铁心是电动机中磁路的重要组成部分,在电动机工作过程中起到了举足轻重的作用。因此,要求电动机维修人员必须掌握电动机铁心的检修技能。当然,在这之前,我们首先要能够找到电动机的铁心部分,了解其结构和故障特点。
1.铁心的基本结构和种类
电动机中都包含铁心。铁心是电动机定子和转子的重要组成部分,如图7-1所示。
不同类型的电动机中,定子和转子的结构和类型也有所不同,因此铁心部分的结构也所有差异,图7-2所示为几种不同类型的电动机中铁心的实物外形。
(1)定子铁心
电动机定子铁心是电动机定子磁路的一部分,由0.35~0.5mm厚的表面涂有绝缘漆的薄硅钢片(冲片)叠压而成。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的,所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。图7-3所示为典型电动机定子铁心的结构组成。
定子铁心兼顾定子绕组骨架的功能,因此在定子铁心内设有均匀分布的凹槽,用于安放定子绕组,组成电动机的定子部分。
定子铁心上的凹槽按槽口(槽齿)类型来分主要有三种:半闭口槽、半开口槽和开口槽,如图7-4所示。

图7-1 电动机中的铁心

图7-2 典型电动机铁心的实物外形

图7-3 典型电动机定子铁心的结构组成(https://www.xing528.com)

图7-4 定子铁心上的凹槽类型
【资料】
从提高电动机的效率和功率方面考虑,半闭口槽最好,但绕组的绝缘和嵌线工艺比较复杂,这种槽常用于小容量和中型低压异步电动机中;半开口槽的槽口略大于槽宽的一半,可以嵌放成型线圈,这种槽适用于大型低压异步电动机;开口槽适用于高压异步电动机,以保证绝缘的可靠性和下线方便。
(2)转子铁心
转子铁心由硅钢片绝缘叠压而成,它是主磁极的重要组成部分。为减少电枢铁心内的涡流损耗。小型电动机的转子铁心冲片直接压装转在轴上,大型电动机的转子铁心先压装在转子支架上,然后再将支架固定在转轴上。图7-5所示为典型电动机转子铁心的结构。

图7-5 典型电动机转子铁心的结构
【资料】
铁心的质量很大程度上取决于其生产工艺。根据铁心的结构特点,它是由同样材料的冲片绝缘叠压而成的,因此冲片的加工质量、绝缘处理技术以及铁心压装工艺等都成为决定铁心质量的关键环节。若铁心压装过程中过松,则一定长度内冲片的数量减少,将导致磁截面不足,进而引起振动噪声等:若铁心压装过紧,则可能造成冲片间绝缘性能降低,增大铁损耗。因此,如何改善铁心冲片的材质,提高材质的导磁率,控制好铁损的大小等,便成为直接提升电动机铁心性能的重要方面。
一般来说,性能良好的电动机铁心由精密的冲压模具成形,再采用自动铆接工艺,然后利用高精密度冲压机冲压完成。由此可以最大程度地保证其产品平面的完整度,最大程度地保证其产品精度。
2.铁心的故障特点
铁心不仅是电动机中磁路的重要组成部分,在电动机的运作过程中还要承受机械振动与电磁力、热力的综合作用,因此,电动机铁心出现异常的情况较多,比较常见的故障主有铁心表面锈蚀、铁心松弛、铁心烧损、铁心槽齿弯曲变形、铁心扫膛等。
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