變流器是風(fēng)電、光伏、岸電、儲(chǔ)能等新能源行業(yè)的重要電氣設(shè)備。我國(guó)新能源行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)變流器的可靠性提出了更高的要求,結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)是變流器可靠性設(shè)計(jì)的重要組成部分。本書主要講解了變流器鈑金件、結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)工藝、表面處理工藝、裝配工藝、配線工藝、安全工藝、工藝管理方法等內(nèi)容。本書內(nèi)容豐富、圖文并茂、重點(diǎn)突出、應(yīng)用性強(qiáng)。
本書可供從事電力電子技術(shù)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、研發(fā)人員、管理等相關(guān)人員閱讀,也可作為高等院校電力電子類、機(jī)械類相關(guān)專業(yè)師生的參考書。
前言大力發(fā)展新能源,走低碳化經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路,已經(jīng)成為國(guó)際能源發(fā)展和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的基本共識(shí)。我國(guó)作為能源消耗的第二大國(guó),調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),是資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇。目前在風(fēng)電、光伏行業(yè),兆瓦級(jí)變流器已經(jīng)成為主流機(jī)型,隨著陸地可利用風(fēng)能、光能資源的減少,豐富的海上風(fēng)能、光能資源已經(jīng)成為新的開發(fā)熱點(diǎn)。岸電、儲(chǔ)能、制氫、柔直等電力電子行業(yè)中的變流器產(chǎn)品在初期階段就已經(jīng)從兆瓦級(jí)起步。電力電子行業(yè)的這種發(fā)展趨勢(shì),對(duì)變流器產(chǎn)品的可靠性提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)是變流器產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的重要組成部分。隨著電力電子行業(yè)對(duì)變流器可靠性要求的不斷提高,結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)越來(lái)越體現(xiàn)出它的價(jià)值和重要性。而目前市場(chǎng)上系統(tǒng)介紹變流器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)的書籍卻很少,并且多為高等院校教材,其內(nèi)容與工程實(shí)踐脫節(jié),實(shí)用性不強(qiáng)。本書從工程實(shí)際角度出發(fā),對(duì)變流器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)進(jìn)行了全面的闡述。首先介紹了鈑金件、結(jié)構(gòu)件及表面處理等設(shè)計(jì)工藝,然后重點(diǎn)介紹了變流器裝配工藝、配線工藝、安全工藝等,最后介紹了變流器的工藝管理方法。本書內(nèi)容翔實(shí),理論結(jié)合實(shí)際,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。工程師在從事結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)工作時(shí)可以在本書查閱一些常用的,關(guān)鍵的數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)出的零件具有更好的加工工藝性,統(tǒng)一結(jié)構(gòu)要素,減少不必要的開模,加快加工進(jìn)度,降低加工成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),為了方便工程師學(xué)習(xí)和理解,本書還加入了一些原理性的說(shuō)明,其中部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)和精品圖書,一些工藝極限尺寸等主要來(lái)自一線生產(chǎn)加工廠家,在此對(duì)為本書提供幫助的專家和領(lǐng)導(dǎo)一并表示衷心的感謝。本書主要供從事電力電子行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究的工程技術(shù)人員參考,也可以供理工科電力電子專業(yè)、機(jī)械專業(yè)的高等院校師生學(xué)習(xí)參考。編著者2024年12月
楊飛,碩士,國(guó)電南瑞電氣控制分公司研究員級(jí)高級(jí)工程師。參與多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目,及省部級(jí)、國(guó)家電網(wǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),機(jī)械工藝,熱設(shè)計(jì),環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)等方面具有豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作為主要完成人科研項(xiàng)目《海上風(fēng)電全功率變流器研制及其產(chǎn)業(yè)化》2021年獲得中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)國(guó)際領(lǐng)L先鑒定證書;發(fā)明專利 2 項(xiàng)。在中文核心及省級(jí)以上刊物以及國(guó)際會(huì)議發(fā)表論文9篇,其作為中第D一作者5篇,第二作者2篇,第三作者2篇,SCI源刊收錄1篇。
目錄
前言
綜述 1
第1章 鈑金件設(shè)計(jì)工藝 2
11 鈑金材料的選材 2
12 幾種常用的板材介紹 2
121 鋼板 2
122 鋁和鋁合金板 3
123 銅和銅合金板 4
124 銅鋁復(fù)合排 4
13 材料對(duì)鈑金加工工藝的影響 5
131 材料對(duì)沖裁加工的影響 5
132 材料對(duì)彎曲加工的影響 5
133 材料對(duì)拉伸加工的影響 5
134 材料對(duì)剛度的影響 6
135 常用板材的性能比較 6
14 沖孔與落料 7
141 沖孔和落料的常用方式 7
142 沖孔落料的工藝性設(shè)計(jì) 11
15 折彎工藝 15
151 模具折彎 15
152 折彎?rùn)C(jī)折彎 16
16 拉伸工藝 25
161 常見拉伸的形式和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 25
162 打凸的工藝尺寸 26
163 半切壓凹與壓線 26
164 加強(qiáng)筋加工 26
165 百葉窗加工 27
166 彎曲件相關(guān)尺寸標(biāo)注 27
17 鉚接工藝 28
171 螺母鉚接 28
172 翻孔攻螺紋 30
173 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚螺母、翻孔攻螺紋的比較 31
174 抽孔鉚接 32
175 托克斯鉚接 33
176 沉頭螺釘鉚接 33
18 焊接工藝 34
181 金屬的可焊性 34
182 點(diǎn)焊設(shè)計(jì) 35
183 角焊 38
184 縫焊 39
185 焊接方法 39
第2章 結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)工藝 44
21 硬母線設(shè)計(jì)工藝 44
211 硬母線的性能 44
212 硬母線的選型 45
213 硬母線的加工 47
214 硬母線的連接 48
215 硬母線的表面處理 48
216 母線的顏色標(biāo)志和相序排列 49
22 鋁型材設(shè)計(jì)工藝 50
221 型材擠壓加工的基本常識(shí) 50
222 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁型材料的規(guī)定 52
223 鋁型材零件的加工及表面處理 54
23 壓鑄工藝 55
231 壓鑄工藝成形原理及特點(diǎn) 55
232 壓鑄件的設(shè)計(jì)要求 55
24 塑料件設(shè)計(jì)工藝 56
241 塑料件的設(shè)計(jì) 57
242 熱固性塑料的應(yīng)用 60
第3章 表面處理工藝 63
31 金屬鍍覆 63
311 金屬鍍覆工藝范圍 63
312 電鍍基礎(chǔ)介紹 63
313 金屬鍍覆設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 64
32 表面噴涂 65
321 噴涂基礎(chǔ)介紹 65
322 表面效果選擇原則 66
323 噴粉、噴漆設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 66
33 表面處理工藝的防腐蝕設(shè)計(jì) 68
331 環(huán)境條件分類 68
332 零部件的外形結(jié)構(gòu)要求 69
333 常用材料和鍍覆層相互接觸時(shí)的接觸腐蝕等級(jí) 69
334 結(jié)構(gòu)件的縫隙結(jié)構(gòu)要求 71
335 結(jié)構(gòu)件防積水要求 71
336 結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求 71
337 結(jié)構(gòu)件的工藝要求 72
338 金屬材料及金屬材料表面處理措施的選型設(shè)計(jì) 72
34 表面絲印 73
341 絲網(wǎng)印刷原理 73
342 絲網(wǎng)印刷的主要特點(diǎn) 73
343 絲印設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 73
344 移印工藝 74
35 變流器主要金屬件及表面處理 74
351 機(jī)柜技術(shù)要求及表面處理 74
352 其他金屬材料及表面處理 77
第4章 變流器裝配工藝 82
41 機(jī)械裝配前工藝準(zhǔn)備 82
411 待裝配零部件的初步檢驗(yàn) 82
412 待裝配零部件的具體檢驗(yàn) 82
413 結(jié)構(gòu)尺寸檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 83
414 零部件檢驗(yàn)文件 83
415 裝配工具 83
42 緊固件技術(shù)要求 83
421 緊固件材質(zhì)和表面處理 83
422 緊固件力矩規(guī)定 84
423 緊固件裝配要求 85
424 涂打防松線要求 85
43 通用裝配工藝 86
431 密封件安裝 86
432 35型導(dǎo)軌、線槽安裝 87
433 塑料板件裝配 87
434 裝配完畢后清潔與檢驗(yàn) 87
44 母線裝配工藝 88
441 一般要求 88
442 硬母排安裝 88
443 軟連接母排安裝 89
444 電纜安裝 90
45 主要電氣件裝配工藝 91
451 斷路器安裝 91
452 接觸器安裝 92
453 電容安裝 92
454 快熔安裝 93
455 電抗器/變壓器安裝 93
456 風(fēng)機(jī)安裝 94
457 熔斷器式隔離開關(guān)安裝 94
458 UPS安裝 94
459 蓄電池組的安裝 94
46 半導(dǎo)體核心組件裝配工藝 94
461 環(huán)境要求 94
462 常用半導(dǎo)體模塊 95
463 半導(dǎo)體器件盲孔深及力矩 95
464 裝配工具及工裝 96
465 防靜電設(shè)備及使用 97
466 裝配工藝要點(diǎn) 97
467 SKiiP冷板一體模塊裝配 97
468 IGBT表貼工藝 98
469 Semix模塊組件裝配 100
4610 EconoDUAL模塊組件裝配 101
4611 PrimePACK模塊組件裝配 102
47 水冷管路裝配工藝 103
471 水冷管路概述 103
472 功率模塊水路裝配 104
473 柜內(nèi)水冷管路裝配 107
474 柜外水路裝配 116
48 包裝儲(chǔ)運(yùn)裝配工藝 119
481 基本技術(shù)要求 119
482 裝箱用木材要求 120
483 叉車作用位置 120
484 包裝防護(hù) 120
485 包裝流程 122
486 包裝儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)志 122
第5章 變流器配線工藝 123
51 線材、 工具及設(shè)備 123
511 線材 123
512 輔助材料 123
513 工具 123
514 設(shè)備 124
52 配線工序 124
521 配線文件準(zhǔn)備 124
522 配線作業(yè)過(guò)程 124
53 配線過(guò)程工藝 125
531 通用工藝 125
532 標(biāo)號(hào)管使用 126
533 標(biāo)簽使用 127
534 導(dǎo)線制作與壓接 129
535 屏蔽線處理 134
54 布線技術(shù) 135
541 布線基本設(shè)計(jì)原則 135
542 光纖布線 135
543 線槽布線 135
544 敏感線布線 136
545 線纜布線 136
55 配線過(guò)程中的質(zhì)量控制 138
551 操作者自檢 138
552 質(zhì)檢員檢驗(yàn) 138
553 過(guò)程記錄控制 138
56 配線過(guò)程裝扎防護(hù)工藝 139
561 導(dǎo)線的裝扎 139
562 扎帶處理 139
563 配線防護(hù) 140
564 銅排及接地線連接 140
565 過(guò)活門處布線工藝 140
566 門上布線工藝 141
第6章 變流器安全工藝 142
61 安規(guī)工藝 142
611 安規(guī)工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容 142
612 安規(guī)工藝設(shè)計(jì)方法 144
62 防靜電設(shè)計(jì) 155
621 靜電防護(hù)對(duì)象 155
622 靜電防護(hù)區(qū)域 155
623 防靜電設(shè)計(jì) 156
624 防護(hù)標(biāo)識(shí) 156
625 作業(yè)人員 156
626 注意事項(xiàng) 157
第7章 變流器的工藝管理 159
71 工藝管理方針與目標(biāo) 159
711 工藝管理方針 159
712 工藝管理目標(biāo) 159
72 工藝業(yè)務(wù)流程 160
721 工藝業(yè)務(wù)價(jià)值 160
722 工藝業(yè)務(wù)流程層級(jí) 160
723 工藝業(yè)務(wù)主干流程 161
73 關(guān)鍵業(yè)務(wù)運(yùn)作模式 162
731 可制造性管理 162
732 工藝優(yōu)化 164
733 工藝維護(hù)與管理 167
74 組織與職責(zé) 171
741 工藝管理組織架構(gòu) 171
742 工藝人員素質(zhì)要求 172
743 關(guān)鍵工作 175
75 業(yè)務(wù)指導(dǎo)文件 175
參考標(biāo)準(zhǔn) 178
參考文獻(xiàn) 181