全塑壳单相电容运转异步电动机的塑封工艺
罗允中 (宁波电器总厂)
1引言
随着科学技术日新月异地进步，作为家用电器配套的各种小功率电机也在不断更新换代。尤其是近年来家用空调器的迅速发展对小功率电动机提出了更高的要求。
近年来空调器市场较为流行的分体挂壁式空调器和具有除霜功能的****电冰箱都配用了全塑壳单相电容运转异步电动机。该电机由于采用了全塑外壳，不但外表美观，而且体积小、重量轻、绝缘}生能好，尤其噪声低、运转平稳、结构简单、装配方便。全塑壳电机适宜流水线大批量生产，是小功率电机生产工艺的一大突破，有着广阔的发展前景。
塑壳结构的电机目前在国内市场还刚起步，生产厂家不多，有上海、广东、江苏、浙江、福建等省市的少许几家工厂，且大都还处在试制或小批量生产阶段。
我厂自1991年经市场调研后投入试制，但因该产品的生产工艺与传统的单相电机不同，存在技术性问题较多。经试制，样机性能指标达到日本样机水平，并已投入小批试生产。
2结构特点
YYS型系列塑壳电动机结构与传统单相电机不同，电机绕组为环形螺旋管式绕组，槽绝缘系注塑成型的绝缘套，定子由两部分拼装整体塑封。这种超薄型、超轻型、低噪声的全塑壳电机与传统的金属外壳电机相比，具有铜耗小、温升低、效率高及安全可靠的特点。
该类型电动机的主要部件有塑封定子、铸铝转子、轴承座、橡胶护套及热保护器、引出线连插座6部分组成。其转速有单速、双速、三速多种。外壳上装有热保护器与定子主绕组串接(见图1)。
2.1振动小噪声低
该电机定子系采用整体塑封工艺，其空隙部分已全部塑料填充为一个实体，故与金属外壳电机相比，其噪声和振动都大为降低。 表面，从而使与导线绝缘(见图5)。
2．2绝缘性好安全可靠
由于电机外壳全部是塑料包容面，铁心 和绕组均不外露，故其耐潮性能、绝缘性能和 抗电强度均高于普通电机。
2．3定子铁心两半圆拼装
为了适应自动流水线生产工艺的模式，故将定子铁心采用两半圆拼装结构，其绕组为环形螺旋式，导线可直接绕于铁心上。这样可省去繁重的手工嵌线工艺、大大节省工时。如能配置数控自动环形绕线车，则生产效率将大为提高(见图2、图3、图4)。
2．4绝缘护套
为便于半圆定子铁心的环形绕线，故对铁心槽绝缘采用半圆形状的成型塑料绝缘套对称套入铁心，使能包裹住全部铁心的外露表面,从而使与导线绝缘.
2．5全塑壳定子
带绕组定子铁心是由两个半圆定子铁拼装，采用热固性塑料压铸，经整体塑封的子。它不但结构牢固、绝缘好，而且体积和都比普通电机缩小或减/3-1/4，从而省材料、工时，降低了成本，提高了电性能图6)。
2．6轴承座
轴承座系采用1．5mm钢板冲制而威其轴承孔需经整形(无切削)才能达到精度求，并应保证与外圈(与塑壳定子的配合面的同轴度。这种结构简单合理，需再用螺钉进行装配(见图7)。
2．7热保护器
为保护电机安全可靠工作，以防止突烈故障烧毁绕组，在密贴外壳表面上安掣100℃热保护器，外接电源时，它与主绕组辞接。
3工艺分析
该电机与普通电机不同，其主要特点外壳采用全塑料压铸而成，除外形美观、结构紧凑、绝缘可靠性好外，尤其是噪声特别低装配极为方便，无需任何紧固件连接，故适名大批量流水线生产方式，生产效率高。但由于它的结构和工艺都与一般传统单相电机同，故需要采取特殊的工艺措施和专用设备(如绕线、铁心冲制、叠装、焊接及外壳塑奎等)才能保证产品质量，提高成品合格率和生产效率。
该电机定子铁心和绕组全部被热固性塑料充实固定，故其绝缘I生能、抗潮性都优于崔通电机。绕组无需再进行浸漆绝缘处理，大劣简化了工艺。
3．1定子绕线
定子绕组为环形螺旋管式，直接盘绕于半圆形的定子铁心上。这是关键工艺之一，需在特殊设计的环形绕组车上进行绕线，要球漆包圆铜线的质量稳定，如塑性、强度和漆膳牢固度等都要能满足在受到绕制中的拉力下不发生断线及漆膜破坏的现象。线圈绕制仁F要排列均匀、紧密，防止产生匝间短路和对耐压击穿。****选用彩色漆包圆铜线绕制，圳区别主、副绕组，便于拼头接线工艺的进行。由于自制绕线车存在生产效率和成品合格车较低缺陷，故如需大批量生产，则需专用自动绕线车，以提高生产效率。
3．2绝缘护套
绝缘护套的作用是代替普通电机的槽绝缘衬垫纸，故对该绝缘套的材质和工艺要求较高。如考虑到槽满率，其壁厚要求较薄，一般为0．3～O．5mm，其材质的承受温度为130C以上。机械强度和抗老化性以及注塑成型流动性都要满足技术上的要求，即在成型过程中不应有针孔、气孔、裂痕产生，以保证耐压2000V以上不击穿。
一般选用塑料为尼龙66、聚碳酸酯或耐高温聚丙稀类，我厂现选用尼龙66塑料，槽壁厚为0．4mm，发现成型后的绝缘套有针孔，为弥补这一缺陷，防止绕组对地耐压击穿，故在定子铁心槽内需再增放一层DMD绝缘纸。但这样给绕线工艺等带来不便，且线圈外形增大，有待改进。如增加绝缘套，壁厚为0．5～0．6mm，应选择较优良塑料改进注塑模具、工艺等。
3．3铁心焊接
两半圆绕有线圈的定子需经氩弧焊拼接成整圆，故在焊接过程中要有专用夹具保护线圈不受烧损。如稍有不慎，极易烧伤导线表面漆膜，而引起匝间短路或击穿(见图3)。
3．4绕组包扎
两半圆定子拼接成整圆，其各线圈间及主副绕组间需按图4绕组系统图进行连接，其连接处均套上绝缘漆管，并包扎牢固，以防止定子塑封过程中出线口部位产生的气体冲击力而拉断或损坏引出线。同时为保护线圈在中间工序中损坏，对线圈外表面需采用耐高温的绝缘粘带包扎固定。
3．5定子塑封
定子整体塑封是最关键的工艺(见图6)。我厂系采用热固性塑料压铸，对于该塑料的压铸工艺，如温度、时间、塑料成分的配方等以及如何提高质量、减少废品率、提高生产效率等方面都有待不断改进。
3．5．1材质选择
外壳塑压选用的是不饱和树脂玻璃纤宝增强模塑料，对于该类材料的选择十分关键它需具备优良的介电性能、耐腐蚀、阻燃性导热好、抗老化以及在较低温度下(S120℃成型，以防止内部绝缘材料和漆包线破坏，胃型后工件表面应光滑美观。该类塑料成分生配方混拌后，在常温下不能久放，需在低温乍存。
3．5．2模具设计
模具对分型面的选择以及入料口、排左孔、出线口位置的选择都要考虑到防止定塑封过程中产生的气体冲击力，以免发生乌组线圈形状破坏及弓f出线外层绝缘物折断鲁现象，而导致对地耐压击穿。 模具表面粗糙度是决定工件表面光亮层的直接因素，因此模具表面需经镀硬铬处理以提高工件表观质量。
3．5．3压力选择
压机压力不宜过大，根据我厂现试制白塑壳电机外形(φ92mm×39mm)，一般选月小于30t的立式压机即可。用料约150—200g，压铸时间为5min。
4电气性能
本厂试制的YYS型全塑壳单相电容运转异步电动机和国内厂家样机以及日本三公司样机的主要性能参数分别见表。
4．1日本三菱公司样机
日本三菱公司样机的主要性能参数如牵1所示。
5结语
与普通电机相比，塑壳电机结构简单紧凑、安全可靠性高。其最关键的，也是难度****的，是环形绕组线圈的绕制工艺，工时费合格率低，这是影响生产进度的关键，必需引进用设备。现国内有些厂家为解决绕线速度，已将其定子铁心结构改为与普通电机一样，绕组仍为嵌线式。但这样做失去该电机结构上的特点，而且铁心外径增大，用铜量增加，电气性能、效率均有所降低。工艺上难度较大的是定子外壳的塑封，它包括模压塑料材质的性能、两半圆定子铁心的拼装焊接工艺等。 但由于该类电机体积小可靠性高，制造成本低，又适宜大批量流水线生产，因此有发展前景。塑壳电机在我国是近年发展起来的新品种，工艺上还不很成熟，需要在生产过程中积累经验，逐步加以完善，以适应大批量高效率的生产模式。
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