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新聞資訊2022-07-01 10:21:20來源:
鼠籠型三相異步電機中,鑄鋁轉子的質量直接決定了電機的轉子損耗,結合一些制作的設計的經驗,對于鑄銅轉子,轉子的附加損耗約為額定功率的0.5%,鑄鋁轉子的附加損耗約占額定功率的1%~3%,所以在目前對效率節能的發展趨勢下,需要對轉子的附加損耗進行控制,采取一些工藝措施降低電機的附加損耗,電動機轉子的附加損耗的種類有多種,對于鑄鋁鑄銅轉子,由于導條與轉子槽之間無絕緣,導條間通過轉子齒的漏泄電流產生部分轉子損耗,這部分附加損耗約占額定功率的1%~2%。因附加損耗的存在,使電機效率降低,溫升高。為了降低鑄鋁轉子的附加損耗,提高電機的性能指標和經濟指標,需要提升鑄鋁轉子質量,從而減少附加損耗,從工藝上有以下措施。
1、轉子沖片的磷化處理
磷化處理是用化學或電化學方法,使金屬表面生成一種不溶于水、抗腐蝕的磷酸鹽薄膜。這種表面磷化膜與金屬的結合牢固,有較高的絕緣性能,能耐高溫。矽鋼片經過磷化處理的磷化膜單面厚度在0.004~0.008mm之間,在1~3MPa的壓力下,表面絕緣電阻可達10000Ω·c㎡以上,并有較高的耐壓強度(240V以上)。電工鋼片的磷化膜可在450℃下長期工作,可經受住鑄鋁時鋁液的680~720℃瞬時高溫及鑄鋁后的短時高溫。但經過磷化處理的轉子,由于磷化膜的導熱性比較差,的原因轉子的溫升有一定的影響,但結合制作的經驗,經過磷化處理的轉子其附加損耗降低,但磷化處理工藝比較復雜,生產成本高需要專業的設備降低生產的成本。磷化處理液的配方和工藝如下。
1.1正常法
通過采用磷酸錳鐵制劑,磷酸錳鐵制劑是一種混和塊,分子式為nFe(H,PO,)2mMn(H2PO2)2,其中n、m為鐵塊與錳塊的比例,主要成分(質量分數):P2O3為46%~52%,Mn大于14%,Fe為0.3%~3%,H20為19%以下。磷酸錳鐵制劑27~30g/L,磷化液的溫度為95℃,沖片及鐵心疊壓后均需去油處理,采用甲苯或者四氯化碳進行清洗,使其表面的油污垃圾清理干凈,然后將其浸入配置好的磷化液中,進行浸泡30~45分鐘,取出后用3%的肥皂水進行沖洗對其皂化,后在進行酸蝕 (浸入50%濃度的工業鹽酸中20s),用大量溫水沖洗,完成沖片、轉子的磷化處理。
1.2加速法
加速法有很多種配方,下面介紹的是正磷酸氧化鋅法:
正磷酸H3PO4:40~50g/1;
氧化鋅ZnO:9~10g/l;
硝酸鈉NaNO3:4~5g/l。
工件經去油處理后浸入95℃以上的磷化液中處理12~15min,也需要進行皂化、清洗。配
方中硝酸鈉的作用是促進化學反應的進行,并使磷化膜細密。磷化處理前的工件去油是保證磷化質量的關鍵工序。去油的方法可用甲苯或四氧化碳清洗,或用化學去油液在70~80℃的溫度
下處理10~20min,至去凈油跡為止?;瘜W去油劑的配方為:
水玻璃:250g/l;
OP乳化劑:5~10g/l。
磷化處理所得磷化膜具有多孔性,一般要經過補充加工才有較好的抗蝕力,用作絕緣的磷化膜只進行皂化處理即可。經皂化后磷化膜表面覆蓋一層極薄的由鐵皂、錳皂或鋅皂構成的不溶于水的薄膜,提高了磷化效果。
經磷化處理的轉子,可使導條與鐵心的接觸電阻增加,從而降低附加損耗,進而溫升和效率也有所改善。
2、沖片氧化處理
沖片氧化處理的目的和沖片磷化處理相同,工藝和轉子沖片磷化處理相同,只是在所使用的化學制劑不同而已,工藝流程均一致。
3、脫殼處理
脫殼處理是利用鋁和矽鋼片的膨脹系數不同的特點,將加熱了的轉子迅速冷卻,使鐵心與鋁條之間形成微小的間隙,增加接觸電阻,以減少附加損耗。
脫殼處理的工藝如下;將鑄鋁后的轉子放在退火爐內加熱到540℃,保持2~3h,然后取出在空氣中冷卻,(或在水中浸7~10s),當轉子尚有200℃左右的溫度時取出,利用此余熱使轉子自行干燥。
4、轉子表面燒焙
將鑄鋁并經精車的轉子表面用噴燈燒焙,去掉鐵心表面的毛刺和粘上的鋁屑,以減少附加損耗,待鋁條快要熔化時,立即放入肥皂水中急劇冷卻,使其進行脫殼。
5、堿洗
用強堿蝕去與轉子槽相接觸的鋁,增加鋁條與鐵心的接觸電阻,以減小附加損耗。堿選的方法是把轉子浸在濃度為5%、溫度為70~80℃的堿性鈉溶液中進行腐蝕1min,然后取出清水洗凈、烘干。
6、轉子槽絕緣處理
鑄鋁前對轉子槽進行絕緣處理,絕緣涂料必須是耐高溫的。
綜上所述,同時經試驗證明,采取上述措施的任一項,對于降低電機附加損耗都有一定的作用,但制作工藝的復雜性,附加措施將顯著增加電機的生產費用,因此在進行任何一項工藝措施,都會造成成本的增加,但由于國家節能減排的倡導及推行,一些企業也開始從工藝方面如轉子的脫殼處理、轉子表面燒焙等工藝進行電機轉子制作工藝的改進,來降低轉子的附加損耗。