⑴ 定子鐵心一般由什麼構成
定子鐵心是定子的重要部件,也是電機磁路的主要組成部分。它是由扇形片、通風槽片、定位筋、上下齒壓板、拉緊螺栓及托板等零件組成。定子鐵心是用硅鋼片沖成扇形片疊裝於定位筋上,定位筋通過托板焊於機座環板上,並通過上、下齒壓板用拉緊螺栓將鐵心壓緊成整體而成。鐵心也是安放繞組的部分,發電機運行時,鐵心將受到機械力、熱應力及電磁力的綜合作用。
基本結構
編輯
鐵心沖片
1.鐵心沖片材料
水輪發電機鐵心沖片材料,通常採用硅鋼片。硅鋼片是一種含碳量很低的薄型鋼板。為了得到可行的低磁滯損耗.在特殊控制條件下進行生產。一般純鐵不適用於交變磁場中,主要因為其電阻率小,會引起大的渦流損耗。加入硅元素後,由於硅與鐵形成固溶體型合金,因而提高了電阻率。硅鋼片就是利用電阻率增加,減少由於厚度方向引起的渦流損耗。渦流損耗是與硅鋼片的厚度成比例的,通常鐵心用的硅鋼片厚度為0.35~0.5mm。
在電機中應用的硅鋼片分冷軋和熱軋兩種。冷軋的硅鋼片又分為有取向和無取向兩種。有取向硅鋼片即是各向異性,當磁通方向與軋制方向平行時,其單位損耗特別低,因此是變壓器鐵心的一種理想材料,但在發電機內應用時。其范圍極其有限。無取向硅鋼片即是各向同性,用與各向異性硅鋼片類似的方法軋制而成,在軋制質量、電氣性能等方面與有取向的硅鋼片相比較,具有優越性。因此,在大型水輪發電機的定子鐵心沖片上採用各向同性的冷軋硅鋼片,已成為普遍的做法。有關發電機使用的硅鋼片牌號及性能可參考有關規范或標准。
2.扇形沖片
設計扇形沖片時.每張沖片上的槽數必須為整數,並使片間接縫處不在齒上。為避免相鄰扇形沖片邊緣搭疊,接縫處應留有0.2~0.25mm的間隙。另外,為防止接縫處槽底錯牙損傷繞組絕緣,應將接縫處的槽底直角處沖成30°倒角2mm,見圖3.3-20。
為偶數時就不利。式中:t0為2p與N的最大公約數。
3.扇形沖片絕緣
由於沖頭和沖模之間必須有間隙,在沖剪時模具的刃口處產生剪切和彎曲,因此沖片的一邊總是有毛刺,即使在新模具開始使用時也存在,有時沖片的毛刺最大可達0.08mm左右。扇形沖片在除去毛刺後即進行絕緣,即將扇形沖片在塗漆機上塗上一層硅鋼片漆,常用牌號有1611號漆,屬於A級。F級牌號為133號漆,漆膜厚度在0.015~0.02mm范圍內。扇形沖片的絕緣用來限制鐵心中的軸向/徑向渦流。
通風槽片
大、中型水輪發電機大都採用徑向通風系統。因此,在定子鐵心段必須設計有一定數量的由通風槽片構成的通風溝。通風槽片由扇形沖片、通風槽鋼及襯口環組成,見圖3.3-21。通風槽片用的扇形沖片材料一般為0.65mm厚的酸洗鋼板。酸洗鋼板表面要求平整、光滑、不得有氧化皮或其他污跡。通風槽片在點焊通風槽鋼時,齒部易產生變形致使碰上定子繞組。因此,通風槽片的槽型需要擴孔,以避免損傷繞組。一般槽型擴孔在直徑方向增加2mm,槽寬方向也增加2mm左右。通風槽片在齒部槽楔部分的尺寸,通常依據比例圖來選取,倒角也為60°,選取尺寸的原則是通風槽片在槽口部分不碰槽楔。
通風槽鋼是形成定子通風溝的主要零件。採用的通風槽鋼高度規格有4mm、6mm、8mm和10mm四種,材料有普通Q235鋼和非磁性鋼兩種。通風槽鋼表面要求光滑,沒有縱向擦傷、裂縫、毛刺和其他外部缺陷;鋼條必須平直,無論是側面或水平面都不允許有波浪形彎曲;鋼條上不允許有氧化膜妨礙點焊;每米長度內鋼條繞縱軸扭轉角度不允許大於5°。
過去中、小型水輪發電機通風槽鋼常用的材料為低碳鋼。近年來,在大、中型水輪發電機中,特別是內冷發電機,電磁負荷值越來越高,端部漏磁通和電樞電流在繞組邊中產生的漏磁通,使通風槽鋼中存在著相當大的漏磁通。尤其是當齒部的磁通密度很高(B0>1.5T)時.在沖片齒部的通風槽鋼對磁通形成相當大的分支路,造成通風槽鋼內損耗增加和發熱。採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼,對減少損耗將起到很大的作用。所以,一些電磁負荷較高的水輪發電機,都採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼。為了降低成本,非磁性通風槽鋼可只用於齒部。因為鐵心軛部的漏磁通是很小的,可以採用普通的通風槽鋼。
通風槽鋼和襯口環現都採用點焊的方法固定於扇形沖片上,點焊間距一般在50~60mm為宜。為了減小風阻,靠近齒部通風槽鋼應彎成內徑為R14的圓弧。注意焊通風槽鋼時的槽鋼彎頭不能伸出沖片,以免損傷繞組。襯口環位於扇形沖片的鴿尾槽處,點焊3點。襯口環的形狀,見圖3.3-21。點焊通風槽鋼和襯口環後,在通風槽鋼表面噴鐵紅醇酸底漆和淺灰色硝基內用磁漆各一層,或按工廠的專門規范噴漆。
⑵ 硬質合金鋼與高速鋼區別
硬質合金鋼與高速鋼有3點不同:
一、兩者的性能不同
1、硬質合金鋼的性能:硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4~7倍,刀具壽命高5~80倍。製造模具、量具,壽命比合金工具鋼高 20~150倍。可切削50HRC左右的硬質材料。
但硬質合金脆性大,不能進行切削加工,難以製成形狀復雜的整體刀具,因而常製成不同形狀的刀片,採用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。
2、高速鋼的性能:高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼或鋒鋼,俗稱白鋼。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點,如鎢系高速鋼為1210~1240℃,高鉬系高速鋼為1180~1210℃。
淬火後一般需在 540~560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命,可對其表面進行強化處理,如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。
二、製作工藝不同
1、硬質合金的製作是將碳化鎢與鈷以一定的比例混合,加壓成各種形狀,然後半燒結。此燒結過程通常是在真空爐里進行。將其置於真空爐里完成燒結,此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五網路之間。
硬質合金燒結成型就是將粉末壓製成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),並保持一定的時間(保溫時間),然後冷卻下來,從而得到所需性能的硬質合金材料。
2、高速鋼的熱處理工藝較為復雜,必須經過淬火、回火等一系列過程。淬火時由於它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800~850℃預熱(以免引起大的熱應力),然後迅速加 熱到淬火溫度1190~1290℃(不同牌號實際使用時溫度有區別),後油冷或空冷或充氣體冷卻。
工廠均採用鹽爐加熱,現真空爐使用也相當廣泛。淬火後因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體,影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變,進一步提高硬度和耐磨性,一般要進行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時。
三、分類不同
1、硬質合金分類
(1)球狀體
硬質合金板,具有良好的耐久性和耐沖擊性強,可用於在硬體和標準的沖壓模具。硬質合金板廣泛應用於電子工業,電機轉子,定子,LED引線框架,EI硅鋼片等。所有硬質合金塊必須檢查嚴格和只有那些沒有任何傷害,如孔隙,氣泡,裂縫等才可以運出。
2、高速鋼分類
(1)高速鋼按所含合金元素分類
①鎢系高速鋼(含鎢 9~18%);
②鎢鉬系高速鋼(含鎢5~12%,含鉬2~6%);
③高鉬系高速鋼(含鎢0~2%,含鉬5~10%);
④釩高速鋼,按含釩量的不同又分一般含釩量(含釩 1~2%)和高含釩量(含釩2.5~5%)的高速鋼;⑤鈷高速鋼(含鈷 5~10%)。
(2)高速鋼按用途不同分類
①通用型高速鋼:主要用於製造切削硬度HB≤300的金屬材料的切削刀具 (如鑽頭、絲錐、鋸條)和精密刀具(如滾刀、插齒刀、拉刀),常用的鋼號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
②特殊用途高速鋼:包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼(硬度HRC68~70),主要用於製造切削難加工金屬(如高溫合金、鈦合金和高強鋼等)的刀具,常用的鋼號有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。