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[摘 要]三相电动机的整体质量问题，已被众多生产厂商和用户越来越重视。本文从电气和机械角度，剖析电动机容易产生的几个质量问题及相应的解决方法。
[关键词]电动机；质量；措施
中图分类号：TM343+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0067-01
随着经济的发展，人们对电机的需求越来越多，同时对电机的质量也提出了更高的要求。
电机的质量指标在技术条件中已明确地规定，电气性能、安装尺寸、主要工艺、清洁度、内外表观质量作为比较和反应产品质量的主要考核项目。下面仅对电气性能不合格及温升过高、噪声振动等问题进行分析探讨。
功率因数不合格，在工艺上的原因及措施
造成电动机功率因数降低的原因，从理论上分析，是因为电机的激磁电流增大，更主要的原因是因工艺和材料波动，使得空载电流增大。功率因数低从工艺上分析，主要的原因有以下几点：
（一） 冲片毛刺大，或硅钢片质量差，定转子冲片叠压不紧，达不到设计要求的叠压系数。铸铝时，预热转子铁心温度太高，时间太长，铁心片氧化严重等。缺边的定子冲片搀用太多，都可以使铁心有效截面减少，因而铁心内部实际的磁通密度增高，使得激磁电流增大。
（二） 硅钢片性能不够好，导致激磁电流也会增加。
（三） 转子外径偏小，使得气隙增大。定子与转子长度不相等，使得气隙有效长度增大。铁心齿部弹开度过大，使得两端的有效长度增大和两端的有效气隙增大，定转子压装位置不正确，相对位置偏移，使气隙有效长度增大，使激磁电流增加。
（四） 转子铁心叠压时如果不用假轴上的斜键来保证转子槽斜度，可能会使槽斜度偏大，使槽漏抗增加。有时因嵌线困难，放大了线模尺寸，使得线圈端部比设计值长，导致绕组端部漏抗增大，电抗电流加大，因而使功率因数降低。
上述几点解决的办法是改进冲片模具的设计，选用合理的凹凸模间隙，铸铝时严格控制铝温，一般应在700℃±10℃范围内，对转子铁心叠压用的斜键应严格按照其导程来制作，切不可贪图方便而用平面代替螺旋面。同时定子压装时应注意压头尺寸，称重准足，减少定转子轴向位移。
温升高，在工艺上的原因及措施
电机温升高的原因可以从发热和散热两方面来进行分析。发热多是由于损耗大引起的，在下面的效率低的原因中会专门分析这一点，这里仅就散热不良方面进行分析：
在封闭型电机中，绕组热量向周围冷却空气传递时的主要途徑是：1）通过铁心传递给机座；2）通过内部空气将热传递给机座。
由于铁心与机座是大面积过盈配合接触，传热的能力比内部空气将热量传递给机座、端盖的能力强得多，因此主要部分的热量是由第一种路径传出。如果浸漆不好，将导致导热不良，绕组槽内部分热量传给铁心时遇到热阻增大，绕组对铁心的温差加大。如果机壳与铁心配合不紧，配合处留有空隙，也会影响到主要部分热量的传出。在通风散热方面，如果风罩进风口太小或安装不正确，引起风路上的涡流，使风扇效率降低，或未经试验减少外风扇叶片数等都会使温升增高。解决办法是加强浸漆工艺，保证浸漆次数，测量浸漆的温度和黏度，使烘焙时间符合工艺文件要求（如图1所示）。
效率不合格在工艺上的原因及措施
对于给定功率的电机而言，电动机总损耗大，输出功率就降低，则效率低。所以异步电动机效率低的主要原因是总损耗增大。
1） 定子铜耗增大的原因是定子电阻增大，在测量直流电阻时可以反映出来。从工艺上考虑，可能是绕线时错用了较细的导线，或者是绕线时拉力过大，将导线拉细。改进措施是绕线前必须检查导线直径，控制绕线机转速，使拉力适当。匝数增大或线圈节距增大也会使电阻增加。
2） 转子损耗增大表现为转差率大，主要原因是转子铸铝质量差，使转子电阻增大，如细条、缩孔、裂纹等，此外铝锭成分不纯或熔铝过程中温度过高，将产生过多的氧化层，也会使转子电阻增大。措施是对铝液中的化学成分进行化验，使硅、铁等其他含量小于标准要求，熔铝温度要进行测量，以减小转子损耗。
3） 铁耗增大是效率低的主要原因之一。引起铁耗增大的原因是冲片和叠压的质量不好，冲片毛刷大及片间绝缘质量差，或者是在规定的铁心长度尺寸下，定子压装重量不够或是压力太大，破坏了片间绝缘等。解决冲片和压装的质量问题前面已有叙述。
4） 机械损耗主要包括轴承摩擦损耗及通风损耗。引起轴承摩擦损耗增大的原因是清洗不净或润滑脂过多，牌号不当，轴承装配不良也会使摩擦损耗加大。如果轴承室内径太小，使轴承外圈缩小，同样，转轴轴承档太大，使轴承内圈胀大、轴承转动不灵活，引起摩擦损耗加大。通风损耗主要与风扇直径和风扇叶片数有关，使用过大直径风扇或叶数多的风扇都会使通风损耗加大。解决方法是选择合适的外购件，加工配合尺寸应严格按照图纸，同时选择合适的风扇也至关重要。
5） 杂耗是总损耗的一部分，杂损耗大小与工艺方法有密切关系。在工艺上增加铝导条和铁心之间的绝缘电阻，减小横向泄露电流可以减低杂损耗。此外改进冲片工艺，减少毛刺，对冲片进行磷化处理，对转子进行脱壳处理，表面烘焙和碱洗对降低杂损耗也能收到一些效果。
堵转转矩低，在工艺上的原因及措施
堵转转矩低的原因之一是堵转电流小，堵转电流小的原因是堵转时漏抗大。工艺上的原因是：
1） 精车转子外径时外径车大，气隙偏小了，漏抗偏大。转子槽斜度大于公差，槽口不齐，转子冲片同轴度不好，精车外圆时一部分槽口没有车开，定子线圈匝数多于设计值，或因嵌线困难而放大了线模尺寸。
2） 转子电阻小于设计值，引起转子电阻小的工艺原因是用了高纯度铝锭。
3） 作为临时的解决方法可以将转子外径车小，以适当减少漏抗，或将端环外径适当车小，以增加转子电阻，使堵转转矩加大。
噪声振动大，在工艺上的原因及措施
噪声和振动虽是二个考核指标，但是在生产原因上有许多共同特点。
装配质量差和加工件尺寸精度不好，同轴度差，转子平衡精度低，轴承质量不好等将会增加机械噪声。风扇设计不合理将增加风阻噪声。电磁设计不合理使绕组正弦不对称，定转子槽配合不当，气隙不均匀将增大电磁噪声。要严格执行工艺，保证加工件质量，修改不合理的设计。
影响振动大的主要原因是转子平衡问题、风扇静平衡精度不合格、装配工艺及配合尺寸公差不合理等。
风扇静平衡：由于风扇与转子几何形状不同，根据其特点，应改进平衡架、平衡心轴，对风扇平衡精度作出适当的规定。
装配工艺：轴承与轴承室的配合精度是影响振动的主要原因，应对原配合尺寸进行修订，完善合理装配工艺文件。
以上是我对电机生产测试过程中在工艺方面对电气性能的影响所进行的质量分析及一些粗略的见解，希望能起到抛砖引玉的效果。
[关键词]电动机；质量；措施
中图分类号：TM343+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0067-01
随着经济的发展，人们对电机的需求越来越多，同时对电机的质量也提出了更高的要求。
电机的质量指标在技术条件中已明确地规定，电气性能、安装尺寸、主要工艺、清洁度、内外表观质量作为比较和反应产品质量的主要考核项目。下面仅对电气性能不合格及温升过高、噪声振动等问题进行分析探讨。
功率因数不合格，在工艺上的原因及措施
造成电动机功率因数降低的原因，从理论上分析，是因为电机的激磁电流增大，更主要的原因是因工艺和材料波动，使得空载电流增大。功率因数低从工艺上分析，主要的原因有以下几点：
（一） 冲片毛刺大，或硅钢片质量差，定转子冲片叠压不紧，达不到设计要求的叠压系数。铸铝时，预热转子铁心温度太高，时间太长，铁心片氧化严重等。缺边的定子冲片搀用太多，都可以使铁心有效截面减少，因而铁心内部实际的磁通密度增高，使得激磁电流增大。
（二） 硅钢片性能不够好，导致激磁电流也会增加。
（三） 转子外径偏小，使得气隙增大。定子与转子长度不相等，使得气隙有效长度增大。铁心齿部弹开度过大，使得两端的有效长度增大和两端的有效气隙增大，定转子压装位置不正确，相对位置偏移，使气隙有效长度增大，使激磁电流增加。
（四） 转子铁心叠压时如果不用假轴上的斜键来保证转子槽斜度，可能会使槽斜度偏大，使槽漏抗增加。有时因嵌线困难，放大了线模尺寸，使得线圈端部比设计值长，导致绕组端部漏抗增大，电抗电流加大，因而使功率因数降低。
上述几点解决的办法是改进冲片模具的设计，选用合理的凹凸模间隙，铸铝时严格控制铝温，一般应在700℃±10℃范围内，对转子铁心叠压用的斜键应严格按照其导程来制作，切不可贪图方便而用平面代替螺旋面。同时定子压装时应注意压头尺寸，称重准足，减少定转子轴向位移。
温升高，在工艺上的原因及措施
电机温升高的原因可以从发热和散热两方面来进行分析。发热多是由于损耗大引起的，在下面的效率低的原因中会专门分析这一点，这里仅就散热不良方面进行分析：
在封闭型电机中，绕组热量向周围冷却空气传递时的主要途徑是：1）通过铁心传递给机座；2）通过内部空气将热传递给机座。
由于铁心与机座是大面积过盈配合接触，传热的能力比内部空气将热量传递给机座、端盖的能力强得多，因此主要部分的热量是由第一种路径传出。如果浸漆不好，将导致导热不良，绕组槽内部分热量传给铁心时遇到热阻增大，绕组对铁心的温差加大。如果机壳与铁心配合不紧，配合处留有空隙，也会影响到主要部分热量的传出。在通风散热方面，如果风罩进风口太小或安装不正确，引起风路上的涡流，使风扇效率降低，或未经试验减少外风扇叶片数等都会使温升增高。解决办法是加强浸漆工艺，保证浸漆次数，测量浸漆的温度和黏度，使烘焙时间符合工艺文件要求（如图1所示）。
效率不合格在工艺上的原因及措施
对于给定功率的电机而言，电动机总损耗大，输出功率就降低，则效率低。所以异步电动机效率低的主要原因是总损耗增大。
1） 定子铜耗增大的原因是定子电阻增大，在测量直流电阻时可以反映出来。从工艺上考虑，可能是绕线时错用了较细的导线，或者是绕线时拉力过大，将导线拉细。改进措施是绕线前必须检查导线直径，控制绕线机转速，使拉力适当。匝数增大或线圈节距增大也会使电阻增加。
2） 转子损耗增大表现为转差率大，主要原因是转子铸铝质量差，使转子电阻增大，如细条、缩孔、裂纹等，此外铝锭成分不纯或熔铝过程中温度过高，将产生过多的氧化层，也会使转子电阻增大。措施是对铝液中的化学成分进行化验，使硅、铁等其他含量小于标准要求，熔铝温度要进行测量，以减小转子损耗。
3） 铁耗增大是效率低的主要原因之一。引起铁耗增大的原因是冲片和叠压的质量不好，冲片毛刷大及片间绝缘质量差，或者是在规定的铁心长度尺寸下，定子压装重量不够或是压力太大，破坏了片间绝缘等。解决冲片和压装的质量问题前面已有叙述。
4） 机械损耗主要包括轴承摩擦损耗及通风损耗。引起轴承摩擦损耗增大的原因是清洗不净或润滑脂过多，牌号不当，轴承装配不良也会使摩擦损耗加大。如果轴承室内径太小，使轴承外圈缩小，同样，转轴轴承档太大，使轴承内圈胀大、轴承转动不灵活，引起摩擦损耗加大。通风损耗主要与风扇直径和风扇叶片数有关，使用过大直径风扇或叶数多的风扇都会使通风损耗加大。解决方法是选择合适的外购件，加工配合尺寸应严格按照图纸，同时选择合适的风扇也至关重要。
5） 杂耗是总损耗的一部分，杂损耗大小与工艺方法有密切关系。在工艺上增加铝导条和铁心之间的绝缘电阻，减小横向泄露电流可以减低杂损耗。此外改进冲片工艺，减少毛刺，对冲片进行磷化处理，对转子进行脱壳处理，表面烘焙和碱洗对降低杂损耗也能收到一些效果。
堵转转矩低，在工艺上的原因及措施
堵转转矩低的原因之一是堵转电流小，堵转电流小的原因是堵转时漏抗大。工艺上的原因是：
1） 精车转子外径时外径车大，气隙偏小了，漏抗偏大。转子槽斜度大于公差，槽口不齐，转子冲片同轴度不好，精车外圆时一部分槽口没有车开，定子线圈匝数多于设计值，或因嵌线困难而放大了线模尺寸。
2） 转子电阻小于设计值，引起转子电阻小的工艺原因是用了高纯度铝锭。
3） 作为临时的解决方法可以将转子外径车小，以适当减少漏抗，或将端环外径适当车小，以增加转子电阻，使堵转转矩加大。
噪声振动大，在工艺上的原因及措施
噪声和振动虽是二个考核指标，但是在生产原因上有许多共同特点。
装配质量差和加工件尺寸精度不好，同轴度差，转子平衡精度低，轴承质量不好等将会增加机械噪声。风扇设计不合理将增加风阻噪声。电磁设计不合理使绕组正弦不对称，定转子槽配合不当，气隙不均匀将增大电磁噪声。要严格执行工艺，保证加工件质量，修改不合理的设计。
影响振动大的主要原因是转子平衡问题、风扇静平衡精度不合格、装配工艺及配合尺寸公差不合理等。
风扇静平衡：由于风扇与转子几何形状不同，根据其特点，应改进平衡架、平衡心轴，对风扇平衡精度作出适当的规定。
装配工艺：轴承与轴承室的配合精度是影响振动的主要原因，应对原配合尺寸进行修订，完善合理装配工艺文件。
以上是我对电机生产测试过程中在工艺方面对电气性能的影响所进行的质量分析及一些粗略的见解，希望能起到抛砖引玉的效果。