CN111864923A - 一种提升散热性能的铁心及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提升散热性能的铁心及其加工方法。本发明的铁心包括若干个叠片，所述叠片之间固定夹设有导热绝缘层，两侧的叠片的外侧也设有导热绝缘层，两侧的导热绝缘层的外侧设有环氧粉末层。本发明采用了高导热硅脂填充催化剂粒子制作导热绝缘混合物，并涂敷于铁心叠片两面，为铁心提供高效的导热通道，减少了空气气隙的存在，很好的改善、提升电机铁心的散热性能，且不再需要机械固定和液体胶粘剂固化固定。
Description
技术领域
本发明涉及铁心领域，具体的说是一种提升散热性能的铁心及其加工方法。
背景技术
现有技术中，铁心多为若干层叠片叠压而成的一体化结构。例如，电机铁心一般是由相互带绝缘的硅钢片叠压而成的。电机运行时产生的交变磁通在铁心中引起损耗而发热。另外电机铁心也产生电磁感应电流，形成涡流从而发热。具体造成铁心过热的原因包括：电源交变频率过大；硅钢片间绝缘受损形成片间短路；绕组铜线发热；由于扫膛摩擦引起的过热等。另外，除上述几个方面原因外，工作环境的温度过高，通风不良，积尘太多等也影响热量散发。
上海中科深江电动车辆有限公司提出的电动汽车永磁电机用定子铁心散热结构，是对电机铁心和外壳进行整体的散热结构设计，包括电机壳体、定子铁心、热管和冷却液，并且利用了相变材料。
浙江汇迅骏机电技术有限公司提出的电机定子环氧灌封方法，是常见的定子铁心散热措施，通过对整个定子灌封的方法提高绕组端部等的散热性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种提升散热性能的铁心及其加工方法，通过叠片粘合、熔槽绝缘等技术，将铁心进行一体化制作。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种提升散热性能的铁心，包括若干个叠片，所述叠片之间固定夹设有导热绝缘层，两侧的叠片的外侧也设有导热绝缘层，两侧的导热绝缘层的外侧设有环氧粉末层。
所述导热绝缘层为固化后的导热绝缘混合物，所述导热绝缘混合物为高导热硅脂和催化剂粒子按一定比例配制成的；所述一定比例为1：6～1：10。
一种提升散热性能的铁心的加工方法，包括以下步骤：
将高导热硅脂和催化剂粒子按1：6～1：10的比例配制成导热绝缘混合物；
充分搅拌均匀后，静置第一等待时间；
在铁心叠片的两个端面均布涂敷所述导热绝缘混合物；
将若干个涂敷有导热绝缘混合物的铁心叠片按所需高度叠压成铁心；
在室温环境中，静置第二等待时间，进行固化；
将固化后的铁心加工成所需的齿槽形状；
对加工成齿槽形状的铁心进行熔槽绝缘处理。
所述第一等待时间大于20分钟；所述第二等待时间大于48小时。
所述将若干个涂敷有导热绝缘混合物的铁心叠片按所需高度叠压成铁心，在各个铁心叠片涂敷导热绝缘混合物后的2小时内完成。
所述室温环境的温度不小于15℃。
所述将固化后的铁心加工成所需的齿槽形状后，处理表面毛刺，并用干燥的压缩空气吹去齿槽内的杂质。
所述熔槽绝缘处理包括以下步骤：
对铁心的铁心槽及铁心端面均匀涂敷环氧粉末；
待冷却固化后，清理铁心槽内部及涂膜堆积的部位。
所述对铁心的铁心槽及铁心端面均匀涂敷环氧粉末前，包括：
清洁铁心端面，使需要绝缘处理的部位具有光滑表面。
所述熔槽绝缘处理进行两遍。
本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明采用了高导热硅脂填充催化剂粒子制作导热绝缘混合物，并涂敷于铁心叠片两面，为铁心提供高效的导热通道，减少了空气气隙的存在，很好的改善、提升电机铁心的散热性能，且不再需要机械固定和液体胶粘剂固化固定。
2、本发明熔槽绝缘技术，起到槽内绕组和铁心隔离绝缘的作用，省略了常规结构下铁心槽内的绝缘纸，使得绕组和铁心槽之间可以直接接触，有利于绕组铜线热量的传达导出，特别适用于低压小功率电机铁心。
3、本发明具有通用性，适用于任何槽型的铁心，不仅可用于电机铁心，还适用于变压器等依靠叠片叠压形成的一体化铁心结构，同时也支持粘合叠压后的任何二次加工，且外观整洁，没有焊缝，美观度较高。
4、本发明的铁心不需要铆扣铆接或预留焊缝焊接，外形美观，性能可靠，可用于对外观、散热等要求苛刻的电机领域。
附图说明
图1为本发明实施例中的普通硅钢片示意图；
图2为本发明实施例的叠装后的铁心结构图；
图3为本发明实施例的成品铁心结构图；
图4为本发明实施例的成品铁心在厚度方向上的截面图；
图5为本发明的加工方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
以电机铁心为例，说明本发明的铁心的结构。如图1所示，普通的硅钢片1为薄片结构，中空，正面为圆环形状。如图2所示，将图1所示的硅钢片1两面涂敷导热绝缘混合物后，多个叠装在一起形成了铁心2。如图3所示，对图2所示的叠装后的铁心2进行加工，形成所需的铁心槽4，构成了成品铁心3的基本形状。
如图4所示，本发明的铁心在厚度方向的截面上包括若干个(即硅钢片1)，所述叠片之间固定夹设有导热绝缘层2，两侧的叠片的外侧也设有导热绝缘层6，两侧的导热绝缘层6的外侧设有环氧粉末层7。绝缘层尽量都要薄。
下面以电机铁心为例，结合图5对本发明的铁心的加工方法做进一步说明。
将高导热硅脂和催化剂粒子(改性浅黄色环氧树脂粒子)按一定比例(1：6～1：10)配制成导热绝缘混合物，充分搅拌均匀。
停留20分钟以上后使用，配好的导热绝缘混合物要在4小时内用完。
在硅钢片(圆环型)的端面，均布涂敷所述导热绝缘混合物，涂敷时，膜要均匀完整，不允许漏刷和出现多余气泡。
在2小时内，将一定数量的硅钢片按所需高度通过工装叠压成铁心，叠压系数要满足相关工艺要求(国标)。
在室温15℃以上的环境中，等待48小时固化。
将叠装后的铁心安装上夹具，并将铁心表面清理干净，各尺寸符合图纸要求和工艺要求。
将铁心进行二次加工，形成所需的齿槽形状，并处理表面毛刺，用干燥的压缩空气吹去槽内杂质。
用沾香蕉水的布清洁铁心的两端，使需要绝缘处理的部位具有光滑表面。
将环氧粉末，按照熔槽绝缘涂敷工艺，对铁心槽及铁心端面进行涂敷。涂膜应熔融平整、不起泡，涂膜厚度均匀。
待冷却固化后，清理铁心槽内及涂膜堆积部位。
进行第二次涂敷，以补偿第一次涂敷存在的不均匀性：将环氧粉末，按照熔槽绝缘涂敷工艺，对铁心槽及铁心端面进行涂敷。涂膜应熔融平整、不起泡，涂膜厚度均匀。
待冷却固化后，清理铁心槽及涂膜堆积部位，形成成品铁心。
Claims (10)
1.一种提升散热性能的铁心，其特征在于，包括若干个叠片，所述叠片之间固定夹设有导热绝缘层，两侧的叠片的外侧也设有导热绝缘层，两侧的导热绝缘层的外侧设有环氧粉末层。
2.根据权利要求1所述的一种提升散热性能的铁心，其特征在于，所述导热绝缘层为固化后的导热绝缘混合物，所述导热绝缘混合物为高导热硅脂和催化剂粒子按一定比例配制成的；所述一定比例为1：6～1：10。
3.一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高导热硅脂和催化剂粒子按1：6～1：10的比例配制成导热绝缘混合物；
充分搅拌均匀后，静置第一等待时间；
在铁心叠片的两个端面均布涂敷所述导热绝缘混合物；
将若干个涂敷有导热绝缘混合物的铁心叠片按所需高度叠压成铁心；
在室温环境中，静置第二等待时间，进行固化；
将固化后的铁心加工成所需的齿槽形状；
对加工成齿槽形状的铁心进行熔槽绝缘处理。
4.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述第一等待时间大于20分钟；所述第二等待时间大于48小时。
5.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述将若干个涂敷有导热绝缘混合物的铁心叠片按所需高度叠压成铁心，在各个铁心叠片涂敷导热绝缘混合物后的2小时内完成。
6.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述室温环境的温度不小于15℃。
7.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述将固化后的铁心加工成所需的齿槽形状后，处理表面毛刺，并用干燥的压缩空气吹去齿槽内的杂质。
8.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述熔槽绝缘处理包括以下步骤：
对铁心的铁心槽及铁心端面均匀涂敷环氧粉末；
待冷却固化后，清理铁心槽内部及涂膜堆积的部位。
9.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述对铁心的铁心槽及铁心端面均匀涂敷环氧粉末前，包括：
清洁铁心端面，使需要绝缘处理的部位具有光滑表面。
10.根据权利要求3所述的一种提升散热性能的铁心的加工方法，其特征在于，所述熔槽绝缘处理进行两遍。
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