江 门 市 蓬 江 区 金 富 菱 电 机 有 限 公 司
 
JIANGMEN PENGJIANG JINFULING ELECTRIC MACHINERY CO.,LTD.
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金富菱电机拟突破的公共关键技术及重点项目介绍

发表时间:2017-05-17 09:55

金富菱工程技术研究中心于2014年设立,拥有专职研发人员15人,均为行业内部专业人士,拥有丰富的技术储备知识。经过研发小组讨论研究,发现目前市场上存在的一些问题:

国内行业缺乏国际知名品牌,导致企业利润不高。虽然近几年来,受国民经济迅速发展的拉动,电机行业发展也很快,涌现了一批产量规模大、产品质量好的企业,这些企业出口产品的质量与国外企业相比并不逊色,然而,由于不是国际知名品牌,产品价格远低于国外知名品牌的同类产品;而同样中国生产的产品,如果打上国际知名品牌,在国际市场上价格可大幅提高。国内这些企业出口产品价格低,在国内又受到伪劣产品压价竞争,导致企业利润不高。

产品技术含量、附加值不高。目前,我国电机基本系列产品产量占的比例偏大,高技术含量、高附加值产品品种少、产量小。基本系列产品生产厂家多、产量大,形成互相抢占市场压价竞争局面。在出口产品中,基本系列产品也占有绝大的比例,高技术含量、高附加值产品出口很少。我国电机出口额和进口额基本相当,然而出口与进口的数量相差很大,国家每年将花费大量外汇进口许多国内急需的派生、专用系列电机产品。

装备自动化水平不高,劳动生产率较低。目前,我国中小型电机行业的制造装备和加工工艺与世界先进水平差距较大,电机制造企业装备自动化程度不高。而国外先进的电机制造企业普遍采用自动化程度高的生产流水线及加工中心生产,生产效率和产品可靠性均较高。

针对上述问题,金富菱电机工程技术研究中心计划重点开展的项目情况如下:

(1)三相异步电动机的节能改造技术突破

现在,随着用电设备进入千千万万的家庭及工厂当中,用电负荷不断加大,电费支出也在不断提高。而在电网负载中,异步电机所占比重较大,异步电机在制动过程中,会出现一个滞后的无功功率,这个滞后的无功功率对电网是一个相当重的负担,它增加了线路损耗,妨碍了有功功率的输出,对能源消耗是一个比较大的浪费。而且,对于那些长期空(轻)载运行、短期重载、空载率较高或重载持续率较低的地方,采取针对空(轻)载运行的节能措施就十分必要。

在三相异步电动机的节能改造中,我们采用可控硅调压装置进行控制,该装置可使电压伴随负荷的变化而自动进行对应调节。也就是说,三相异步电动机可利用负载电流的大小变化进行取值,并将取值指令反馈到可控硅导通角上对其进行控制,进而实现通过三相异步电动机负载变化去自动调节电动机电压的目的。其实质在于可控硅降低并切断了三相异步电动机等值电路中的正弦波。因此,可控硅导通角越小,电机端的电压也就越低。而三相异步电动机节约的有功损耗则主要是电机定子、转子回路的铜损共同降损带来的结果。与此同时,无功损耗与电压的正比关系,电压的下降势必会直接引发无功损耗下降,进而三相异步电动的运行效率、功率因数能够被有效提高。

正是因为可控硅调压器装置具备无触点、噪声低、体积小、耗损低等诸多优点,使得其在电网中不会造成任何的冲击性,电压能够随着负载变化进行自动调节,电能在调压装置中也能够得到充分的利用。因此,可控硅调压装置对于三相异步电动机而言是极具发展前景的节能装置。

(2)降低电机温升的技术突破

在电动机的运行过程中,如若其温度过高势必会引发电动机的损坏。也正因如此,做好电动机在制造过程中的温升降低措施则显得尤为重要。

做好定子绕组的浸漆工序。在一个封闭式的电机定子绕组中其损耗的所有热量,主要都是通过绕组绝缘层传至铁心,最终由电动机壳散发出去的。而如若在预烘温度、漆的粘度和浸漆时间等参数偏大,滴漆流失严重等致使绕组与铁心槽间漆填充不满,出现孔隙甚至铁心中段槽内的绕组没被浸渍透,那势必会引发绕组温度的大幅上升。所以做好绕组浸漆工序的质量控制,对降低电动机的温升有着十分重要的影响。

做好定子铁心与机座之间的配合。定子铁心与电动机机座的配合面的妥善配合能够在很大程度上直接降低铁心的温度。在制造过程中机座的铁心段内径如若出现任何的数据偏差,定子铁心的叠压不齐等问题,都会造成定子铁心与机座间隙变大,进而增大热阻,而热量又难以被导出,最终造成绕组温升的不断增加。所以,在电动机定子绕组制造和机座铁心段造时,应进一步加强对定子铁心内径与尺寸的控制,并不断提高其工艺上的精确度。特别是在叠装冲击片与叠压扣片时,应该注意保证铁心外圈的整齐。

做好机座表面的质量。通过分析得知,电机有将近47%的总升温,因机座散热而被降低。所以,想要降低电动机的升温,就必须提高机座表面与散热片的精细度,进而减少与气流之间的摩擦系数。此外,但为了确保电动机表面散热的通畅性,在对表面进行打腻子或者喷漆时,其腻子与漆层都不宜过厚,以免影响到机座表面的实际散热性能。

做好铸铝转子铝水的杂质控制。定期进行化验,也是进一步确保转子导条电阻满足设计需求。同时,要对转子铸铝的铁心预热温度、铝水温度、浇注速度、离心浇注的转速和压力等工艺参数进行定期测量与控制,进而保证转子导条的饱满,杜绝断条细条现象的发生。

温升作为衡量电动机产品质量的重要标记之一,其与电动机的制造有着十分密切的联系。也正因如此,要想进一步降低电动机在运行中的温升问题,则必须从电动机的原始制造入手,从源头上做好电动机的温升控制,从而提高电动机的内在潜力。

(3)高效电机转子制造的技术突破

现有技术中的转子大都是铸铝转子,其中由于压力铸铝转子劳动强度低,生产效率高,转子外观质量好,使用最为广泛,但压力铸铝转子铝条内部缺陷如气孔、缩孔、冷隔始终存在,导致铸铝导条电阻增大,损耗加大。如果用铸铜转子替代铸铝转子,电动机的总损耗将可以显著下降,从而提高电动机的整体效率,但是铜压铸的浇注温度在1100℃左右,而铝压铸的浇注温度仅为700℃左右,这样高的浇注温度对于模具以及压铸机的压室都是很大的考验。

为实现电机高效运转的功能,现在通过研究一种能够减小转子电阻、降低转子损耗、提高效率的高效转子,使电机高效运转。在电机高效转子的研究中,我们重新改造转子的制造工艺,新的高效转子使用转子冲片叠压成型的转子铁芯,并在转子冲片的冲片槽内充斥有压铸铝条,冲片槽内还穿有铝排或铜条。新的制造工艺要求先在冲片槽内穿铝排然后再置于铸铝模中铸铝,能够有效地减少气孔、缩孔及冷隔的存在以及杂散损耗;而在冲片槽内穿铜条然后再铸铝,不仅使转子有铜的低电阻的特性,又保证了电机启动转矩基本保持不变,达到提高电机效率的目的。


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