关键词
外转子电机｝工艺问题；解决措施
中图分类号：ＴＭ３４３
文献标２００９）０２－－０１６４－－０２
目前，国内大多数变压器冷却风机配套的都是普通内 转子异步电机，其结构尺寸及动力学性能在一定程度上受 到了相应的限制。风机若采用外转子电机，则有着普通内 转子电机无法比拟的优势。其不仅结构紧凑，外形尺寸小， 风叶等负载可直接嵌在转子上；而且转动惯量大，大大降低 了功率损耗；同时噪音小，散热性好，更大程度上满足了使 用要求。 外转子异步电机在国内的应用领域相对较少，因此针 对性的研究很少。由于外转子电机的结构特殊性，对电机 的振动、噪声要求比较高，下面结合样机的试制过程，将外 转子电机在设计、加工过程中遇到的重要工艺问题进行研 究分析，并提出解决办法，使外转子异步电机有更广阔的应 用领域。 图１外转子异步电机结构图 １ １．定子２．转子３．定子铁心４线圈５．转子铁心６．轴承
・作者简介：潘武贤（１９８２一），男，广西南宁人，中国航天科技集团公司第四研究院４０１所工程师，研究方向：机械设 计、发动机测试技术。
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万 方数据
２００９年第２期
（总第５４期） ２．２铸铝转子
桂林航天工业高等专科学校学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＩＬＩＮ ＣＯＬＬＥＧＥ ＯＦ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ
力的综合作用，铁心材料的选取及叠压系数的大小，都会影 响电机的励磁损耗、涡流损耗、效率、片间绝缘质量以及振 动噪声，因此铁心的加工及压装十分重要。 由于定子铁心的槽口朝外，内孔直径较小，采用扣片压 装的工艺方法较难实现。因此，在制作冲片时在内孔加开 一个键槽，以内孔与键槽定位叠装冲片，采用铆钉压装的工 艺方法，操作既简单又方便，同时也保证了铁心内、外圆的 同轴度。在理片时，冲片的毛刺方向应一致，以保证片间的 绝缘质量及铁心重量。同时，压装时均须在铁心四周槽中 插入３～４根槽样棒，以保证叠压后槽形尺寸和槽壁整齐， 以防后期的绕线磕伤铜线。若进行批产，可采用高速自动 铆接冲床，效率高且质量又有保证。
外转子电机的加工精度相对普通内转子电机要求高， 特别是定子内套轴承室及转子内孔，如果加工精度达不到 要求，气隙不均匀，将产生单边磁拉力不平衡和出现扫膛现 象，导致系统产生振动和噪声，进而影响电机的电气性能。 因此，在加工过程中，应制定科学合理的加工工艺，严格控 制加工精度。
２．４．１
３
结束语
经试验，试制的电机运行平稳，其电气性能完全达到设
２．４加工
外转子电机的结构特殊，转子呈“碗”状，转轴细而长， 与转子为单端固定，转子内孔对转轴的同轴度要求高。若 将转子与转轴分别加工到位后装配，亦基本满足使用要求， 但加工误差和装配误差叠加将影响电机的气隙均匀，废品 率较高。试制样机时，转子内孔和外圆粗加工后，采用温差 法压入加工好的转轴，最后使用双顶尖以转轴两端中心眼 为基准装卡工件，使用专用加长刀具，加工转子内孔和外 圆，很好地保证了转子内、外圆对转轴的径向跳动． ２．５动平衡 噪声是电机的一个重要性能指标，电机的噪声主要包 括机械振动和电磁噪声．而引起机械振动的主要原因是转 子的动不平衡，因此，为减小机械振动，转子必须进行动平 衡处理。对普通的电机转子而言，静平衡和动平衡都比较 容易实现。而外转子电机的转子为悬臂式，无法使用普通 简支卧式平衡机进行平衡处理。若采用自驱型立式平衡 机，将能很好地解决此问题。
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外转子异步电机的结构形式
外转子异步电机的简明结构如图１所示。由于风机的
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外转子异步电机制造的关键技术及工艺
２．１铁心 铁心在电机工作过程中要承受机械振动与电磁力、热
叶轮直径较大，所以电机宜采用简支安装的结构形式．转 轴与转子固定，定子的一端通过法兰联接在固定面上，转轴 通过两端的轴承与定子联接。 电机工作时，受力基本为轴向推力，因此应有较为牢靠 的轴向支撑。若定子内套采用阶梯型内孑Ｌ，可以得到较高 的轴向定位精度和可靠性；但加工工艺较难实现，采用普通 车床加工，两端轴承室同轴度和尺寸精度得不到保证；必须 使用双头车床才能达到要求，加工成本较高。若将定子内 套设计成通孔形式，采用弹性挡圈进行轴向定位，同时使用 波浪形垫圈进行调节，既满足电机较高的强度要求，加工工 艺也简单，尺寸精度也易于保证。同时，为了保证足够的装 配过盈量，压铸时在需要配合的部位嵌入钢件，而镶嵌件压 铸工艺是一项十分成熟的技术。
参考文献 ［１］王正茂．电机学［Ｍ］．西安：西安交通大学出版社，２０００． ［２－１陈世坤．电机设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９８． ［３］龚垌．电机制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８３． ［４］赵伽敏，刘金泽．外转子电机关键技术及解决措施［Ｊ］．微电机，２００４，２（１３７）：５１—５２． ［５］濮良贵，纪明刚．机械设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２． ［６］李继庆，陈作模．机械设计基础［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２． （责任编辑李卫华）
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桂林航天工业高等专科学校学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＩＬＩＮ ＣＯＬＬＥＧＥ ＯＦ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
机电技术应用
冷却风机用外转子异步电机工艺研究
潘武贤。
（中国航天科技集团公司
李娜
第四研究院４０１所，陕西西安７１００２５）
摘
要对变压器冷却风机用外转子异步电机的主要工艺问题进行了探讨分析，并提出了解决措施，使外转子异步电 机有更广阔的应用领域。
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ潘武贤
李娜／文
长刀杆，采用硬质合金刀具，使用由伺服电机驱动的数控车 床一次装卡加工，基本可以保证加工精度。
２．４．２转子
外转子电机的壳体为铸造铝合金，转子铁心与壳体铸 为一体。由于铁心的槽形较小，若一次压铸成形，金属在槽 形内的流动速度与壳体容腔内的流动速度不一致，容易产 生铸造缺陷。因此宜采用二次压铸成形技术，将转子压铸 与壳体压铸分成两道工序。 ２．３嵌线 外转子电机的定子铁心实际上类似于无换向器的整流 子电机的转子，其槽口朝外，若采用传统电机嵌线方式，先 用普通绕线机绕线后再手工嵌入铁心，亦可满足要求，但为 了保证爬电系数和电气间隙合适，须对绕组端部整形。手 工整形较为麻烦，整形后线圈易反弹，尺寸较难控制，效率 较低，产品合格率不高。而采用专用自动绕线机直接绕线， 既可节省铜线，绕组端部尺寸也容易控制，质量高，外形美 观大方，同时也大大提高了生产效率。
定子内套
计要求，噪音性能理想，从而验证了工艺的可行性和科学 性。目前，国外的外转子电机已广泛应用于变压器冷却行 业以及其他家电产品，国内的应用领域也在逐步加大。可 以预料，在未来的几年，外转子电机的需求量会更大，应用 领域将更广泛。
定子内套镶嵌件材料为４５钢，其余壳体部分为铸铝， 而且内套壁厚较薄，在切削加工时会因为材料的受热变形 系数不一致而发生局部变形，因此粗加工余量尽量少，减少 精加工切削量和工时。由于铸造合金铝强度不高，应制作 专用工装夹具，避免装卡变形。定子内套前、后轴承室若采 用二次装卡车削加工，则同轴度较难保证。如制作专用加