CN111463915A - 一种绝缘固化铁芯及其制作方法 - Google Patents

一种绝缘固化铁芯及其制作方法 Download PDF

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杨新曦
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Abstract

本发明公开了一种绝缘固化铁芯及其制作方法,包括依次叠加的若干层外形尺寸相同的软磁薄片，其特征在于所述软磁薄片片与片之间均布设有一层绝缘漆，且所有软磁薄片通过该绝缘漆固化为一个整体，所述绝缘漆的电气强度＞20MV/m。本发明的有益效果是：1）采用绝缘漆均布于软磁薄片片与片之间，并将整个铁芯固化为一整体，加强了软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘；2）采用叠压工装加大软磁薄片的螺栓紧固力，可防止软磁薄片在烘干后产生反弹，缩短了铁芯的长度尺寸；3）本发明绝缘固化铁芯具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性。

Description

一种绝缘固化铁芯及其制作方法
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种绝缘固化铁芯及其制作方法。
背景技术
电机定子铁芯的作用是作为电机磁路的一部分及放置定子绕组,为了减少铁心中由交变磁势引起的涡流和磁滞损耗,铁心材料选用0.5mm厚的硅钢片叠成。现有定子铁芯所制作方法为：1）油压机压片；2）扣片；3）加压圈焊接。但现有方法制作的定子铁芯还存在以下问题：扣片时压片容易反弹，导致铁芯压片之间的间隙加大，铁芯中还是会产生涡流，使磁滞损耗，减小了电机功效；对于电气数据要求铁耗小，内部空间有限，外形尺寸要求严格同时还要保持设计功效的电机，现有工艺无法满足要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种绝缘固化铁芯及其制作方法，本绝缘固化铁芯通过叠压工装将铁芯压装至设计要求的外形尺寸，且保证软磁薄片烘干后不会产生反弹，采用绝缘漆均布设于软磁材料叠片片与片之间，并且使整个铁芯绝缘固化为一个整体，该绝缘固化铁芯具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种绝缘固化铁芯，包括依次叠加的若干层外形尺寸相同的软磁薄片，其特征在于所述软磁薄片片与片之间均布设有一层绝缘漆，且所有软磁薄片通过该绝缘漆固化为一个整体，所述绝缘漆的电气强度＞20MV/m。
进一步的，所述软磁薄片数量相同时，该绝缘固化铁芯的长度尺寸≤现有铁芯长度尺寸的98.9%。
本发明还提供了上述绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将若干片直径相同的圆形软磁薄片叠加在一起，所述圆形软磁薄片直径≥成品固化铁芯的软磁薄片外形最大尺寸；
（2）将步骤（1）叠加在一起的软磁薄片装夹于叠压工装两压板中间，并将所述叠压工装的螺栓紧固力调节至15～18N.m；
（3）将步骤（2）完成后的工件送入烘干房去除潮气；
（4）将步骤（3）完成后的工件放在真空压力浸漆机设备压力容器中抽真空，使软磁薄片之间留有间隙；
（5）选择电气强度＞20MV/m, 温度为23±2℃时粘度为18～25S的绝缘漆，并将该绝缘漆输送至真空压力浸漆机设备压力容器中，使整个铁芯浸于绝缘漆内；
（6）然后对绝缘漆加压，使绝缘漆流入软磁薄片之间间隙，使软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘均得到加强，同时也加强了铁芯的机械强度；
（7）将步骤（6）完成后的工件送入烘干房加热至150℃±5℃，保温6～7小时，进行烘干固化，使整个铁芯固化为一个整体；
（8）将步骤（7）得到的固化铁芯进行线切割至所需铁芯的外形尺寸，得到成品铁芯。
进一步的，为了防止软磁薄片在步骤（7）烘干时反弹，步骤（6）浸绝缘漆后加大所述叠压工装的螺栓紧固力至25～30N.m，再进行步骤（7）。
进一步的，所述步骤（3）烘干房加热温度设为120±5℃，并保温2～3小时。
进一步的，所述步骤（4）真空压力浸漆机设备压力容器抽真空至100～180Pa。
进一步的，所述步骤（6）对绝缘漆加压至0.5～0.7Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）采用绝缘漆均布于软磁薄片片与片之间，并将整个铁芯固化为一整体，加强了软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘；2）采用叠压工装于烘干前加大软磁薄片的螺栓紧固力，可防止软磁薄片在烘干后产生反弹，缩短了铁芯的长度尺寸，在相同的机座空间内，电机或电器容量可以做到更大，适用于电气数据要求铁耗小，内部空间有限，外形尺寸要求严格同时还要保持设计功效的电机；3）本发明绝缘固化铁芯具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为成品固化铁芯结构示意图；
图4为图3的俯视图。
图中： 1、叠压工装，101、螺母，102、压板，103、螺栓，2a、圆形软磁薄片，2b、成品固化铁芯。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至4所示，本发明实施例一：
（1）将650片直径相同的圆形软磁薄片叠加在一起，所述圆形软磁薄片2a直径≥成品固化铁芯2b的软磁薄片外形最大尺寸；
（2）将步骤（1）叠加在一起的软磁薄片装夹于叠压工装1两压板102中间，装上叠压工装1的四根螺栓103及螺母101，用力矩扳手锁紧螺母101，并将螺栓103紧固力调节至15N.m；
（3）将步骤（2）完成后的工件送入烘干房，烘干房加热温度设为115℃，并保温2小时，去除潮气；
（4）将步骤（3）完成后的工件放在真空压力浸漆机设备压力容器中，将压力容器抽真空至100Pa，使软磁薄片之间留有间隙；
（5）选择电气强度＞20MV/m、温度23±2℃时粘度为18S的绝缘漆，并将该绝缘漆输送至真空压力浸漆机设备压力容器中，使整个铁芯浸于绝缘漆内；
（6）然后对绝缘漆加压加压至0.5Mpa，使绝缘漆流入软磁薄片之间间隙，使软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘均得到加强，同时也加强了铁芯的机械强度，浸绝缘漆后用力矩扳手加大螺栓103紧固力至25N.m；
（7）将步骤（6）完成后的工件送入烘干房加热至145℃，保温6小时，进行烘干固化，使整个铁芯固化为一个整体；
（8）将步骤（7）得到的固化铁芯进行线切割至所需铁芯的外形尺寸，得到成品固化铁芯2b。
实施例二：
（1）将650片直径相同的圆形软磁薄片叠加在一起，所述圆形软磁薄片2a直径≥成品固化铁芯2b的软磁薄片外形最大尺寸；
（2）将步骤（1）叠加在一起的软磁薄片装夹于叠压工装1两压板102中间，装上叠压工装1的四根螺栓103及螺母101，用力矩扳手锁紧螺母101，并将螺栓103紧固力调节至18N.m；
（3）将步骤（2）完成后的工件送入烘干房，烘干房加热温度设为125℃，并保温3小时，去除潮气；
（4）将步骤（3）完成后的工件放在真空压力浸漆机设备压力容器中，将压力容器抽真空至180Pa，使软磁薄片之间留有间隙；
（5）选择电气强度＞20MV/m、温度23±2℃时粘度为25S的绝缘漆，并将该绝缘漆输送至真空压力浸漆机设备压力容器中，使整个铁芯浸于绝缘漆内；
（6）然后对绝缘漆加压加压至0.7Mpa，使绝缘漆流入软磁薄片之间间隙，使软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘均得到加强，同时也加强了铁芯的机械强度，浸绝缘漆后用力矩扳手加大螺栓103紧固力至30N.m；
（7）将步骤（6）完成后的工件送入烘干房加热至155℃，保温7小时，进行烘干固化，使整个铁芯固化为一个整体；
（8）将步骤（7）得到的固化铁芯进行线切割至所需铁芯的外形尺寸，得到成品固化铁芯2b。
实施例三：
（1）将650片直径相同的圆形软磁薄片叠加在一起，所述圆形软磁薄片2a直径≥成品固化铁芯2b的软磁薄片外形最大尺寸；
（2）将步骤（1）叠加在一起的软磁薄片装夹于叠压工装1两压板102中间，装上叠压工装1的四根螺栓103及螺母101，用力矩扳手锁紧螺母101，并将螺栓103紧固力调节至16N.m；
（3）将步骤（2）完成后的工件送入烘干房，烘干房加热温度设为120℃，并保温2.5小时，去除潮气；
（4）将步骤（3）完成后的工件放在真空压力浸漆机设备压力容器中，将压力容器抽真空至150Pa，使软磁薄片之间留有间隙；
（5）选择电气强度＞20MV/m、温度23±2℃时粘度为21S的绝缘漆，并将该绝缘漆输送至真空压力浸漆机设备压力容器中，使整个铁芯浸于绝缘漆内；
（6）然后对绝缘漆加压加压至0.6Mpa，使绝缘漆流入软磁薄片之间间隙，使软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘均得到加强，同时也加强了铁芯的机械强度，浸绝缘漆后用力矩扳手加大螺栓103紧固力至27N.m；
（7）将步骤（6）完成后的工件送入烘干房加热至155℃，保温7小时，进行烘干固化，使整个铁芯固化为一个整体；
（8）将步骤（7）得到的固化铁芯进行线切割至所需铁芯的外形尺寸，得到成品固化铁芯2b。
性能对比：
对比例1为国内外现有技术压装铁芯样品，包括软磁薄片650片。
表1.实施例与对比例1的检测结果。
检测结果 实施例一 实施例二 实施例三 对比例1
长度（mm） 199.12 199.08 199.1 201.24
绝缘电阻（Ω） 4.8 5.3 5.2 1.8
从本发明实施例一、二、三与对比例1相比较，实施例一、二、三的铁芯长度均缩短了2mm以上，绝缘电阻增大了1～2倍。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种绝缘固化铁芯，包括依次叠加的若干层外形尺寸相同的软磁薄片，其特征在于所述软磁薄片片与片之间均布设有一层绝缘漆，且所有软磁薄片通过该绝缘漆固化为一个整体，所述绝缘漆的电气强度＞20MV/m。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘固化铁芯，其特征在于：所述软磁薄片数量相同时，该绝缘固化铁芯的长度尺寸≤现有铁芯长度尺寸的98.9%。
3.一种绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将若干片直径相同的圆形软磁薄片叠加在一起，所述圆形软磁薄片直径≥成品固化铁芯的软磁薄片外形最大尺寸；
（2）将步骤（1）叠加在一起的软磁薄片装夹于叠压工装两压板中间，并将所述叠压工装的螺栓紧固力调节至15～18N.m；
（3）将步骤（2）完成后的工件送入烘干房去除潮气；
（4）将步骤（3）完成后的工件放在真空压力浸漆机设备压力容器中抽真空，使软磁薄片之间留有间隙；
（5）选择电气强度＞20MV/m, 温度为23±2℃时粘度为18～25S的绝缘漆，并将该绝缘漆输送至真空压力浸漆机设备压力容器中，使整个铁芯浸于绝缘漆内；
（6）然后对绝缘漆加压，使绝缘漆流入软磁薄片之间间隙，使软磁薄片之间的绝缘及软磁薄片刃口上的绝缘均得到加强，同时也加强了铁芯的机械强度；
（7）将步骤（6）完成后的工件送入烘干房加热至150℃±5℃，保温6～7小时，进行烘干固化，使整个铁芯固化为一个整体；
（8）将步骤（7）得到的固化铁芯进行线切割至所需铁芯的外形尺寸，得到成品固化铁芯。
4.根据权利要求3所述的一种绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于：为了防止软磁薄片在步骤（7）烘干时反弹，步骤（6）浸绝缘漆后加大所述叠压工装的螺栓紧固力至25～30N.m。
5.根据权利要求3所述的一种绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于：所述步骤（3）烘干房加热温度设为120±5℃，并保温2～3小时。
6.根据权利要求3所述的一种绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于：所述步骤（4）真空压力浸漆机设备压力容器抽真空至100～180Pa。
7.根据权利要求3所述的一种绝缘固化铁芯制作方法，其特征在于：所述步骤（6）对绝缘漆加压至0.5～0.7Mpa。
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