风力发电机转子冲片及铁芯制作
电机铁芯制作工艺
参考资料：《电机制造工艺学》湖南大学方日杰主编1995年《国外中小型电机制造工艺》 1973《电机制造工艺学》王永昌 1984《电机制造工艺学》胡志强主编．—北京：机械工业出版社，2011铁心是电机的有效部分之一，铁心制造工艺对电机的运行性能影响很大。
铁心制造工艺包括冲片制造和铁心压装两部分。
冲片的冲制属于冲压工艺范肩。
本章先介绍铁心冲片材料的种类及其应用，冲压工艺的一般问题，然后阐述铁心冲片制造、铁心压装、铁心创造质量的检查及其对产品质量的影响等问题。
由于软磁材料的磁导率高、磁滞损耗小和便于制造，因此，铁心一般均用软磁材料制造。
软磁材料的品种有普通碳素结构钢、硅钢片、电工纯铁和导磁合金等。
除直流电机和同步电机的磁极铁心常用普通碳素结构钢板制造外，电机铁心冲片最常用的材料是硅钢片，有些电机中也采用电工纯铁或导磁合金(如铁镍合金、铁锅台金等)。
硅钢片越薄，铁心损耗越小，但冲片的机械强度降低，铁心制造工时增加。
叠装后，由于冲片绝缘厚度所占的比例增加，使铁心的叠压系数降低，导致铁心的有效长度和截面积减小。
所以，在电机制适中不宜采用过薄的电工钢带(片)，通常采用的厚度为0.5mm与0.35mm。
冷冲压工艺的特点1、操作简单。
主要依靠冲床和模具进行工作，操作者只做简单的送料工作，对操作者的技术水平要求较低。
2、精度可靠。
工件的尺寸精度主要决定于模具，而与操作者关系极小，因此工件的尺寸稳定，互换性好。
3、生产率高。
冲床工作速度快，冲压过程又便于实现机械化和自动化，生产率很高。
4、材料利用率高。
工件可套裁，冲压件只需经过少量切削，甚至无需切削加工使可直接使用。
5、模具制造周期校长，其制造费用较高。
6、工作噪声大。
冷冲压属于冲击性工作，每进行一次冲压，使发出一个响声。
冲剪车间是噪声公害的重灾区之一。
7、冲剪速度快、压力大，容易发生人身事故。
由于模具制造周期长和制造费用高，当工件数量不多时，采用冷冲压工艺是不经济的。
自制小型风力发电机
教你如何自制风力发电机风力发电机原理风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。
风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。
风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。
发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。
一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。
在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。
风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。
一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。
尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。
限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。
限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。
塔架是风力发电机的支撑机构，稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。
风力机的输出功率与风速的大小有关。
由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。
风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的，先要储存起来。
目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。
风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。
小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。
大型电机转子铁心压装工艺守则
大型电机转子铁心压装工艺守则（扇形冲片、内压装）1 适用范围本守则适用于1.5MW17.2RPM1100V 双凸极风力发电机定子/转子铁心压装。
2 设备、工具与材料2.1设备：天车、装配平台、CO 2气保焊机、工业吸尘器、加热炉2.2工具:2.2.1 操作工具：吊具、垫铁、木锤、锉刀、扁錾、样冲、电动扳手、毛刷、角磨机、角磨片、焊丝、槽样棒、通槽棒。
2.2.2 检测工具：磅秤、兆欧表、水平尺、卡规、钢直尺、钢卷尺、紧度测尺。
2.3 材料：剪切合格的硅钢片料、转子支架、转子压圈、斜键、轴、卡具、紧固件等零部件。
3 准备工作3.1 熟悉所用设备的操作规范及相关技术要求。
3.2 片料准备：按图样要求，检查硅钢片规格、毛刺、形位尺寸。
变形和表面质量，将检验合格的各种硅钢片按规格从剪切处搬运至叠装台旁，检查各级片料数量是否和图样要求相符。
3.3 按图纸技术要求及其他有关规定验收本工序所用零部件质量及数量，按图样把合格的冲片、槽板、齿压板等零部件运输到叠装现场。
3.4 备好所需的材料及工具，检查设备是否完好。
4 技术要求4.1 铁心重量要符合图纸要求，其偏差一般应不大于%31+-。
4.2 铁心紧密度适宜，冲片间要保持一定的压力，一般为(6.69～9.8)×105Pa。
4.3 铁心总长度、槽型尺寸及径向通风槽的尺寸和位置等均应符合规定要求。
4.4 铁心的同轴度在规定范围内，压装后冲片不应出现波浪形，铁心边缘（特别是齿部）不应翘起，铁心齿部的弹开度符合要求。
4.5 铁心轴向中心线位置应符合规定要求，以保证定转子磁中心对称。
4.6 冲片间绝缘及铁心损耗要稳定。
4.7 铁心在生产及搬运过程中应紧固牢靠，并能承受可能发生的撞击。
4.8 在电机运行条件下应紧固可靠。
5 工艺过程5.1 热下轴a.加热，将转子支架放入井式加热炉中，加热至280～300℃，保温4h后吊出至于装配平台之上，用卡规按90°夹角两个方向检测，卡规顺利通过时准备下轴。
永磁同步发电机的结构
永磁同步发电机的结构直驱式永磁发电机在结构上主要有轴向与盘式两种结构，轴向结构又分为内转子、外转子等；盘式结构又分为中间转子、中间定子、多盘式等；另外还有双凸极发电机与开关磁阻发电机。
一、内转子永磁同步发电机1.结构模型图6-9为内转子永磁同步风力发电机组的结构模型。
与普通交流电机一样，永磁同步发电机也由定子和转子两部分组成，定子、转子之间有空气隙，转子由多个永久磁铁构成。
图6-10为内转子永磁同步发电机的结构模型。
图6-9 内转子永磁同步风力发电机组的结构模型图6-10 内转子永磁同步发电机的结构模型2.定子结构永磁同步发电机的定子铁芯通常由0.5mm厚的硅钢片制成以减小铁耗，上面冲有均匀分布的槽，槽内放置三相对称绕组。
定子槽形通常采用与永磁同步电动机相同的半闭口槽，如图6-11所示。
为有效削弱齿谐波电动势和齿槽转矩，通常采用定子斜槽。
定子绕组通常由圆铜线绕制而成，为减少输出电压中的谐波含量，大多采用双层短距和星形接法，小功率电机中也有采用单层绕组的，特殊场合也采用正弦绕组。
3.转子结构由于永磁同步发电机不需要起动绕组，转子结构比异步启动永磁同步电动机简单，有较充足的空间放置永磁体。
转子通常由转子铁芯和永磁体组成。
转子铁芯既可以由硅钢片叠压而成，也可以是整块钢加工而成。
根据永磁体放置位置的不同，将转子磁极结构分为表面式和内置式两种。
表面式转子结构的永磁体固定在转子铁芯表面，结构简单，易于制造。
内置式转子结构的永磁体位于转子铁芯内部，不直接面对空气隙，转子铁芯对永磁体有一定的保护作用，转子磁路的不对称产生磁阻转矩，相对于表面式结构可以产生更强的气隙磁场，有助于提高电机的过载能力和功率密度，但转子内部漏磁较大，需要采取一定的隔磁措施，转子结构和加工工艺复杂，且永磁体用量多。
图6-11 典型永磁同步发电机的结构示意图1—定子铁芯；2—定子槽；3—转子铁芯；4—永磁体；5—轴二、外转子永磁同步发电机1.外转子永磁同步风力发电机组外转子永磁同步风力发电机的发电绕组在内定子上，绕组与普通三相交流发电机类似；转子在定子外侧，由多个永久磁铁与外磁轭构成，外转子与风轮轮毂安装成一体，一同旋转。
铁芯制造工艺(新 全)
For personal use only in study and research; not forcommercial use第二章铁芯制造工艺第一节裁剪一、剪切剪切是指用剪床和剪刀加工工件的工作。
按照剪刀的安装方法，分为平口剪和斜口剪两种。
平口剪的上下剪刃平行，一般用于剪切窄而厚的材料。
斜口剪的上刀刃相对下刀刃有一个斜角。
用于剪切宽而薄的板料。
由于斜口剪上剪刃只有一点与板材接触，随着上刀刃下降，逐渐将板材剪成两部分；而平口剪剪刀全部与板材接触，在全宽范围内一下剪成两部分，因而斜口剪比平口剪省力，所以现在几乎全部采用斜口剪。
由于斜口剪上剪刃与下剪刃有斜角φ，因而在侧向产生一个推力，所以角第一不宜过大，一般在10°~15°；第二在剪切时，在剪刃开口的一边加一挡料板，其用途有两点；一是档料和抵消推力，二是用作剪切定位，如图1-1a所示。
图1-1 斜口剪切示意图a）斜口剪切示意图b）剪刃形状及有关角度图1-1b所示为剪刃形状的有关角度，其中δ角称为剪刃角，它是直接影响刀刃的强度、锐利程度、剪切力大小和剪切质量好坏的重要因素。
剪切硅钢片时，根据剪刀材质的不同，可在75°～85°之间选择。
为了减少剪刃上部与材料之间的摩擦，在上下剪刃靠近材料一侧，磨出一个1.5°~3°的后角α。
为了减少剪刃与剪切后的材料见的摩擦起见，在垂直材料的方向上，对上下刀刃各磨出一个1°～1.5°的前角γ。
刃角δ为β角和前角γ之差。
由于卷料硅钢片的问世，原有的一般剪床已无法加工，因而产生了用圆盘滚刀来进行剪切，这就是滚剪。
滚剪刀具理论上后角α=0°，前角γ=0°。
实际在刃磨时，后角α=0°，前角γ=1°，上下刃重合度为板厚的50%～70%，间隙为板厚的2.5%～5%。
剪切可按剪切刃与冷轧钢带的轧制方向的相对位置来分。
风力发电机定子冲片及铁心制作培训材料
意义：保证高质量完成铁心叠装的必要条件
准备工作
内容： 叠装前各部件的检查 要点： 1、检查定子压圈合格证齐全，定子压圈编号记录齐全,检查压圈表面无气 孔、夹渣、裂纹及缺陷 。
2、检查齿压板合格证齐全，点焊牢固，外观检查无气孔、夹渣、裂纹及缺 陷。
3、检查通风槽板合格证齐全；平面度符合图纸要求；点焊牢固。
2. 片间压力符合图纸要求
3. 焊缝等级满足图纸要求
叠装现场准备
1、工艺文件和图纸（注意更新） 2、工具工装的准备和清理 3、操作者工作记录本
叠装现场清理
要点：所有进入叠装现场的冲片和工具、工装都必须是经过清理的，并保证叠 装周围环境的清洁，与叠装无 关的东西都要清出现场 后果：影响铁心的叠装速度和叠装质量
焊接
内容：焊接机座上筋和压圈及冲片的连接 要点：1、焊接前对机座筋焊接区域周围直线距离30mm范围内进行打磨作业，去 除油漆。
2、冲片和机座筋的连接焊接要对称焊接，机座筋端部与压圈焊接采用必要 的手段进行成型作业。
3、焊后要进行焊渣的彻底清理。 4、焊接时必须对铁芯进行保护。 后果：会产生应力变形或焊接不牢固，电机性能受到影响。
工艺准备 下料 落料
首件检查
铁芯冲片 YSZ20-
Hale Waihona Puke 去毛刺铁芯硅钢 技术B版
检查
涂漆：用涂漆机涂漆，需要检查漆膜厚度、绝缘电阻
附着力等参数 注意硅钢片搬运中的保护
首件检查 涂漆
铁芯硅钢 技术B版
准备工作
内容： 工艺准备 要点： 1、检查硅钢卷合格证齐全，确认牌号和图纸牌号一致 ； 2、检查热轧钢卷合格证齐全，确认牌号和图纸牌号一致 ； 3、模具确认，确认模具是落料成型模； 目的：避免不符合要求的材料流入，为下工序做准备 意义：完整的检测记录和报告是产品质量跟踪的依据，也是以后质量故障分析 的原始凭证
发电机定子铁芯现场叠装工艺介绍课件
槽楔槽样棒
槽样棒
四、定子中间段铁芯的叠装
3 、 用测圆架上的内 径千分尺Βιβλιοθήκη 量铁 芯的绝对半径， 应满足要求。
4、继续向上叠片， 冲片的层间交错、 每小段的高度应 符合图纸规定， 每两小段间应按 图纸放置一层通 风槽片。
导向套管
四、定子中间段铁芯的叠装
5、铁芯冲片叠装过程中应注 意下列各项：
a、铁心冲片应清洁、无损、 平整、漆膜完好；
五、铁芯分段压紧
拉伸器油泵
液压拉伸器
五、铁芯分段压紧
5、用液压设备拧紧压紧螺栓直到达到最终拧紧力： —每次拧动不要超过两圈通过第一个压紧螺栓调整液压力，
以使整个定子铁芯得到均匀压紧力。 —压紧螺栓达到最终拧紧力的拧紧圈数，会随着定子铁芯 的增高而增加。 —为了使每个压紧螺栓达到最终拧紧力，必须以最终拧紧 力再拧紧几圈。 现场六局压紧的顺序是：12个液压拉伸器均布在192个压 紧螺杆上，分别由12个人负责，1个人管4个上齿压板，每 个上齿压板有4个压紧螺杆，顺时针编号为1234。2413是 它的压紧顺序，开始加压到22MPa左右保压一段时间，拧 紧拉紧螺杆螺帽，随后加压到45MPa左右，拧紧拉紧螺杆 螺帽，泄压，2413的顺序一共3遍。
鸽尾槽 定子铁芯冲片
一、概述
d、铁芯冲片通过 96根双鸽尾定 位筋与定子机座 连接，两端铁芯 段制成小阶梯以 减少因端部漏磁 产生的涡流和发 热。
定位筋
一、概述
e、铁芯两端采用 硅钢片粘结剂粘 结。采用穿心绝 缘拉紧螺杆的压 紧结构，可有效 防止发电机长时 间运行后铁芯松 动
二、定子铁芯叠装准备
发电机定子铁芯现场叠装工艺 介绍课件
一、概述
a、定子铁芯高 2290mm，定子铁 芯内径13520mm， 外径14370mm。
电机铁芯生产过程
电机铁芯生产过程
电机铁芯生产过程包括以下几个步骤：
1.冲片制造：电机铁芯的冲片制造过程包括钢板开卷、剪切、冲裁、叠片、铆接等工序。
其
中，冲裁是关键步骤之一，需要高精度、高效率、长寿命的多工位级进模进行自动化冲制。
2.铁芯压装：铁芯压装是将冲片和定子铁芯组合在一起的过程，包括定子叠片、铁芯组装、
压力装配等工序。
铁芯压装需要在高速自动冲床上使用专业的模具和工装，实现高效、高精度的压装。
3.铁芯加工：铁芯加工包括定子槽型加工、转子槽型加工、铁芯两端面加工等工序。
其中，
铁芯两端面加工是关键步骤之一，需要采用专业的端面加工设备进行加工。
4.铁芯检测：铁芯检测包括铁芯尺寸检测、铁芯气隙检测、铁芯磁性能检测等工序。
通过检
测，可以保证铁芯的质量和性能符合要求。
5.铁芯组装：铁芯组装是将定子铁芯、转子铁芯、轴承等零部件组装在一起的过程，包括定
子组装、转子组装、轴承组装等工序。
铁芯组装需要在专业的组装设备上进行。
6.铁芯测试：铁芯测试包括铁芯性能测试、绝缘电阻测试、空载电流测试等工序。
通过测试，
可以保证铁芯的质量和性能符合要求。
综上所述，电机铁芯生产过程需要经过多个工序和环节，每个工序和环节都需要严格按照标准和要求进行操作和控制，以确保最终产品的质量和性能符合要求。
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+ 转子冲片首件检查 + 内容：按照图纸要求在三坐标或者投影仪上 + 检查转子冲片尺寸
+ 目的：保证转子冲片的尺寸符合图纸要求
+ 要点：1、测量毛刺符合图纸要求 + 2、测量尺寸及形位公差符合右图 + 要求
+ 后果：避免不合格品的下流，造成批量报废
+ 冲片去毛刺 + 内容：对冲制完成的冲片去毛刺 + 要点：1、保证冲片合格证齐全，确认此时毛刺应不大于0.10mm，若大于
+ 冲片毛坯制作 + 内容：将方料进行轴孔冲孔、键槽和外圆落料作业 + 要点：1、确认方料已经换位 + 2、设臵方料定位装臵 + 3、首件落料后进行检查，检查合格并经相关检查、工艺人员
确认后方可进行下步作业 ，以后每次模具修理后重复前述作业 + 4、建议在模具设计时采用自润滑结构，减少润滑油对后道工 序的影响 + 后果：铁芯轴向尺寸超差，定子外圆缺边 + 代价：叠片时返工，冲片报废，不合格冲片批量生产，影响冲片 涂漆，焊接时产生气孔。
质量故障分析 + 的原始凭证
+ 开卷并换位 + 内容：将硅钢卷或热轧钢卷开卷校平并剪成方料
+ + + + + + + + + +
要点：1.保证条料长度和宽度一致并留出合理的搭边 2.保证条料表面无划伤 3.保证板料平整无摺叠及弯曲变形 4.将成型的方料手工进行90°换位，换位完成后利用记号笔做好标记 5.须制作专用的板料吊装工装，严禁利用钢丝绳直接吊运方料 后果：1.冲片出现缺边或者是材料浪费 2.导致铁芯的片间绝缘不良 3.导致冲裁后冲片尺寸偏差或者对模具形成损伤 4.导致后续铁芯叠压后轴向厚度差异大 代价：冲片报废、铁芯局部发热，长时运行影响电机绝缘和散热。铁芯齿部振动导致电 机振动和噪音超标，因单边磁拉力不一致，长期运行情况下可能导致轴承的异常磨耗
+
转子冲槽
+ 内容：转子冲槽 + 要点：1、在每片冲槽第一槽位臵做好标记，堆叠时须保证每片冲片此位 + + + + + +
臵一致，每台定子冲片冲完后在冲片外圆用记号笔划线以防后续错乱 2、首件制作或换模时需对冲槽托盘定心盘跳动进行测量，建议保证 跳动在0.02mm以内 3、调整第一槽位臵，保证键槽中心线和第一槽中心线重合，检查方 法可用正反两片冲片重合，以键槽为基准以槽样棒能通过周向每槽为准 4、毛刺检查 5、控制润滑油用量，冲剪完成后再将表面润滑油擦去 后果：影响铁芯轴向尺寸；影响铁芯内外圆同心度；导致转轴热套困难； 影响涂漆质量 代价：热套无法进行，槽型差，嵌线困难，进而可能造成绝缘损坏导致使 用时击穿
此值应拒绝进行去毛刺 + 2、保证去毛刺后毛刺值符合图纸要求 + 3、保证冲片表面无划伤、摺叠
+ 后果：毛刺不合格也是造成铁芯轴向尺寸不合格的主要原因之一，片间
短路
+ 代价：铁芯尺寸不合格，片间短路导致局部涡流发热，长时运行影响电
机绝缘和散热
+ 冲片涂漆 + 内容：对去毛刺完成的冲片进行涂漆作业 + 要点：1、确认绝缘漆牌号与规范要求一致，正式涂漆前需进行
+ 内容：将产品转运到下工序、防锈
+ 要点：1、吊装过程中严禁用钢丝绳直接吊运
冲片，须设计专用的吊装工装进行转运 + 2、产品冲制完成后需利用干净的遮盖物 进行整体覆盖 + 3、冲片运输时需配备必要的防雨、防倾 倒装臵
转 轴
压 圈
齿 压 板
冲片
通 风 槽 板
止 动 键
定子铁芯是电机磁路的重要组成部分，铁心的质量对电机的安全运行起着 重要的作用。因此对铁心加工提出以下几方面要求：
双馈发电机
转子冲片及铁芯制作
2017.11.14
+ 内容： 开卷前的检查 + 要点： 1、检查硅钢卷合格证齐全，确认牌号和图纸牌号一致 ； + 2、检查热轧钢卷合格证齐全，确认牌号和图纸牌号一致 ； + 3、模具确认，确认模具是对应型号的落料模和单冲模； + 目的：避免不符合要求的材料流入，为下工序做准备 + 意义：完整的检测记录和报告是产品质量跟踪的依据，也是以后
首件涂漆确认（包括漆膜厚度测试、漆膜附着力测试、绝缘电阻 测试） + 2、确认涂漆前的冲片已经去过毛刺并合格证齐全 + 3、冲片表面漆膜缺陷在规范允许范围内 + 4、确认漆膜厚度在在规范允许范围内（5到7μ）
+ 代价：漆膜不合格造成铁芯片间绝缘不良，导致局部涡流发热，
长时运行影响电机绝缘和散热
+ 转运及运输
+ 1、片间压力符合图纸要求
+ 2、尺寸精度满足图纸要求
+ 3、焊缝等级满足图纸要求
+ 4、外圆圆度满足图纸要求
+ + + + + + + + + +
内容： 叠装前各部件的检查 要点： 1、检查转子压圈合格证齐全，转子压圈编号记录齐全,检查压圈表面无气孔、夹渣、 裂纹及缺陷 ； 2、检查齿压板合格证齐全，点焊牢固，外观检查无气孔、夹渣、裂纹及缺陷； 3、检查通风槽板合格证齐全；平面度符合图纸要求，通风槽钢分布均匀；点焊牢固； 4、检查冲片合格证、冲片厂家、产地记录齐全；无磕碰变形的冲片；冲片表面无油 污、棉纱、划伤等缺陷；检查冲片90°换位情况合格； 5、检查轴的合格证齐全，记录编号；表面应无磕碰伤；R倒角符合要求； 6、检查键和弧键合格证齐全，无生锈现象，表面应无磕碰伤。检查弧键厚度符合图 纸要求。 目的：避免不符合要求的工件流入，为下工序做准备 意义：完整的检测记录和报告是产品质量跟踪的依据，也是以后质量故障分析 的原始凭证
+ 叠装 + 内容：叠装压圈、齿压板、冲片和通风槽板
+ 要点: + 1、每叠完一段; +
2、齿压板的齿条要对中 3、记录预压压力和时间
+ 后果：1、分段称重不符合要求时会导致加压后每段的铁心
长度不符合要求。 + 2、中间不预压，可能造成铁心的片间压力达不到要求。
+ 落料首件检查 + 内容：按照图纸要求三坐标或者投影仪上检查轴孔尺寸、
定子外径、键槽、记号孔符合图纸要求，内外圆同心度在 0.03以内
+ 要点：1.保证落料模的尺寸符合图纸要求 + 2.建议不要使用同样一副落料模既落 + 冲片毛坯又落通风槽片毛坯
+ 后果：此时的首件检查能有效避免因右图中 + 尺寸超差造成的批量报废，容易造成冲头的 + 异常磨耗和凸凹模微量变形