质检人员培训教材

质检人员培训教材山东华力电机集团股份有限公司1质检人员培训教材第一章电动机工作原理一、熟知的几个定理定律1、电能生磁：1820年丹麦科学家奥斯特通过实验发现电流的周围存在着磁场。2、电流所产生的磁场方向如何判断呢？法国科学家安培通过实验制定了安培定则，又称右手螺旋定则，通过它我们既可以判断出电流产生的磁场方向，也可以在已知磁场方向时判断电流方向。安培定则如下：（1）直线电流时，以右手拇指指向电流方向，则弯曲四指的指向即为磁场的方向。（2）环行电流时，以右手弯曲的四指表示电流方向，则右手拇指所指方向即为磁场方向。S3、变磁生电：1831年法拉第又发现当导体相对于磁场运动而切割磁力线或线圈中的磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感生电动势，若导体或线圈是闭合回路的一部分，则导体或线圈中将产生电流。4、直导体中产生的感生电动势方向用右手定则来判断：平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场N极，以拇指指向表示导体运动的方向，则其余四指的指向就是感生电动势的方向。5、电磁生力：实验证明通电导体在磁场中又会受到电磁力的作用。6、电磁力的方向可用左手定则判断：平伸左手使拇指垂直其余四指，手心正对磁场的N极，四指指向电流的方向，则拇指的指向就是通电导体的受力方向。2二、三相异步电动机的工作原理电动机分为固定部分的定子和旋转部分的转子，定子中的三相绕组是固定的，但它接通三相交流电后，会在定子与转子的气隙中产生旋转的磁场，促使转子也跟着旋转磁场旋转，因此旋转磁场的产生是三相交流异步电动机旋转的先决条件，下面首先具体介绍一下旋转磁场。（一）旋转磁场1、旋转磁场的产生在我们所讨论的三相异步电动机中，旋转磁场是由定子绕组中通入的三相正弦交流电产生的，其波形图如下图c所示，通电后每一相绕组都产生相应的磁场，下面我们以最简单的按星形连接的两极定子绕组为例，来证明三相绕组所产生的合成磁场是一旋转磁场。图a为两极三相绕组剖面排列图，图b为星形连接的三相绕组的电流的参考方向，为分析方便，我们规定每相绕组电流的正方向是从首端u1、v1、w1流入（用×表示），从尾端u2、v2、w2流出（用·表示），当电流为正值时，电流的实际方向与规定的正方向相同，当电流为负值时，表明电流的实际方向与规定的正方向相反，而磁场的方向我们可根据电流的方向按右手螺旋定则来判定。a.两极三相绕组剖面排列图b.电流的参考方向c.波形图ωt=0ωt=90°ωt=180°3ωt=270°ωt=360°从图中可以看出，三相绕组通电后所产生的合成磁场是一对磁极，即我们所说的两极电机，而且随着三相交流电变化一周，其所合成的磁场也按顺时针方向旋转了一周，由此可以证明三相定子绕组所产生的合成磁场是一旋转磁场。2、旋转磁场的旋转方向三相交流电按正序u-v-w顺时针接入电动机的u相、v相、w相绕组时,由此所产生的磁场的转向也是顺时针的（即由电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组），如果任意调换电动机两相绕组所接交流电的相序，比如u相绕组仍接u相交流电，v相绕组接w相交流电，w相绕组接v相交流电，此时三个电流的相序是逆时针的，则由此产生的旋转磁场的转向也是逆时针的（也是由电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组）。由此可以得出结论：电动机的旋转磁场的转向，也即电动机转子的转向是由接入三相绕组的电流相序决定的，即三相交流电按正序u-v-w分别对应接入电动机绕组u-v-w的时，电动机按顺时针方向旋转，而只要调换电动机任意两相绕组所接的电源相序，旋转磁场即反向转动，电动机也随之反转。3、旋转磁场的旋转速度刚才我们所举的例子当中所产生的旋转磁场合成的只是一对磁极，该电动机即称为两极电动机，当三相交流电变化一周时，两极电动机产生的旋转磁场也正好旋转一周，所以两极旋转磁场的转速等于三相交流电的变化速度，即三相交流电的频率f，由于我国工业及生活用电的频率一般为50HZ，即每秒钟三相交流电变化50次，同时旋转磁场也旋转了50转，转速一般用分钟表示，所以两极电动机的同步转速为：ns=60×50=3000转/分钟4如果三相绕组通电后合成的磁场有两对磁极即四极电机，则当三相交流电完成一周交变时，其合成磁场只旋转了半圈，所以四极电动机旋转磁场的转速只有两极电动机旋转磁场转速的一半，即ns=60×50/2=1500转/分钟。以此类推，三相异步电动机定子绕组如有p对磁极，则旋转磁场的转速ns=60f/p,其中ns指旋转磁场的转速f指三相交流电的频率p指磁极对数。（二）三相异步电动机的工作原理1、三相异步电动机的转动原理（1）转子感生电流的产生当电动机的定子绕组通以三相对称交流电时，在定子和转子间便产生以转速ns旋转的旋转磁场(电能生磁)，由于转子开始时是静止的，所以转子导体将被旋转磁场切割，根据相对运动的原理，我们也可以把磁场看成不动，而转子导体相对磁场旋转切割磁力线从而产生感生电动势（即1831年法拉第发现的电磁感现象也称“动磁生电”），由于转子导体两端已被短路环短接，导体已构成闭合回路，所以转子导体内也相应产生感生电流。（2）转子电磁力矩的产生有感生电流的转子导体即为通电导体，通电导体在磁场中就会受到电磁力的作用（电磁生力），产生电磁力矩带动转子旋转，而且我们还可以根据左手定则判断出转子导体的旋转方向，与旋转磁场的方向是相同的，只不过是以略小于旋转磁场转速ns的速度运转的。（如图所示）52、三相异步电动机的转速与转差率电动机的转子产生感生电流并受电磁转矩作用产生旋转,主要是由于转子和旋转磁场间存在着相对运动，也就是说二者之间保持着一定的转速差，这是异步电动机能正常运行的必要条件，如果转子转速达到旋转磁场的转速，即达到同步转速时，二者间相对静止，转子导体也就不再作切割磁力线的运动，于是转子导体也就不能产生感应电动势，当然也不可能有感生电流和电磁转矩，转子转速就会开始变慢，而另一方面，一旦转子转速变慢，转子与旋转磁场间又重新产生相对运动，使转子重新受到电磁转矩的作用，迫使转子加快转速，这对矛盾的结果，必然会使转子转速最后基本稳定在某一转速n上，由于这类电机的转速n总是低于同步转速ns，所以把这类电机叫做异步电动机，又因为这类电动机的转子电流是由电磁感应产生的，所以也把它们叫做感应电动机。为表示三相异步电动机的转速和同步转速之间的关系，我们引入转差率的概念，所谓转差率就是同步转速ns与转子转速n之差对同步转速ns之比，用s表示，即：s=(ns-n)/ns转差率是电动机的一个重要参数，我们要记住其三个特定的工作点：（1）电动机启动的瞬间，旋转磁场虽已产生但转子尚未转动，此时n=0,则s=1；（2）电动机空载运行时，空载阻力很小，转速很高n0约等于ns，所以s很小，一般在0.005左右；（3）电动机额定运行时，有额定转速nN，额定转差sN，0sN1,一般在0.01~0.07之间。6第二章机械加工关键部位精度及影响一、机座机座是电机的主要结构部件，对电机的互换性和气隙的均匀度影响很大。一般中小型交流异步电动机机座，大多是容易变形是薄壁铸件，其结构工艺性和机械加工均比较复杂，是电机制造技术中的关键部件。铸铁牌号Y系列为HT150，而Y2系列为HT200，Y2系列机座壁厚较Y系列减薄0.5~2mm。机座主要的加工面有：与定子铁心外圆配合的内孔，与端盖配合的止口和端面，还有底脚支承面等。其主要加工技术要求如下：1.机座铁心档及两端止口的尺寸及形位公差要准确，否则将影响装配，如铁心档过大，无法固定铁芯，过小会涨破机座。2.中心高、底脚孔尺寸A、B、C、K尺寸要准确，否则会出现安装困难现象。3.保证机座两端止口与铁心档的同轴度，如同轴度不好，会气隙不均，造成擦心。二、端盖端盖是连接转子和机座的结构零件。它一方面对电机内部起保护作用，另一方面通过安放在端内的滚动轴承来保证定子和转子的相对位置。端盖是电机定子与转子之间的连接件。其主要是加工面有：与机座配合的止口和端面，与转轴及轴承配合的轴孔、轴承室内孔及端面。端盖加工的技术要求如下：1.要保证端盖轴承室尺寸精度、光洁度及圆柱度。过紧会使轴承过热，形位公差超差会使轴承内外套受力不均。2.端盖止口尺寸精度及圆柱度要符合要求，否则会造成安装困难。73.端盖止口与轴承室的同轴度以及端面对轴心线的跳动应符合图纸要求。否则会影响气隙均匀度不高。4.端盖止口端面至轴承室端面深度要符合要求，否则会导致轴承卡死。三、轴转轴是电机的重要零件之一，它要支撑各种转动零部件的重量并规定转动零部件相对于定子的位置，更重要的是，转轴还是传递转矩，输出机械功率的主要零件。转轴的主要加工面有轴承档、轴伸档和铁心档等，其主要加工技术要求如下：1.保证铁芯档尺寸精度，否则影响穿轴。2.轴承档尺寸精度要符合图纸要求，否则影响装配，轴承档直径过小使轴承松动，直径过大将造成装配困难或零件损坏或温升过高。3.轴承档与轴伸档的同轴度不好，将产生振动和噪音4.键槽对称度不应超差。否则会造成装配困难5.两轴承档间的距离（即轴肩距）要准确，否则会使转子铁心产生轴向偏移或轴承卡死现象。四、转子当转子铁心压入转轴后，还需对转子铁心外圆进行精加工，其主要加工技术要求如下：1.转子外圆与轴承档应同轴，否则会造成偏心。2.转子外圆的尺寸精度和光洁度应符合图纸要求，否则会造成气隙过大或过小，影响电机性能。3.转子动平衡如果超差会引起响声、振动。8第三章抽样检验产品检验就是对产品一个或多个质量特性进行的诸如测定、检查或度量并将结果同规定要求进行比较以确定每项质量特性合格与否所进行的活动。在产品制造过程中，为了保证产品符合标准，防止不合格品出厂或流入下道工序，最好对产品进行全数检验即100%检验。但是，在许多情况下全数检验是不现实的也是没有必要的，例如破坏性检验、批量大，检验时间长或检验费用高的产品，就不能或不宜采用全数检验，此时抽样检验是一种有效且可行的方法。抽样检验是质量管理工作的一个重要组成部分。第一节抽样检验的基本概念一、抽样检验抽样检验是按照所规定的抽样方案，随机地从一批或一个过程中抽取少量个体（作为样本）进行的检验，根据样本检验的结果判定一批或一个过程是否可以被接受。抽样检验的特点是：检验对象是一批产品，根据抽样结果应用统计原理推断产品批的接收与否。不过经检验的接收批中仍可能包含不合格品，不接收批中当然也包含合格品。抽样检验一般用于下述情况:(1)破坏性检验，如产品的可靠性试验、产品寿命试验、材料的疲劳试验、零件的强度检验等。(2)批量很大，全数检验工作量很大的产品的检验，如螺钉、销钉、垫圈、电阻等。(3)测量对象是散装或流程性材料，如煤炭、矿石、水泥，钢水，整卷钢板的检验等。(4)其他不适用于使用全数检验或全数检验不经济的场合。按检验特性值的属性可以将抽样检验分为计数抽样检验和计量抽样检验两大类。计数型抽样检验又包括计件抽样检验和计点抽样检验，计件抽样检验是根据被检验样本中的不合格产品数，推断整批产品的接收与否；而计点抽样检验是根据被检样本中的产品包含的不合格数，推断整批产品的接收与否。计量抽样检验是通过测量被检样本9中的产品质量特性的具体数值并与标准进行比较，进而推断整批产品的接收与否。按抽样的次数也即抽取样本的个数（不是指抽取的单位产品个数，即样本量），抽样检验又可以分为一次抽样检验、二次抽样检验、多次抽样检验和序贯抽样检验。一次抽样检验就是从检验批中只抽取一个样本就对该批产品做出是否接收的判断；二次抽样检验是一次抽样检验的延伸，它要求对一批产品抽取至多两个样本即做出批接收与否的结论，当从一个样本不能判定批接收与否时，再抽第二个样本，然后由两个样本的结果来确定批是否被接收。多次抽样是二次抽样的进一步推广，例如五次抽样，则允许最多抽取5个样本才最终确定批是否接收。序贯抽样检验不限次数，每次抽取一个单位产品，直到按规则做出是否接收批的判断为止。二、名词术语本小节介绍抽样检验中若干常用的名词与术语的概念及定义。1、单位产品单位产品是为实施抽样检验的需要而划分的基本产品单位。是除一般通常的理解外，它在抽样标准中定义为可单独描述和考察的事物。