路增加的復雜性。之后,在對原始樣品實施鐵損測量,并且優(yōu)先得知應力區(qū)的實際深度,這樣才能夠通過材料的比對開展顯微檢查。假設材料的實際破壞深度與有效沖擊間隙之間相等,那么可以采取此方法對不同疊片材料開展相應的試驗工作,其中最為典型的代表為:磁密為1.5 T時,損耗密度為30~40W/kg。因為在設計過程中可以將疊片材料沖擊下引發(fā)的鐵損增加情況包含進去,且鐵損的解析方法可以通過疊片剪切邊緣損耗進行預測,所以更能夠依靠相關數量以及影響條件開展更為深入的研究工作,從而保證電機制造工藝的后續(xù)開展更加具有比對性。
正是因為基于現有的城市發(fā)展需求,對電機制造工藝特點加以確定,從而解決鐵損問題,儼然已經成為現有環(huán)境發(fā)展趨勢下迫在眉睫需要解決的熱點問題。所以,本研究依據電機制造工藝的實際特點,以鐵損情況因素與影響出發(fā),對電機制造工藝的優(yōu)化方向加以確定,旨在為后續(xù)電機制造工藝的良好發(fā)展提供有益參考。