劉春雷

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

制造行業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)，制造技術(shù)的提升意味著人們生活質(zhì)量的改善，隨著電機(jī)檢測(cè)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展。電機(jī)制造水平和生產(chǎn)能力也得到了有效提升，有關(guān)部門通過(guò)加強(qiáng)電機(jī)生產(chǎn)的工藝管控，確保電機(jī)質(zhì)量性能符合安全要求。

1 電機(jī)制造業(yè)與檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用情況

經(jīng)濟(jì)全球化給制造業(yè)帶來(lái)很多挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)，在這種條件下，電機(jī)生產(chǎn)制造需要從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和生產(chǎn)要求進(jìn)行有序變動(dòng)或者調(diào)整。隨著電機(jī)制造競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增大，我國(guó)電機(jī)制造行業(yè)需要從市場(chǎng)環(huán)境和國(guó)際形勢(shì)等多個(gè)角度出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量性能的研究或者思考。調(diào)查研究顯示，電機(jī)生產(chǎn)行業(yè)正處在高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，這也說(shuō)明電機(jī)需求量會(huì)不斷上漲。我國(guó)電機(jī)生產(chǎn)行業(yè)由傳統(tǒng)的單一形式轉(zhuǎn)變成靈敏度更高的復(fù)合形態(tài)，各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和檢測(cè)裝置應(yīng)用頻繁，有效遏制傳統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)存在的失誤和偏差情況，智能設(shè)備提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)更加貼合實(shí)際，同時(shí)符合現(xiàn)代制造行業(yè)的要求或者規(guī)定?，F(xiàn)階段靜止變頻試驗(yàn)電源、特殊濾波器應(yīng)用比較廣泛，它能把正弦波的輸出頻響控制在250Hz 以內(nèi)，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)電壓與頻率實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)功補(bǔ)償，保證電機(jī)負(fù)荷回饋。這些檢測(cè)技術(shù)和先進(jìn)裝置獲得電機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的一致好評(píng)。

電機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的，具體包括四個(gè)等級(jí)，指標(biāo)分為50Hz 與60Hz 兩個(gè)等級(jí)。早在2006 年就對(duì)電機(jī)能效做出準(zhǔn)確劃分，2008 年正式投入使用。我國(guó)傳統(tǒng)電機(jī)能效普遍較低，最高效率仍位于百分之九十以下。

2 電機(jī)制造中檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備的具體應(yīng)用

2.1 檢測(cè)試驗(yàn)

檢測(cè)試驗(yàn)主要針對(duì)電機(jī)的電氣強(qiáng)度、直流電阻、絕緣電阻等各項(xiàng)內(nèi)容。目前測(cè)試系統(tǒng)的組成部分包括測(cè)試電源、控制系統(tǒng)和分析管理軟件等。在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量體系下，由工業(yè)計(jì)算機(jī)作為主要的控制裝置，將裝配好的待測(cè)電機(jī)有關(guān)參數(shù)設(shè)置好后，只需一根導(dǎo)線就能完成所有的試驗(yàn)，對(duì)所測(cè)電機(jī)的數(shù)量沒有任何限制，可以是多臺(tái)同時(shí)測(cè)驗(yàn)。當(dāng)測(cè)試結(jié)束后，該系統(tǒng)可以自動(dòng)分析、判定試驗(yàn)結(jié)果，并把數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存、打印出來(lái)。從電機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)情況來(lái)看，目前較為普遍的是順序型電機(jī)出廠測(cè)試和批量電機(jī)出廠測(cè)試。其中，順序型電機(jī)出廠測(cè)試系統(tǒng)是一種很好的裝配生產(chǎn)線，它可以根據(jù)生產(chǎn)情況完成對(duì)電機(jī)設(shè)備的有序檢測(cè)，而在實(shí)際測(cè)試中，批量電機(jī)出廠測(cè)試系統(tǒng)則是將同種電機(jī)連到相同工位上，并根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行有序測(cè)試。

2.2 電機(jī)的轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)監(jiān)控

目前，電機(jī)轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)檢測(cè)是保證電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)和前提條件。電機(jī)轉(zhuǎn)矩線檢測(cè)技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，其在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用日漸頻繁，很多生產(chǎn)企業(yè)紛紛表示滿意和認(rèn)可。隨著數(shù)控機(jī)床的興起，機(jī)械制造對(duì)自動(dòng)化和準(zhǔn)確性的要求越來(lái)越高，這也有效推動(dòng)了電機(jī)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)技術(shù)的完善以及更新，數(shù)控機(jī)床質(zhì)量和性能得到徹底提升。為了確保機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，一個(gè)精確、靈敏的監(jiān)控、評(píng)估系統(tǒng)必不可少，機(jī)器工作狀態(tài)也能一覽無(wú)余地呈現(xiàn)給大家。對(duì)于電機(jī)瞬時(shí)波動(dòng)和調(diào)速引起的異?，F(xiàn)象，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并妥善處理，把異常信息傳遞給生產(chǎn)管理人員，提高電機(jī)制造的安全性和可靠程度，避免由于電機(jī)瞬間停滯而引起的不良反應(yīng)。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩線監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在成本高、投資大、回報(bào)低的顯著特征，生產(chǎn)企業(yè)需要面對(duì)巨大壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因而對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究缺乏持續(xù)動(dòng)力。隨著智能化程度的不斷提升，電機(jī)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)和物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系越來(lái)越緊密，這也成為國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。

2.3 零部件的效能檢驗(yàn)

據(jù)相關(guān)研究顯示，由于電機(jī)型號(hào)和生產(chǎn)規(guī)模不同，其測(cè)試要求也不盡相同。通常情況下，我們要根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)情況和使用要求，進(jìn)行半成品實(shí)驗(yàn)、型式實(shí)驗(yàn)和測(cè)試實(shí)驗(yàn)。也就是說(shuō)在大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中，需要對(duì)材料強(qiáng)度和性能進(jìn)行半成品檢測(cè)。在設(shè)備出廠后，需要更完整、更系統(tǒng)的檢驗(yàn)和測(cè)試。如果電機(jī)零部件數(shù)量較少，或者有額外規(guī)定或者要求，那么必須進(jìn)行特殊性測(cè)試。以rdc2512 型測(cè)試儀為例，其主要功能是測(cè)量低電阻，具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)試功能好的優(yōu)勢(shì)。第二種是rzJ 和PVT 測(cè)試儀，rzJ 線圈匝間沖擊耐壓計(jì)是一種檢測(cè)由電阻不均衡造成匝間短路和設(shè)備失效的儀器，它能通過(guò)波形比較判斷電機(jī)零部件是否穩(wěn)定運(yùn)行。

3 電機(jī)制造業(yè)檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備分析

通過(guò)對(duì)電機(jī)生產(chǎn)檢測(cè)技術(shù)和裝備分析可以看出，在電機(jī)測(cè)試當(dāng)中由于電機(jī)型號(hào)規(guī)格不同，所適用的測(cè)試技術(shù)和設(shè)備也不盡相同。運(yùn)用優(yōu)良的測(cè)試技術(shù)與裝置，能夠使電機(jī)測(cè)試結(jié)果更為精確。電機(jī)生產(chǎn)中的測(cè)試技術(shù)與裝備應(yīng)用主要表現(xiàn)在：第一，能更好地提高電機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量。合理運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)和相關(guān)儀器，有助于電機(jī)設(shè)計(jì)工作者更好地理解電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造與運(yùn)行特征，從而起到電機(jī)生產(chǎn)工藝優(yōu)化調(diào)節(jié)作用。第二，電機(jī)生產(chǎn)工藝涉及很多方面，如：繞組溫升、輸出特性測(cè)試、轉(zhuǎn)矩特性測(cè)試、效率測(cè)試、控制精度測(cè)試等多項(xiàng)內(nèi)容[1]。

4 檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備對(duì)比

首先是檢驗(yàn)測(cè)試，主要用儀器標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)來(lái)衡量測(cè)試準(zhǔn)確度，然后利用數(shù)據(jù)信息建立一套完整的反饋系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序，將所有的儀器、裝置相關(guān)信息傳遞給中央控制平臺(tái)。利用這種方法可以迅速了解各種機(jī)器設(shè)備出廠時(shí)的工作狀態(tài)，并根據(jù)操作參數(shù)檢驗(yàn)是否與安全規(guī)定相符合，對(duì)生產(chǎn)不合格的電機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行過(guò)濾篩選。其次是對(duì)電機(jī)整體零部件進(jìn)行全方位檢驗(yàn)。根據(jù)生產(chǎn)工藝中的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，有針對(duì)性地列出機(jī)器設(shè)備維修當(dāng)中可能遇到的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)電機(jī)進(jìn)行半成品試驗(yàn)，對(duì)電機(jī)型號(hào)進(jìn)行特殊標(biāo)識(shí)，這樣就能很快發(fā)現(xiàn)故障所在位置或者區(qū)域。對(duì)容易出現(xiàn)危害事故的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，該技術(shù)檢測(cè)優(yōu)勢(shì)比較明顯。對(duì)電機(jī)制造企業(yè)而言，采用這種測(cè)試方法可以在一定程度上解決電機(jī)存在的不足或者缺陷，既能有效提升電機(jī)制造水平，同時(shí)也方便后期的維修管理工作。最后是形式試驗(yàn)，它的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⑼暾臉?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與自動(dòng)程序相結(jié)合。由于檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化發(fā)展，因此這種檢測(cè)技術(shù)可以成為制造企業(yè)的標(biāo)志特征，該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)在頻率、負(fù)荷等方面有著很強(qiáng)的優(yōu)越性。值得注意的是，這種檢測(cè)方法調(diào)整范圍和自身噪聲比較大，如果電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)可以有效規(guī)避各種不利因素，那么形式試驗(yàn)就會(huì)成為電機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的首要選擇。

5 電機(jī)制造中檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用趨勢(shì)

在電機(jī)生產(chǎn)制造過(guò)程中，控制產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值。無(wú)論是電機(jī)生產(chǎn)還是性能測(cè)試，都要求對(duì)電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行綜合反饋。在生產(chǎn)電機(jī)過(guò)程中，需要對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效監(jiān)控，確保電機(jī)后續(xù)運(yùn)行情況和工作狀態(tài)能夠保持穩(wěn)定。值得注意的是，電機(jī)轉(zhuǎn)矩在線監(jiān)控技術(shù)能夠傳達(dá)準(zhǔn)確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。例如，在現(xiàn)代機(jī)床生產(chǎn)當(dāng)中，利用在線檢測(cè)技術(shù)，可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床自身監(jiān)控與管理。機(jī)床在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，如果不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)負(fù)載和使用情況，很可能產(chǎn)生生產(chǎn)故障和失誤現(xiàn)象，更有甚者影響到制造企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，不利于產(chǎn)品質(zhì)量保障和經(jīng)濟(jì)效益提升。利用電機(jī)轉(zhuǎn)矩監(jiān)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)溫度的有效監(jiān)控，確保電機(jī)運(yùn)行效率和轉(zhuǎn)動(dòng)水平能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于電機(jī)異常轉(zhuǎn)動(dòng)和速度變化，制造企業(yè)可以通過(guò)定期檢查，發(fā)現(xiàn)故障危害產(chǎn)生的根本原因。在當(dāng)前生產(chǎn)條件和市場(chǎng)環(huán)境中，生產(chǎn)技術(shù)越穩(wěn)定電機(jī)品質(zhì)和性能越優(yōu)良，因此生產(chǎn)技術(shù)的更新遠(yuǎn)不如技術(shù)安全重要。采用電機(jī)轉(zhuǎn)矩在線監(jiān)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)技術(shù)與生產(chǎn)過(guò)程的融合統(tǒng)一，保證電機(jī)生產(chǎn)安全、平穩(wěn)進(jìn)行，同時(shí)減少事故危害發(fā)生的頻率和次數(shù)[2]。

6 電機(jī)重要裝置制造工序與實(shí)際問(wèn)題探索

電機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的重要零部件是電機(jī)的中端蓋和底座，這些零部件對(duì)電機(jī)后期運(yùn)行效率和轉(zhuǎn)動(dòng)情況起到?jīng)Q定性作用。不僅如此，零部件品質(zhì)性能越優(yōu)良，電力系統(tǒng)的安全性和可靠程度就越深。因此，電機(jī)生產(chǎn)對(duì)端蓋和底座的制造工序有著極其嚴(yán)苛的要求，具體包括零部件性能、質(zhì)量和制造技術(shù)等。其具體應(yīng)用包括：端蓋的制作和生產(chǎn)。端蓋是將轉(zhuǎn)子和底座連接起來(lái)的關(guān)鍵部件，它能有效保護(hù)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)框架，同時(shí)保證電機(jī)定位準(zhǔn)確和使用安全。因此，端帽的制造和加工尤為重要。尤其是從端蓋的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中我們不難發(fā)現(xiàn)，端蓋的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但端蓋厚度卻非常小，在使用過(guò)程中容易發(fā)生變形情況。如果在加工過(guò)程中切割數(shù)量太多或夾緊力太大，會(huì)導(dǎo)致端帽大小與設(shè)計(jì)方案或者工藝要求相差較大。因此在端蓋實(shí)際加工過(guò)程中，要根據(jù)不同的夾持力，選擇適當(dāng)精確度來(lái)操作生產(chǎn)。其次是基礎(chǔ)設(shè)施的制造。在電機(jī)結(jié)構(gòu)框架中，機(jī)座是最主要的構(gòu)成部分，對(duì)電機(jī)支承功起到優(yōu)化、調(diào)節(jié)作用，可以有效保證電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與可靠。在配合端蓋的情況下，應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組進(jìn)行支承和保護(hù)。這是電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，因此，生產(chǎn)企業(yè)必須改善電機(jī)底座的品質(zhì)和性能，進(jìn)一步提高電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的安全性和可靠度。廣大生產(chǎn)企業(yè)在電機(jī)加工制造過(guò)程中，要從多個(gè)角度進(jìn)行全方位分析，保證電機(jī)整體質(zhì)量不受損傷，推動(dòng)電機(jī)生產(chǎn)工藝的完善和加強(qiáng)。

電機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中可能遇到各種各樣的問(wèn)題，其中較為常見的包括：以某公司500kW 煤粉廠直驅(qū)改造工程為例，通過(guò)將原有的高壓鼠籠式異步電機(jī)和減速器結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到單煤粉消耗26.25 萬(wàn)噸，年煤磨產(chǎn)量10.7 萬(wàn)噸，每噸煤粉消耗減少20%的水平；該技術(shù)改造了傳統(tǒng)的球磨機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，并使傳統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)方式和制造過(guò)程發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，大幅降低系統(tǒng)維護(hù)量。若電機(jī)的定子鐵心尺寸不正確，則會(huì)造成電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中鐵損增大；而轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓太小，會(huì)使電機(jī)的空隙尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，從而使電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的諧波漏抗減小，不利于總漏抗值提升并且會(huì)造成電流不斷增大。與此同時(shí)，隨著電機(jī)空載和氣隙動(dòng)勢(shì)的增大，其功率因數(shù)也會(huì)降低，電機(jī)工作效率會(huì)受到很大影響；相反，當(dāng)內(nèi)圈直徑太大時(shí)，電機(jī)的空氣間隙會(huì)小于設(shè)計(jì)要求，而當(dāng)電機(jī)的漏抗增大時(shí)，電機(jī)的整體漏抗就會(huì)增大，電機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大轉(zhuǎn)速會(huì)比設(shè)計(jì)值要低出很多，很容易導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行效率下降；若電動(dòng)機(jī)機(jī)座止口與軸承擋、定子鐵心、外圓的圓柱度、圓周程度等存在很大偏差，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)氣流不均勻，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)單邊磁張力過(guò)高，從而引起異常振動(dòng)和噪聲情況發(fā)生。生產(chǎn)企業(yè)如果不及時(shí)采取措施，很可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)局部灼傷，更有甚者會(huì)釀成不可修復(fù)的損失。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子芯發(fā)生軸向位移時(shí)，鐵芯長(zhǎng)度小于設(shè)計(jì)值會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)空載電流增大，功率因數(shù)降低。技術(shù)人員要全方位檢查電機(jī)機(jī)座的內(nèi)圈表面的粗糙度，保證電機(jī)零部件各項(xiàng)參數(shù)處在安全范圍內(nèi)，避免電機(jī)運(yùn)行發(fā)生更多事故和危害。如果電機(jī)端蓋軸承室止口、軸承擋等零件存在偏差，將會(huì)影響電機(jī)正常安裝和使用。如果在安裝后發(fā)現(xiàn)電機(jī)零部件異常，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)或發(fā)生抱死情況；如果軸承腔和軸承擋的尺寸不能滿足設(shè)計(jì)需要，那么軸承外圓就會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形。當(dāng)同步電機(jī)的空隙較小時(shí)，其同步電抗將超過(guò)設(shè)計(jì)值，且短路率下降的同時(shí)電壓也會(huì)升高，從而對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的電機(jī)穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，久而久之造成電機(jī)工作效率不斷下降。若空氣間隙存在分配誤差問(wèn)題，將使電機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生線電壓波形失真情況，不利于線路損耗的降低和控制。如果直流電機(jī)存在較大的空隙，則會(huì)使勵(lì)磁電流和損耗程度同時(shí)增大，從而使電機(jī)工作效率大幅下降；相反，當(dāng)電機(jī)中的空氣間隙過(guò)小時(shí)，電樞反應(yīng)會(huì)繼續(xù)增大，電機(jī)性能也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化；如果電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的共軸度與設(shè)計(jì)偏差比較大，那么很容易引發(fā)電樞線圈磨損，從而提高電機(jī)銅損程度。在此過(guò)程中，電機(jī)的換向?qū)?huì)更加困難，換向器會(huì)產(chǎn)生很多摩擦火花[3]。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支撐和保障，需要有關(guān)領(lǐng)域加強(qiáng)重視與關(guān)注，不僅如此，制造業(yè)的快速發(fā)展為人們生活方式的改變提供了有效保障，制造業(yè)關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)繁榮程度，因此有關(guān)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的研究與思考，以電機(jī)生產(chǎn)制造為例，相關(guān)企業(yè)需要運(yùn)用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和檢驗(yàn)裝置，確保電機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能保持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，推動(dòng)電機(jī)生產(chǎn)制造的繁榮或者升級(jí)。與此同時(shí)，電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)需要不斷加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)技術(shù)和裝置應(yīng)用的探索關(guān)注程度。