電機的壽命和可靠性

1、電機的壽命和靠譜性電機的壽命和靠譜性12/12電機的壽命和靠譜性精心整理電機的壽命和靠譜性絕緣影響壽命和靠譜性的重點要素在公民經(jīng)濟和社會生活領域里，電機已經(jīng)獲得了愈來愈寬泛的應用，電機的壽命及使用靠譜性也愈來愈被人們所關注。在正常使用的條件下，電機的壽命一般定義為1015年。傳統(tǒng)的見解以為，影響電機壽命的主要要素是絕緣的老化，所以絕緣構造確實定、絕緣資料的采納，就成為電機設計制造的首要任務之一。絕緣系統(tǒng)的選擇主要取決于電機的電壓等級和耐溫要求，而同一等級使用哪一種絕緣資料，則要綜合考慮其耐溫要求，機械性能，電氣性能及使用工藝性能等要素后最后選定。電機對地絕緣（亦稱主絕緣）的等級決定了電機的絕緣

2、等級，一臺電機上可以按不相同部位的發(fā)熱狀況和使用要求，來采納不相同樣級的絕緣資料，而不用規(guī)定一臺電機上全部的部位必然采納同一等級的絕緣資料。微電機常用電氣絕緣資料的耐熱等級和贊成的極限使用溫度見下表：表1耐熱等極限使用溫電機贊成溫常用絕緣資料級度升KA10560浸漬的棉麻絲綢E12075聚酯薄膜，聚酯薄膜粘帶B13080云母帶（B）DMD纖維紙（B）3240環(huán)氧布板1132環(huán)氧漆精心整理F155100DMD（F）云母帶（F）H180125聚酰亞胺薄膜，0840浸漬漆電機各導電零件因為電位不相同，所以須用絕緣資料將其分分開。按使用部位及功能的不相同，常分為以下幾種：1、對地絕緣：指電機帶電部位與

3、接地部位（如鐵芯、機殼、軸等）之間分開所用的絕緣，為環(huán)氧粉沫涂敷，DMD纖維紙，聚酯薄膜紙，尼龍一體成型槽絕緣等。2、匝間絕緣：指一個多匝繞成的線圈，電位不相同相鄰匝間的絕緣，微電機中一般是漆包線自己的外包漆作為匝間絕緣。3、層間絕緣：指電樞線圈在槽內(nèi)或端部上基層之間分分開所用的絕緣，微電機中常用漆包線自己的外包漆作為層間絕緣。4、相間絕緣：指擱置于同一部位的電位不等的幾種線圈之間間隔所用的絕緣，如溝通電機不相同相（A、B、C相）之間，不相同激磁方式直流電機的激磁繞組（串激、復激、他激）及不相同轉速檔（高速、中速、低速）各激磁線圈之間所用的絕緣。二、合理設計電機壽命和靠譜性的天生保證電機設計是

4、產(chǎn)質量量鏈中的第一環(huán)節(jié)，假如設計不合理，甚至不正確，那么后道再圓滿的工藝及再精心的制作都將變?yōu)闊o效，最后不可以能做出適用性好的、客戶滿意的產(chǎn)品。我們常聽聞這電機天生不足，意即設計不好造成的。電機設計的主要任務是按客戶對產(chǎn)品的設計輸入要求，外形安裝要求，電機使用途合，負荷大小，工作環(huán)境條件，工作制長短等，經(jīng)過電路、磁路計算采納合理的發(fā)熱和磁路參數(shù)，決定電機各主要零零件的重點尺寸，并經(jīng)過這些主要條件進行機械強度計算，最后繪制電機主要零零件的工作圖及總裝圖，設計時必然同時考慮到制作時優(yōu)秀的工藝性及制造成本的經(jīng)濟合理性。下邊列出一些直流微電機中常用的電磁計算公式及應控制的電磁設計參數(shù)。精心整理1、PN

5、=0.1047nNTN此中：PN額定功率（瓦）TN額定轉矩（牛米）nN額定轉速（轉/分）2、60aEN108NnNPN此中：N每極額定磁通（高斯）EN額定功況下的反電勢（伏）p磁極對數(shù)電樞總導體數(shù)3、AINNDa此中：A電樞的線負荷（安/厘米）IN電樞額定支路電流（安）Da電樞直徑（厘米）4、TN975UNNI103nN此中：TN額定轉矩（公斤米）電機額定效率UN額定電壓（伏）5、Pl=UNIN此中：Pl電機輸入功率（瓦）6、1PPl此中：P電機總耗資（瓦）精心整理電機的主要發(fā)熱和磁路參數(shù)有定子電流密度，轉子電流密度，電樞線負載，電樞發(fā)熱要素，每極磁通量，氣隙磁通密度，電樞齒部磁通密度等。7、

6、TN0.16iABDa2la103此中i電機計算極弧系數(shù)氣隙磁通密度（高斯）la電樞斷念長度（厘米）Da2la電機有效體積，表征電機體積的大小由上式可見，入采納較高的電磁發(fā)熱參數(shù)（i、A、B）時，電機的額定轉矩也相應增大，或可減小電機的體積來達到相同的轉矩，但電機的制造難度及要求也相應提升。其他由上式也可見，電機體積的大小與其額定轉矩成正比，而與其功率沒有直接的關系。三、精心制作電機壽命和靠譜性的主要保證各樣電機使用實踐表示，電機破壞大多不是因為絕緣資料的自然老化，而是因為電機零零件制作過程中工藝不妥，制造簡陋，留下隱患，而電機在運用過程中，繞組等零件受發(fā)熱、磁場、機械外力、濕潤、化學、油污等

7、各樣要素的損害，使其喪失使用功能而提早夭折的。所以精心制作，減少隱患，是提升電機壽命和使用靠譜性的主要保證。對微型直流電動機，重點工序有換向器精車、電樞線與換向器之間的點壓焊接、電樞動均衡，環(huán)氧粉末涂敷，絕緣辦理，定子與轉子的繞線等。1、換向器精車：換向器是一個高速運行的零件，其工作面與電刷滑動接觸并傳送電能，所以要求其工作面必然是一個堅固的圓柱體，徑向跳動小于等于0.01，不得有凹片和凸片，表面光潔度要達到Ra0.8以下（相當于原78）換向器精車必然使用高精度的車床，床身和傳動機構堅固、靠譜、且應防備靜靜振動的影響。切屑量、切屑速度和走刀量要采納合理。金剛石車刀因為硬度高、耐精心整理熱性好，

8、可以提升切削效率且防備粘刀現(xiàn)象，進而減小切削毛刺。提升了換向器表面的光潔度?？刂茍A度是對調(diào)向器工作面檢測談論的一項先進和適用的手段，比用百分表測徑向跳動的宏觀手段更精準，更深透，向微觀檢測邁出了重點的一步。2、電樞導體與換向器鉤之間的點壓焊接（FUSING）這是當前微型直流電機中最重點，最不堅固也是最難以控制的工序，它直接影響著電機的壽命和靠譜性。點壓焊較錫鉛合金釬焊及鎢極惰性氣體TIG保護焊有著顯然的長處，特別適合帶鉤的微型電機換向器與電樞導體的焊接，它是經(jīng)過電阻焊時產(chǎn)生的高溫高熱，加熱銅導體和鉤子，融化掉漆膜排斥掉接觸面處的空氣，推壓并將它們粘附在一同。所以我們以為，經(jīng)過點壓焊策應使銅導體

9、與換向片鉤部之間有適合的粘附和熔焊，是本工序的重點要害所在，假如只達到融化掉漆包線的漆膜，銅線與鉤公有表面的接觸，沒有粘熔的狀態(tài)，則該處的焊接電阻將是不堅固的，一旦該連結處的狀態(tài)有所變化（如外力移位及漆液浸透），焊接電阻將逐漸變大，發(fā)熱加劇，直到該連結點脫開而不可以正常使用。當前企業(yè)全部電機電樞的焊接電阻控制值均為0.3m，假如點壓焊優(yōu)秀，則達到0.3m以下不是問題，但各電機的狀況是不均衡的。以BZY17為最差，初次檢的不合格率為1/3，經(jīng)三次點焊后仍可是關而報廢的還有10%，還有一些電機較差如BZR14、16及BZR01，而以BZR11、13為最好。在點壓焊機中，現(xiàn)用的DNH焊機擁有一系列的

10、長處，如溫度監(jiān)控器控制焊點的溫度，堅固的恒流控制系統(tǒng)等。而且有寬廣的調(diào)理范圍，供我們不相同大小電樞點壓焊時采納。關于當前焊接電阻不太堅固的電樞，可以再做焊接參數(shù)改動的試驗，以追求不相同大小電樞的各自最正確焊接參數(shù)，以達到堅固的焊接電阻保證值。四、提升電機壽命和靠譜性的門路：1、影響電機安全作用的四個極限條件精心整理發(fā)熱強度極限：絕緣構造的熱芯化，使其絕緣性能變壞而失掉絕緣性能，對微型電機，因為負荷電流較小。所以一般不用考慮和擔憂電機發(fā)熱強度極限的影響，除非像BZY20A，BZY21的壽命試驗時要求那么嚴酷的發(fā)熱條件。電氣強度極限：對直流微電機而言，電壓都特別低，均在100伏以下，除非電系統(tǒng)造中

11、存在大的缺點和隱患（假如匝間和層間絕緣損害），電氣強極限也要不用考慮。換向強度極限：對直流微電機，設計的換向參數(shù)如電抗電勢最大片間電壓等都特別低，所以理論上講都應有優(yōu)秀的換向，但常常因為使用環(huán)境條件的惡劣及強烈的振動等原由，使換向器工作表面很難形成一層氧化膜，電刷及換向器上磨損很快，表面燒蝕及炭化嚴重，使電刷與換向器表面沒法正常優(yōu)秀接觸，致使電機無效。機械強度極限：常有的是電樞線甩出卡定子（槽內(nèi)及兩頭部），均衡泥甩出，軸承超速破壞等。2、直流微型電機提升壽命及靠譜性的舉措：詳見下表電機按工作時間的長短，分連續(xù)工作制（S1）、短時工作制（S2）及斷續(xù)工作制（S3）三種，以邊境工作制對電機壽命的要

12、求最高，特別是好多客戶要求壽命達50001000小時，對電機的設計和制造帶來很高的要求。采納的舉措預期見效精心整理1、加大電刷載面積1、減小電刷電流密度，降低電2、加長電刷長度刷，改良電機換向。3、采納電阻系數(shù)高、磨擦系數(shù)2、在正常換向條件下，電刷長4、小的電刷度與使用壽命成正比，在換向5、提升換向器的硬度，嗇其耐不良時，電刷燒損嚴重、正常磨性能磨損比率減小。盡量減少電刷炭粉的生成與3、低壓微型直流電機均采納聚集金屬電刷，以減小電壓降，但含銅量越多磨損越快，磨擦系數(shù)越大易增大噪音。所以在不影響性能的前提下，盡量采納電阻系數(shù)高一些的電刷。4、換向器因磨損后形成凹槽，影響了電刷的正常接觸，電刷產(chǎn)生

13、跳動及換向器積灰發(fā)黑。彩銀銅換向器銅片及降低點壓焊時的退火溫度都是提升換向器硬度的有效方法。5、從客戶返回電機狀況看，最多的是電機電流增大、轉速降低直至電機無效。拆檢發(fā)現(xiàn)換向器上未形成氧化膜，溝槽上大批聚集黑灰，使換向器接觸面電壓降增大，致使電機性能降落，嚴懲時電刷不可以與換向精心整理6、采納綜合性能高適應性好6、綜合性能系指耐溫指數(shù)、機7、的絕緣資料必需時采納高械強度、操作工藝性等，用增8、級別資料降級使用加資料成原來換取長的壽命及9、過流保護器裝置操作工藝靠譜性。10、提升冷壓連結及錫焊連結7、對雙金屬片型過流保護器，11、頭的靠譜性其弧形大小絕不可以有所改動，12、采納適合的刷握彈簧構造

14、在裝置到位時，決不可以壓到金及材質屬片，一旦弧度變小，斷開時采納渦卷彈簧構造間會變短，這類故障無效在采納適合的電刷與刷盒之BZR02A中已發(fā)生四次。間的空隙值8、BZR02有一臺返回電機，拆按電機防備要求，做到壽命檢發(fā)現(xiàn)是黑引出線內(nèi)形接頭期內(nèi)密封性能不降低壓接不良，接觸電阻逐漸變大發(fā)熱加劇而破壞了正常的連接。所以各冷壓接點處應增強首末檢及巡檢，錫焊連結處應防備虛焊。9、當前彩的螺旋彈簧在刷盒內(nèi)被壓縮而對電刷產(chǎn)生壓力的方法構造簡單，裝置方便，但跟著電刷磨損，壓力變小，變化率達50%以上。恒壓刷握的結構使壓力變化率控制在10%以精心整理下，有益于電刷、換向器部位的正常運行及減小噪音。刷握彈簧應采納熱退火溫度高，彈性堅固的材質制造。10、微電機頂用渦卷彈簧的徑向尺寸，加長電刷有效長度，以延長電刷磨損時間。11、電刷在刷盒孔