电机制造工艺学第四章 电机绕组的制造工艺
电机与电器制造工艺学第4.1章
• (2)绝缘的可靠性
• 绕组在运行中要受到电场力、机械力及热的综合作用，要求其绝缘 能在复杂的工作条件下长期可靠地工作，因此要求其绝缘可靠性应 有较多的裕度。在电机出厂试验时应能保证经受2U+1000V的耐压试 验(U为额定工作电压，单位为V)。在对绕组绝缘质量进行破坏性击 穿试验时，其击穿电压值更高。
散嵌式
成型式
圈式
半圈式或 导条式
电机绕组的分类
分类
同步电机
凸极 隐极
转子绕组 磁极绕组 阻尼绕组 磁极绕组
异步电机
绕线转子型 笼型
磁极绕组 补偿绕组
绝缘导线绕制
光导பைடு நூலகம்绕制
平绕 边绕
条式
电枢绕组 均压线
绕组型式 等距
导条式
不等距
插入式
嵌入式
散嵌
成型
铜条
铸铝
波绕
单圈
迭绕
蛙绕
多圈
波绕 迭绕
单圈式
• 3.从工艺的角度分类
• (1)尺寸和形状的准确性 如绕组的轴向长度、宽度(或弦长)、鼻子高 度、绕组角度及每个绕组边截面的宽度和高度等，这些尺寸应符合 图样要求。
• 若尺寸和形状不正确，绕组将无法嵌入槽内，即使能嵌入，也很难 排列整齐，有时还会在电机运行中发生事故。如果绕组的截面尺寸 过小，在运行中由于电磁力的影响，绕组将在槽内发生松动，严重 时还会造成绝缘磨损。同时，由于绕组与槽壁间有空隙，使热量的 散出增加困难，导致电机温升增加。
0.00423
70~80
• 2.铝
• 铝的资源很丰富，价格比铜低，导电性能仅次于铜，但密度仅为铜 的30%，故以铝代铜时，如保证电阻不变，则所用铝的重量尚不到 铜的一半，这是有利之处。如果维持电阻不变，则铝线线径比铜线 约大30%，因此槽形要适当加大，其用铁量增加，这是不利之处。
电机制造工艺学教材
电机制造工艺学具有综合性、实践性和创新性的特点，需要综合考虑材料科学 、机械工程、电子工程等多个领域的知识，同时强调实践操作和工艺创新。
电机制造工艺学的历史与发展
历史
电机制造工艺学的发展历程可以追溯到19世纪初，随着电力 工业的兴起，电机制造技术不断发展，经历了从直流电机到 交流电机、从小型电机到大型电机的发展过程。
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电机制造表面处理
表面处理是对电机零件表面进行防护和美观处理的工 艺过程，包括涂装、电镀、喷塑等工艺。
表面处理是电机制造过程中的收尾环节，它能够提高电 机的外观质量和防护性能。常见的表面处理工艺包括涂 装、电镀和喷塑等。涂装是将油漆或涂料涂覆在电机表 面，以提高其美观性和耐腐蚀性；电镀则是通过电化学 方法在零件表面沉积金属或合金以提高其导电性和耐腐 蚀性；喷塑则是将塑料粉末喷涂在零件表面以提高其绝 缘性和耐磨性。在表面处理过程中，需要控制涂层厚度 、均匀度等参数以提高表面处理的质量和效果。
表面处理方法
常见的表面处理方法有喷涂、电 镀、化学镀、氧化等，根据应用 场景选择合适的表面处理方法。
表面处理设备
表面处理设备包括喷涂机、电镀 槽、化学镀槽、氧化槽等，其选 用直接影响表面处理效果和产品 质量。
04
电机制造质量控制与检测
电机制造质量控制
原材料质量控制
对原材料进行质量检查，确保原材料的质量符合 标准要求。
电机制造工艺学教材
目录
• 电机制造工艺学概述 • 电机制造工艺流程 • 电机制造工艺技术 • 电机制造质量控制与检测 • 电机制造工艺学案例分析
01
电机制造工艺学概述
电机制造工艺学的定义与特点
定义
电机制造工艺学是一门研究电机制造过程的学科，主要涉及电机设计、材料选 择、制造工艺、质量控制等方面的知识。
电机的制作工艺
电机制造工艺知识电机制造工艺知识培训教材一、工艺流程图1、Y2系列电机流程图；2、Z4直流电机流程图；3、YKK高压电机流程图二、关键工艺（1）水压试验（2）磨削（3）校动平衡（4）转子铸铝（5）定子铁心压装（6）绕组浸渍1、校动平衡（1）电机的转动部件（转子、风扇）由于结构不对称（如键槽、记号槽），材料质量不均匀或制造加工时的误差等原因，而造成转动体机械上的不平衡，就会使该转动体的重心对轴线产生偏移，转动时由于偏心的惯性作用，将产生不平衡的离心力或离心力偶，电机在离心力的作用下将产生振动。
（2）转子不平衡的影响电机转子不平衡所产生的振动对电机的危害很大：1）消耗能量，使电机效率降低；2）直接伤害电机轴承，加速其磨损，缩短使用寿命；3）影响安装基础和与电机配套设备的运转，使某些零件松动或疲劳损伤，造成事故；4）直流电枢的不平衡引起的振动会使换向器产生火花；5）产生机械噪声；（3）平衡精度等级有11种：G1、G2.5、G6.32、绕组浸渍（1）绝缘浸渍是电机在制造过程中或制造后以及电机定子绕组或转子绕组在嵌线装配后，按一定的工艺方法浸渍绝缘漆，以提高绝缘的耐热性、耐潮性、耐化学腐蚀性，提高电机绝缘的各中电气性能，降低介质损耗，提高绝缘的力学性能，改善导热性，降低电机温升，延长电机绝缘寿命，延长电机使用寿命。
绝缘浸渍是电机制造的关键工序。
（2）常用的浸渍方法：a、普通沉浸;b、连续沉浸;c、滚浸;d、浇漆;e、滴漆;f、真空浸漆;g、VPI真空压力浸漆;（2）绝缘分为七个等级：A（105℃）、E（120℃）、B（130℃80K）F（155℃100K）、H（180℃125K）、C（180℃以上）4、VPI简介：V：Vacuum 真空P：Pressure 压力I：Impregnation 浸渍真空压力浸渍(简称VPI)绝缘是50年代末始于美国西屋公司，60年代开始发展的绝缘处理技术。
国内已采用VPI绝缘技术的电机生产厂大多采用中胶VPI绝缘技术。
电机制造工艺
电机制造工艺 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-电机制造工艺1、电机制造工艺的特征和电机制造工艺的内容1.1电机制造工艺是机械制造工业中的一部分，和一般机械制造工艺比较，电机制造工艺具有以下特征：1.2电机制造工艺内容在电机制造中，同样的设计结构和同一批原材料所制成的产品，其质量往往有相差很大的现象（铁耗值相差可达40%，线圈绝缘耐压强度相差可达80%，电机的使用寿命相差好几倍。
）其所以如此，除原材料、外购件、外协件的因素外，一个重要的原因就是工艺不够完善或未认真按工艺规程加工。
（如：转子铸铝、转子加工、支架铆压、定子短路环铆压等等），在制造过程中所造成的缺陷，不是零部件检查时容易发觉出来的，如果将有缺陷的零部件用到产品上去，就会造成产品质量下降和使用寿命降低。
在当前电机品种的生产规模越来越大，自动化的程度越来越高，对所用电机的运行可靠性和质量稳定性的要求越来越严格。
因此，采用合理的工艺方案和工艺方法，并认真执行，是保证电机质量必备的主要条件。
生产量越来越大，采用专用的设备和专用的工装就越多，工艺工作越细致，则生产效率就越高，产品成本则越低，质量越稳定。
工艺工作是产品设计和车间生产的桥梁，工艺工作是将产品设计的意图通过工艺文件的形式传达给有关部门执行，如：工艺卡片、工艺守则、工艺过程卡片、产品工艺流程图等等。
2、电机制造常用材料2.1常用材料种类：A.导磁材料——硅钢片如：50WW540～1300第1页B.导电材料——漆包线、铜圆线、铜扁线、纯铝、引接线、端子C.其它材料——支架用：08F钢板、锌合金、铝合金含油轴承滚珠轴承弹片：0Cr18Ni9主轴：GCr15、45、1Cr18Ni9Ti、2Cr13、3Cr13等钼尼龙、塑料、绝缘材料等2.2导磁材料：A.无论直流或交流电机都是在磁场和电流的共同作用下工作的；B.直流电机中，磁场是恒定不变的；交流电机中，磁场是交变的，不固定的；C.在电机中，磁场的形成有二种基本形式：永久磁铁形成的恒定磁场和电磁铁形成的非交变或交变的磁场；D.当导体中有电流通过时，在导体周围就有磁场产生，当导体中电流方向改变时，其磁场也相应改变，通电导体所产生的磁场称为感应磁场，这种现象称为电磁感应现象；如下图：（可用右手螺旋法则判定感应磁场的方向）E.通电导体产生磁场的强弱直接与通过导体的电流强度有关，还与通电导体周围的导磁介质有关，在电流不变的情况下：.通电导体周围都是空气——磁场很弱，导磁能力低，导磁系数小。
电机的制造工艺与技术详解
TT12
a1x B1 a2 x B2
9
每件的工艺费用为:
tt12
a1 a2
B1 / B2
x /x
t t1 t2
XD
B2 B1 a1 a2
0
XD
X
在曲线D点，产量为 X D 时，两种工艺方案费用相等。 当 时，第2种工艺方案较经济！反之，第1种较经济。
为了开展经济评价工作，工艺人员除应熟悉各种工艺
13
二、电机加工的特点
1、空气隙对电机性能的影响很大； 2、电机机座和端益的结构刚性较差，装夹和加工时容易
产生变形，要注意！ 3、对于带有绝缘材料的零部件，如定转子等，加工时小
心破坏绝缘材料和导电材料； 4、对于导磁零件，切削应力不应过大，以免降低导磁性
能和增大铁耗。
14
1 2，电机零部件的公差配 合、形位公差与表面光 洁度
（5）换向器、滑环及电刷装置制造工艺
3
同样的设计、材料、工艺制造对质量影响甚大，
例如某电机 pFe 相差 40%，寿命差 n 倍，绝缘耐压
强度可差80%，故提高工艺质量是很必要 。
4
ห้องสมุดไป่ตู้
二、电机制造工艺特点
1、电机生产类型（以机座量为计算单位） 大量生产：规格稳定，产量大 批量生产：介于大量与单个生产之 单个生产：规格变化大，产量少
电机的制造工艺与技术
1
电机制造工艺
绪论 一、电机工艺特征
（1）电机品种多 容量、电压、转速、安装方 式、防护、冷却方式的等级不同；
（2）零部件之间除机械联系外还有磁、电、热的 相互作用；
（3）工艺内容复杂 除机械外，铁心、绕组、换 向器等的特有工艺特征，手工劳动比重较大。
电机制造工艺流程
（7）法定代表人或合同承办人应当亲自在合同文本上签名盖章。
（8）签订合同，应当加盖单位的合同专用章或公章。严禁在空白合同文本上加盖合同专用章或公章，单份合同文本达二页以上的须加盖骑缝章。
四、合同审签程序
（1）签订合同前必须严格审查对方当事人的主体资格。
对方需提供上一年度年检过的公司法人营业执照副本复印件，并加盖该公司公章。
六、合同纠纷处理
1、合同纠纷管理
（1）为解决合同纠纷所采取的各项措施，必须在法定的诉讼时效和期间内进行。
（2）发现对方当事人利用合同进行诈骗等犯罪活动时，应当立即向单位负责人报告并向公安机关报案。
（3）合同承办部合同纠纷发生后，可以通过协商、调解、仲裁、诉讼等方式解决。
·期望行业：专业服务/咨询(财会/法律/人力资源等)、教育/培训/院校、通信/电信运营、增值服务
·工作地区：深圳
·期望月薪：4001-6000元/月
·目前状况：我目前处于离职状态，可立即上岗
职业目标
喜欢营销管理类工作，喜欢有挑战的工作，大学四年一直在挑战自己，挑战自己的极限，一直在做营销的兼职，坚信“也精于勤而荒于嬉”一直严于律己，在各方面都要从严要求自己。相信自己总有一天会成功的！只有自己不敢做的，没有做不成的，做销售10分靠天，九分靠人做，市场是人做出来的。
（2）签订合同前需要审查代理人的代理身份和代理资格。
（3）签订合同必须认真审查对方当事人的履约能力。
（4）签订合同应当仔细审查对方当事人提供的有关证明资料。
（5）合同承办人应将合同的副本或复印件一份及时送交本单位财务部门备案，作为财务部门收付款物的依据。
五、合同履行、变更和解除
1、合同履约管理
电机制造工艺学
① 气隙对电机性能旳影响较大，制定电机零部件旳加 工方案时，应充分注意零部件旳同轴度、径向圆跳动和配 合面旳可靠性，以确保气隙旳尺寸大小和均匀度。
② 机座和端盖大多采用薄壁构造，刚性较差，装夹和 加工时轻易产生变形或振动，影响加工精度和表面粗糙度。
光止口方案——定于铁心内、外圆不进行机械加工，压入 机座后，以铁心内圆定位精车机座止口。其特点是以精车 止口消防机座加工、铁心制造和装配所产生旳误差，从而 到达所要求旳同轴度。所以，定子旳同轴度主要取决于精 车止口时所用胀胎工具旳精度和定位误差。在机座零件加 工时，对止口与内圆旳同轴度和精度可放低些，有利于采 用组合机床或自动线加工；但多一道光止口工序，以致多 占用一次机床。
“两不光”方案——定子铁心旳内、外圆不进行机械加 工，压入机座后，机座止口也不再加工。其特点是定子旳 同轴度完全取决于机座和定子铁心旳制造质量，对冲片、 铁心和机座旳制造质量要求都较高：但能简化工艺过程， 流水作业线无返回现象，易于合理布置车间作业线，因而 取得广泛应用。
对采用内压装定子铁心(定子铁心放在机座内压装)旳中大 型电机，主要是在压装过程中设法使机座止口与铁心内圆 保持一定旳同轴度。压装后，以机座止口定位精车或磨削 铁心内圆，虽可提升同轴度，但将影响电机性能。
单件工艺费用为：
整年工艺费用为：
第一章 电机零部件旳机械加工
第一节 电机零部件机械加工旳一般问题
一、电机零部件旳互换性 在成批生产和大量生产旳零部件中，不经过选择和 修配，任意取出一种一样规格旳零件或部件，就能顺 利地装配到产品上去，并能确保产品旳质量。这种一 样规格旳零件或部件能够相互替代使用旳性质，称为 零件或部件旳互换性。
电机制造工艺流程
电机制造工艺流程电机制造工艺流程是指将电机的各个零部件进行加工、组装、测试等一系列工艺过程，最终形成完整可用的电机产品的过程。
本文将从电机的设计、加工、组装、测试等方面详细介绍电机制造的工艺流程。
一、电机设计阶段电机的设计是电机制造的第一步，也是最为重要的一步。
在电机设计阶段，需要确定电机的类型、规格、性能参数等。
设计师需要根据电机的应用场景和要求，通过计算和仿真等手段，确定电机的结构、磁路、绕组等设计参数。
同时，还需要进行热设计、噪声设计、振动设计等，以确保电机在使用过程中能够稳定可靠地工作。
二、电机加工阶段1. 电机铁芯加工：铁芯是电机的重要零部件，主要起到磁路传导和支撑定子绕组的作用。
电机铁芯的加工通常采用数控机床进行铣削、钻孔、打磨等工艺，以保证铁芯的尺寸精度和表面质量。
2. 定子绕组加工：定子绕组是电机的另一个重要组成部分，主要由导线和绝缘材料组成。
定子绕组的加工需要先制作绕组工装，然后将导线按照一定的规律穿过绕组工装，并进行绝缘处理。
最后，将绕组固定在定子槽中，以完成定子绕组的加工。
3. 转子加工：转子是电机的旋转部分，通常由铁芯和永磁体组成。
转子的加工需要先对铁芯进行铣削、钻孔等工艺处理，然后将永磁体粘贴或者固定在铁芯上。
三、电机组装阶段1. 定子和转子的组装：在电机组装过程中，首先将定子和转子组装在电机的机壳中。
定子和转子的组装需要严格控制其位置和相对间隙，以确保电机的运转平稳。
2. 绕组连接：在定子和转子组装完毕后，需要进行绕组的连接。
绕组的连接主要包括定子绕组和转子绕组之间的连接，以及绕组与端子板之间的连接。
3. 机壳封闭：当电机的各个部分组装完毕后，需要对电机的机壳进行封闭，以保护电机的内部零部件。
机壳封闭通常采用焊接、螺栓固定等方式。
四、电机测试阶段1. 电机静态测试：电机的静态测试主要包括绝缘电阻测试、绝缘强度测试、匝间电阻测试等。
这些测试主要是为了验证电机的绝缘性能和导通性能。
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4.1.2 按绕组在电机上的位置分类
按绕组在电机上的位置可分为定子绕组和
转子绕组，按常见的结构形式分类见表
4-1。
表4-1 电机绕组分类
4.1.3 电机绕组按其用途分类
绕组按用途可分为电枢绕组和磁极绕组。电
枢绕组根据结构和制造方法的不同，可分为软绕组 (散嵌绕组)和硬绕组(成型绕组)。
图4-1 多匝成型线圈 a) 用于开口槽 b) 用于半开口槽
式中 A、 m——通过
试验求得的常 数；
T——寿命；
θ ——温度，
℃。 可见，绝缘材 料的寿命与工 作温度是指数 函数关系。
表4-11 电机常用绝缘材料耐热分级
4.3 电机绕组的绝缘结构
4.3.1 交流低压电机绕组的绝缘结构 4.3.2 交流高压电机绕组的绝缘结构 4.3.3 直流电机绕组的绝缘结构
表4-8 聚酯薄膜与聚酰亚胺薄膜的基本性能
4)云母制品。 5)塑料制品。
表4-9 复合材料的基本性能
)绝缘漆。
表4-10 常用浸渍漆的性能
3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
经过几十年来的图4-5 标准绝缘等级的热寿命曲 线长时间研究。初步总结
了如下公式：
图4-5 标准绝缘等级的热寿命曲线
3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4
按电压等级分类 按绕组在电机上的位置分类 电机绕组按其用途分类 绕组按工艺的角度分类
4.1.1 按电压等级分类
按电压等级可以分为高压绕组和低 压绕组。在我国，对于交流电机，高压
绕组是指电压等级在3kV及以上的各种 交流定子绕组；其他小型电机的定子绕 组、磁极绕组，以及直流电机的电枢绕 组等，都属于低压绕组。
图4-4 磁极绕组 a) 绝缘圆导线绕制的主磁极绕组 b) 带状导线绕制的主磁极绕组
c) 凸极同步电机的磁极绕组 d) 隐极同步电机的磁极绕组
4.1.4 绕组按工艺的角度分类
绕组按工艺的角度可分为：单圈(包
括半圈)的，如交流大型电机定子绕组、 直流电机电枢绕组、插入式转子铜排、补
偿绕组、均压线、阻尼绕组等；多圈的，
功率在100kW以上的低压交流电机，由于定子 绕组起动电流大，需承受相当大的机械力，因 此，其绕组由矩形截面的导线组成。由于槽口 宽度只有线圈边宽度的一半，所以线圈是由两
爿拼合而成。嵌线时分爿入槽，在槽内 拼合成线圈，故称为分爿嵌绕组。
分爿嵌绕组的匝间绝缘为双根玻璃丝包扁线之 间的绝缘。分爿嵌绕组的槽绝缘、层间绝缘、 垫条、槽楔等与散嵌绕组的要求大致相同。
包铜导体聚乙烯绝缘尼龙护套耐水绕组 线(SQYN)，绞合铜导体聚乙烯绝缘尼龙 护套耐水绕组线(SJYN)，耐冷却剂漆包 线(QNF)，中频绕组线(QZJBSB)等。
4.2.2 常用绝缘材料
1.对绝缘材料性能的一般要求 2.常用绝缘材料的种类、牌号和性能 3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
1.对绝缘材料性能的一般要求
包括散嵌的和成型的绕组；集中绕组，包 括各种磁极绕组等。
4.2 电机绕组的常用材料
4.2.1 电磁线 4.2.2 常用绝缘材料
4.2.1 电磁线
1.漆包线 2.绕包线 3.特种电磁线
1.漆包线
漆包线的性能一般由漆膜所决定，大致包括以
下几项性能：
1)机械性能。 2)电性能。 3)热性能。 4)化学性能。
表4-2 电机绕组常用的漆包线
2.绕包线
1)玻璃丝包线是用无碱玻璃丝绕在裸导线和
漆包线上，并经胶粘绝缘漆浸渍烘焙而成。
2)薄膜绕包线主要有聚酯薄膜绕包线、聚酰
亚胺薄膜绕包线和玻璃丝包聚酯薄膜绕包线。
3)纸包线主要有普通纸包线，常用于油浸变压
器线圈。
表4-3 电机绕组常用的绕包线
3.特种电磁线
特种电磁线是适用于某种特殊环境 的绝缘结构和性能的导线。例如，漆
表4-14 线圈匝间绝缘结构
① 实际试验时应为脉冲电压，其峰值等
于1.2倍工频试验电压有效值，脉冲次数 为3次。
表4-15 对地绝缘材料的选用
表4-16 线圈槽部绝缘厚度及原始击穿电压
表4-17 高压定子线圈槽内装配尺寸(单位：mm)
2)线圈槽内装配尺寸，除按
所需导线截面和绝缘厚度外， 还需考虑线芯松散、线圈公 差、嵌线间隙和其他绝缘件。
4)防晕结构。
表4-17 高压定子线圈槽内装配尺寸(单位：mm)
图4-7 端部线圈边 之间的绝缘结构 1—线圈直线部分 2—线圈端面 3—空气隙 4—衬垫物
3.端部绝缘
1)端部绝缘厚度及材料。 2)端部间隙。
表4-18 复合式绝缘端部搭接尺寸
3)端部绝缘搭接。
图4-8 复合式绝缘端部搭接方式 a) 框式线圈包带复合式 b) 框式线圈烘卷复合式
4.3.2 交流高压电机绕组的绝缘结构
1.匝间、排间、相间绝缘 2.槽部绝缘 3.端部绝缘
表4-13 常用绝缘结构形式
1.匝间、排间、相间绝缘
图4-6 匝间绝缘典型结构 1—导线本身绝缘 2—匝间绝缘 3—排间绝缘
2.槽部绝缘
1)槽部绝缘厚度在选择对地绝缘厚度时，除考
虑电气方面裕度外，还必须考虑线圈在制造和 嵌线时的工艺损伤、绝缘性能的分散性以及正 常运行条件下的使用寿命等因素。
第4章 电机绕组的制造工艺
4.1 电机绕组的分类 4.2 电机绕组的常用材料 4.3 电机绕组的绝缘结构 4.4 线圈的制造 4.5 绕组的嵌装 4.6 绕组的焊接 4.7 绕组的绝缘处理 4.8 绕组的质量检查与试验
4.1 电机绕组的分类
电机具有相同结构形式的绕组，种类很多，分
类方法也各不相同。
1)绝缘强度。 2)绝缘电阻。 3)耐热性。 4)吸水性。 5)粘度和酸值。 6)介质损耗。 7)介电常数。 8)机械强度。
表4-4
2.常用绝缘材料的种类、牌号和性能 1)纤维制品。
表4-5 绝缘材料的耐热等级和极限温度
2)玻璃纤维制品。
表4-6 玻璃漆布的主要性能
表4-7 玻璃漆管的技术要求
3)薄膜与复合薄膜制品。
表4-11 电机常用绝缘材料耐热分级
4.3.1 交流低压电机绕组的绝缘结构
1.散嵌绕组的绝缘结构 2.分爿嵌绕组的绝缘结构
1.散嵌绕组的绝缘结构
1)匝间绝缘。 2)槽绝缘。 3)槽楔。 4)相间绝缘。 5)层间绝缘。 6)引接线绝缘。
表4-12 不同绝缘等级的槽绝缘材料
2.分爿嵌绕组的绝缘结构