压芯工艺条件的选择

有一次SJ团队走访企业，在装配分公司观察电机的零部件后，他们曾感叹：电机好造!众所周知，做电机很容易，但做电机真的不容易。在同一方案中，不同的电机制造商和不同的工艺会有各种不同的性能效果。今天，与会女士要简单总结一下电机铁芯的制造。说实话，技术水平的差异在纸面上很难看到，但体现在一些经验的积累上。

定量恒压问题

电机铁芯必须有一定重量的冲片，冲片之间有足够的压力使铁芯成为一个整体。这样可以保证电机的性能和可靠性。无论是固定“数量”的压装还是固定“压力”的压装，都要满足这个要求。

定量压装是根据重量来控制铁芯。但由于硅钢片密度、毛刺、厚度、漆膜厚度等不稳定因素的影响，在铁芯重量不变的情况下，铁芯长度往往达不到规定值。由于没有压力标准，经常会因为压力不足而导致铁芯松动，或者是因为压力过大导致片间绝缘损坏。

恒压安装是通过压力来控制铁芯。在实际生产中，由于上述不稳定因素的影响，以及冲片内外直径和槽形均匀性的误差，叠片时的摩擦力变化很大，很难通过压力机的压力来控制铁芯的片间压力，手动操作压力机时更难控制。

任何时候，压芯都不能受冲片数量的控制。因为硅钢片的厚度公差(一般为铝分支和装配分支的10%)远远不能保证铁芯的质量。

实践中采用定量、恒压、定长相结合的方法。即以定量为主，允许压力在一定范围内变化，适当增减冲片数量(一般不超过2-3片)以保证芯长。

堆芯系数

理论上，最后一个电机铁芯中硅钢片的消耗量(kg)根据公式(1)计算。

GFe=KfeFesL ………………(1)

在公式(1)中：

KFe——堆芯系数，即铁的填充系数;

Fe——硅钢片密度(kg/m3);

S——冲孔净面积(m2);

l铁芯的总长度(米)。

铁芯的叠片系数KFe可以根据定义中的公式(2)计算。

可见，KFe与硅钢片的净厚度、两侧绝缘厚度以及片间间隙有关。实际上，绝缘厚度受绝缘处理工艺的影响，而片间间隙则随压力、毛刺和芯结构件的质量而变化，也就是说，KFe与制造工艺密切相关。在工艺相对稳定的工厂，堆积系数KFe相对稳定。不同的过程对应不同的叠加系数，范围从0.91到0.98。

最佳堆积压力的选择

为了防止切屑在长期运行中松动，切屑间的实际压力应在0.8~1.0 mN/m2左右。然而，由于在压配合过程中需要克服的摩擦力较大(如冲片与配合件的轴或底座之间的摩擦;薄板和压配夹具之间的摩擦);硅钢片压制后进一步压扁，运行冲片绝缘老化收缩等。都会导致现有铁心片之间压力的降低。因此，压装压力应略高于megan/m2。为了防止压芯在运输和碰撞过程中松动，应增加实际堆垛压力。

在实际生产中，一些工厂由于

怕铁心松动和追求提高叠压系数，小型异步电机定子铁心的叠压力往往高达20~30兆牛/米2，以致压伤冲片绝缘，引起铁心性能恶化。最佳叠压力的选择，须通过对定子铁心磁性能及叠压系数的分析比较而定。

●叠压力对铁心磁性能的影响

随着叠压力的增加，铁心冲片的内应力增高，在30兆牛/米2以下，铁心所产生的内应力实际上处于弹性范围内。由于弹性应力使得铁心磁性能恶化，但在压力撤消后，磁性能又会改善。

当叠压力为兆牛/米2时，对于小型异步电动机定子铁心，由于内应力引起的单位损耗仅增加5%(B=1.5特)，而为建立这种磁感应强度所需磁场强度则增加47%左右。可见应力对磁化曲线的影响较大，即使有可靠的片间绝缘，定子铁心以一定的压力叠压和紧固时，由于产生弹性应力，定子铁心的磁性能恶化了。

实际上铁心冲片片间绝缘质量并非十分可靠，有的甚至很差，加以冲片有很大的毛刺，因此，当叠压力增高时，不仅磁滞损耗增加，而且随片间绝缘电阻值的降低，又引起了涡流损耗的增加，这种增加远远地超过由于弹性应力所引起的增加。

由于片间绝缘不良和冲片毛刺的影响，使得铁心单位损耗随叠压力的增高而急剧增加，而对磁化曲线的影响很小。

●叠压力和叠压系数的关系

根据试验对比数据和曲线的分析，为了提高铁心的叠压系数，对于氧化处理冲片叠压的定子铁心，可以先以20兆牛/米2压力预压，最后用4~6兆牛/米2压力压紧，并以扣片紧固铁心。

预压实际上不影响铁心最终的磁性能。采用预压铁心的叠压方法，可以提高叠压系数确保铁心的紧密度。实验证明，这种工艺方案可以使小型异步电动机的空载损耗和杂散损耗降低，效率提高。

对于涂漆绝缘的冲片，一般当片间压力超过4兆牛/米2时，片间绝缘会破坏，故不能任意提高叠压力。

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