改造者：朱 建

制冷压缩机用三相异步耐氟电机生产工艺

改造者：朱 建

制冷压缩机用三相异步耐氟电机一般主要应用于半封闭制冷压缩机中，该种电机与压缩机同轴联结，即电机转子与曲轴的主轴颈装配成一个整体，定子与压缩机机座一体，并且被封闭在充有制冷剂和冷冻机油的机壳体内而成为一个整体，所以该种电机不再是一个独立的部件，它没有单独的轴、轴承和机壳。因此，这种电机的性能直接影响压缩机的性能、可靠性和使用寿命。本文从制冷压缩机用三相异步耐氟电机的工作环境与特征、生产特点、生产工艺三个方面简单地介绍了该种电机生产制造的基本过程。

工作环境与运行特征

制冷压缩机用三相异步耐氟电机，系与压缩机共轴联为一体，封闭于对有机物有腐蚀的氟里昂气体中，并且经常与润滑油和冷冻机油接触。制冷系统内部清洁度要求也很高，倘若有污垢等杂物，容易产生系统堵塞，会引起制冷故障。另外，由于制冷工况的要求，电机启动比较频繁。频繁启动的电流会引起一个电磁力和机械冲击的作用，这种作用容易使电磁线相互摩擦或相互排斥，以致使绝缘膜破坏。同时，制冷剂通过转子和定子的时候，会产生冷热冲击，使绝缘膜产生龟裂。由于上述种种恶劣的工作条件，要求电机必须具有耐振动、耐冲击、耐氟里昂（简称耐氟电机）。电机所用的电磁线、绝缘材料、扎带和浸渍漆对氟里昂（F12、F22等）和润滑油的侵蚀要有稳定的化学性能，不允许出现气泡、脆裂、变质、剥落、被溶解等现象。那么具体来讲，制冷压缩机用三相异步耐氟电机必须具备下列条件。

1.对压缩机的负荷变化应具有良好的适应性。

2.体积要小、重量要轻、效率要高、寿命要长、噪音要低。

3.应具有较大的启动转矩和良好的启动性能，使电机，压缩机，制冷系统三者工作在最佳状态。

4.电机的材料对制冷剂、润滑油应该具有良好的适应性以及具有耐热，耐压力变化的优良特性。要求电机的材料能够保持足够的绝缘能力，其绝缘能力应该与压缩机的运转工况相适应。

5.具备一定的机械精度，并且有可靠的过热过载保护方式。

生产三相异步耐氟电机的特点

由于三相异步耐氟电机不是一个独立的产品，它只是压缩机的两个部件：定子与转子。因此，生产时与一般电机也有所区别。

必须严格控制材料质量。三相异步耐氟电机由于长期工作在制冷剂、润滑油和冷冻机油三者混合介质中，所以对材料有特殊要求。比如槽绝缘薄膜、槽楔，漆包线，引出线，帮扎线甚至硅钢片等都要进行试验，以保证耐氟里昂，耐油，耐高温。

必须对工序严格检查，以确保质量。由于这种电机装入压缩机后一般不方便维修，所以电机必须保证压缩机的寿命。这是该种电机生产的特殊要求。

生产过程中一般对电机不进行整机检查。电机单独的性能试验只是在批量生产中抽试，定转子部件均可以互换。对压缩机来说，定子与转子分别是独立的部件。

除尘处理，以保证电机的高清洁度。为减少压缩机的含尘量一般在部件生产中要注意清洁，并且采取除尘措施。对定子一般采用空压机气枪吹，转子采用汽油清洗，然后用空压机气枪吹干。

精度要求。由于该种电机没有独立的机壳和支撑，其气隙的均匀性完全靠定子、转子内外圆同心度，内圆中心线与铁芯断面垂直度保证。因此，要求冲模和叠压工装精度较高。在加工工艺上与通用电机有所区别。

三相异步耐氟电机生产中的几个主要工艺

冲片，从生产成本等角度考虑，一般采用无取向冷轧硅钢片冲制，冲片是铁芯组成基本部分，冲片质量直接影响电机性能，其冲制工艺要求：

由于采用的是无取向冷轧硅钢片，为使电机各向磁性均匀等，避免不对称性，所以一般要注意轧制方向。硅钢片轧制方向不同，磁性不同，顺向最大。其工艺路线：首先确定裁剪方向，其次在冲片上应开记号槽，按规定方向冲制。再迭压时，依记号槽错位迭压，以便使径向磁导均匀。

冲片尺寸公差一般不低于2级。冲片精度不高，往往给整个制造过程带来难以补救的先天性缺陷。对于该种电机冲片的同心度要求较高。从电气性能将定子内外圆叠装后最好不要进行切削加工。其次要求有较高的分度误差，否则影响槽满率。

应注意毛刺的大小，一般毛刺高度不大于0.03mm，由此要求模具质量较高。

目前我国生产的硅钢片出厂前多已有绝缘处理，但应该克服“冷硬”效应，冲制后沿切口冷做硬化，影响磁性，因此冲片迭压后应进行退火。

铁芯迭压，迭压铁芯应设计迭压工具，使定、转子铁芯坚实，确保铁重。其工序要点：

确定叠压系数，通常为保证迭压长度，取压力20～30kg/cm2。

保证铁重，迭压铁芯中，铁芯有效长度极为重要，否则电机额定数据变大。但由于硅钢片厚薄不均，一般为±10％，有效长度很难保证，因此在铁芯迭压时取重量标准借以控制有效长度。

防止铁芯两侧“翘片”，一般有两种办法：一种是控制压力不宜过大，控制硅钢片质量；另一个办法是加齿压板，即两侧冲片加厚。在机械下线时这是很重要的，因为机械嵌线，在绕组被拉入槽中时常常使铁芯一侧翘片。通常要求全有效长度因为翘片增长不得大于0.5mm。

转子斜槽正确。转子铁芯在迭压中要求斜槽，斜槽大小为一个定子齿距，以削弱齿谐波，改善启动特性。这里所讲的正确性是指斜槽角度及平直性，不允许弯扭。

严禁锉槽，槽口及槽壁应平整，通常以定位键保证，如果出现参差或报废，或提高冲模，迭装模精度不允许锉槽。

绕组。绕组制造对于任何电机来说都是至关重要的，它直接影响电机电气性质，寿命，运行可靠性，制造绕组有三个关键性项目需要特别注意。

避免匝间短路。匝间短路严重危害电机质量，轻者使电机过热，匝间击穿、温升高、输出不足，影响电机多项指标，重者烧毁电机。至少减少寿命，使电机无法正常工作。产生匝间短路的原因一般有：漆包线材质低劣，绕制中漆膜损伤等。为了提高电机质量避免匝间短路，所有工厂不论手工嵌线还是自动嵌线都要从两个方面强化管理：一方面严格控制劣质线材入库，使用；另一方面强化文明生产，加强工艺制度，保证检验措施，加强半成品管理。

相间阻抗平衡与控制。对于三相电机应保证三相绕组抗平衡，主要是电阻的平衡，以保证电机的对称性。

绕组匝数准确性。绕组匝数的误差对电机功率，转速，转矩都有影响，特别是在正弦绕组中，匝数不准确使磁场畸变，从而失去正弦绕组的意义和电机性能变坏。另外，每项分布匝数也要保证准确。保证匝数准确性的手段是控制绕线设计数及加强匝数检查。

转子铸铝，转子铸铝对鼠笼异步电机来说是关键工艺之一。鼠笼转子铸铝一般用金属模，而在该种电机中一般采用压力铸造，生产效率高，但易有气孔，疏松缺陷。压力铸铝工艺过程简单，但须严格按照工艺规程做，才能保证质量与发挥设备的效能。通常压铸有气动，液动。气动快，液动平稳。影响压铸零件质量、生产率的主要工艺因素为：模温、铝水温度，比压力，注射速度、铝的质量。

铸模温度，一般采用对铸模预热来保证，预热温度一般在200℃左右。过高或过低都会导致排气困难。

铝水温度，转子铸铝时，铝水温度是关键之一。温度过高，铝晶粒粗大，使铸件的电阻率变差，机械性能变差，温度过低，电阻率与流动性变差。因此，通常控制铝温，在模温200℃时，最低铝温不能小于680℃，最高不能大于745℃，最好温度为735℃。

比压力。比压力是铸铝转子模具设计工艺因素之一，鼠笼转子对铝件强度没有特殊要求，一般说在700kg/ cm2以下，压力越大，强度越好，大于700kg/cm2强度下降。过大比压力，对模具结构强度将要给予特别考虑。

注射强度，影响冲模状态、流动性。过快，影响模具寿命，太低。产生冷隔，通常取适当压力，低速，可保证铸件质量。电机中取1m/s。另外，存模时间对铸件质量也很影响，一般4—6s为好。

结束语

工艺工作并不是一成不变的，随着新技术、新材料、新设备的出现，工艺工作绝不会停止在一个水平上，工艺工作也会不断改正、不断完善、不断发展。应用先进的电机制造技术和完美的设备、工装、模具，可以生产出高效率、高性能的电机，满足日益增长的产品需求，同时可以减小因质量问题所造成的产品检验不合格现象。另外生产制造过程中，一些关键工序，对员工的文化素质要求较高一些，对文化素质薄弱的员工应加强培训，以提高其质量意识，另外还要对员工加强对设备的保养及对模具的爱护，增强生产过程中的自我安全保护意识。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.09.033