CN114938119A - 永磁电机转子制作工艺 - Google Patents

Abstract

一种永磁电机转子制作工艺，包括六个步骤；步骤①把转子冲片套装假轴上，使转子冲片对齐，其中不冲磁钢槽的转子冲片位于最下方；步骤②浇铸铸铝液，进行转子铸铝；拆除假轴，电机转轴插入铸铝转子，经过相关加工后，磁钢嵌入磁钢槽；步骤③把带磁钢电机转子放入烘箱烘烤；步骤④把电机转子放入真空箱进行若干次灌胶；每次灌胶间隔15~20分钟，使真空箱真空；步骤⑤再次对电机转子烘烤；步骤⑥冷却至室温，电机转子制作完成；步骤④中灌胶用灌封胶，包含环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉；不锈钢粉加强灌封胶韧性，增强隔磁桥机械强度，使隔磁桥宽度降低，提高隔磁效果。不锈钢粉还增加灌封胶热导性，以加快磁钢散热，提高转子寿命。

Description

永磁电机转子制作工艺

技术领域

本发明涉及永磁电机制造工艺的技术领域，特别是涉及一种永磁电机转子制作工艺。

背景技术

永磁电机因其功率因数高、效率高等特点而在许多领域得到广泛应用。永磁电机一般将磁钢装在转子上，以保证定子电气联接的可靠性。其结构形式有：磁钢嵌入式-转子冲片冲有磁钢槽，磁钢装在槽内。因在冲片制造时已充分保证了磁钢槽的对称度，进而保证了磁路的对称性；磁钢粘接式-将磁钢用特殊的粘接剂粘在磁轭上，靠工艺保证磁钢均匀以使磁路对称，粘接牢固以使在较大的线速度下不至脱开；在此基础上，现有技术发展出了基本的永磁电机制造工艺，a设计一不带磁性的假转子，用假转子将机座校正；b装端盖、永磁转子；c总装；其中永磁转子安装时，使用假轴，并同时考虑转子铸铝与磁钢装配，配置槽形修整及磁钢装配导向等一系列装置，使磁钢容易装配到位，转子动平衡不受影响，达到设计的精度要求；然而影响永磁电机性能的不止磁路对称，还要考虑磁钢的漏磁系数；而影响磁钢漏磁系数的主要结构就是隔磁桥；隔磁桥通常意义来讲，就是两个磁钢之间的硅钢片；隔磁桥的原理是通过隔磁桥部位磁通达到饱和来起到限制漏磁的作用；从限制漏磁的角度来说，隔磁桥的宽度越小越好；而越小的隔磁桥，其相关部位的机械强度也就越低；现有技术通常就是在保证隔磁桥处的机械强度需求下，在考虑提高隔磁桥的隔磁效果；这种方式对于提高隔磁桥隔磁效果的作用相当有限。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种永磁电机转子制作工艺。

本发明的技术方案是：一种永磁电机转子制作工艺，使用转子冲片、磁钢、假轴、电机转轴、灌封胶、烘箱、铸铝机、真空箱等；假轴为代替电机转轴生产用的工装；转子冲片中心均设有与电机转轴/假轴匹配的穿轴孔；转子冲片包括冲有磁钢槽的转子冲片和不冲磁钢槽的转子冲片；

该永磁电机转子制作工艺包括以下步骤，

①依次把所有转子冲片套装在假轴上；不冲磁钢槽的转子冲片位于在最下方；然后所有的转子冲片边缘对齐；冲有磁钢槽的转子冲片，磁钢槽对齐；

②把对齐装配好的转子冲片、假轴，放入铸铝机中浇铸铸铝液，形成叠压好的转子冲片上方的上铝环毛坯、下方的下铝环毛坯和四周的转子导条；拆除假轴，更换成电机转轴；按技术要求将磁钢嵌入磁钢槽；对转子冲片进行机械加工；

③把电机转子放入烘箱内以80~120℃的温度烘烤1.5~3h；

④烘烤结束后，待烘箱内降至常温；

⑤把电机转子放入真空箱内；对电机转子进行若干次灌胶；每次灌胶之间需要间隔15~20min，并保证真空箱处于真空状态；

⑥将灌胶后的电机转子放入烘箱内，以70~90℃的温度烘烤1.5~2.5h；

⑦烘烤结束后，待烘箱内温度降至常温，电机转子制作完成；

步骤④中，灌胶所使用的灌封胶成分包括环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉，所述环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1～5:1。

优选的，步骤③中的烘烤温度为80℃，烘烤时间为3h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为8:1；每次灌胶之间需要间隔15min；

步骤⑤中的烘烤温度为70℃，烘烤时间为1.5h。

优选的，步骤③中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为5:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为80℃，烘烤时间为2h。

优选的，步骤③中的烘烤温度为100℃，烘烤时间为2h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h。

优选的，步骤③中的烘烤温度为120℃，烘烤时间为1.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔15min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2h。

本发明的有益效果是：本发明的永磁电机转子制作工艺，包括六个步骤；步骤①把转子冲片套装假轴上，并使转子冲片对齐；其中不冲磁钢槽的转子冲片位于最下方；步骤②浇铸铸铝液，进行转子铸铝；去掉假轴，电机转轴装入铸铝转子，按技术要求经过相应的机械加工，将磁钢嵌入磁钢槽；相应的机械加工包括对上铝环、下铝环的车内外圆，车铸铝转子圆周面，对上铝环开槽等；这些机械加工主要是为了保证永磁电机转子的同轴度，确保永磁电机转子的转动性能；步骤③把带磁钢电机转子放入烘箱烘烤；步骤④把电机转子放入真空箱进行若干次灌胶；每次灌胶间隔15~20分钟，并保持真空箱真空；步骤⑤再次对电机转子烘烤；步骤⑥烘烤结束冷却至室温，电机转子制作完成；其中步骤④中灌胶用的灌封胶包含环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉；无磁性不锈钢粉能够加强灌封胶的韧性，从而增强隔磁桥的机械强度，使得隔磁桥的宽度可以进一步减低，提高隔磁效果。无磁性不锈钢粉还能增加灌封胶热导性，以加快磁钢的散热，提高电机转子使用寿命。

附图说明

图1是本发明永磁电机转子制作工艺的流程图；

图2是永磁电机转子的轴向剖视图；

图3是永磁电机转子的径向剖视图；

图4是图3的I放大视图；

图5是上铝环、下铝环、转子导条的连接立体图；

图6是成型灌封胶的立体图；

图7是二层以上的转子冲片立体图；

图8是最下层的转子冲片立体图；

图1中，箭头表示本发明永磁电机转子制作工艺的流程方向，虚线是对流程中的步骤的细节补充；

图2中，因转子冲片叠压紧密，而转子冲片厚度过小，不再区分各个转子冲片之间的间隙。

图中：1.转子冲片、11.导条槽、12.磁钢槽、2.磁钢、3.上铝环、4.下铝环、5.转子导条、6.电机转轴、7.成型灌封胶、71.胶盘、72.胶条。

具体实施方式

实施例一：参见图1，一种永磁电机转子制作工艺，所制造的永磁电机转子包括若干转子冲片、若干磁钢、上铝环、下铝环、若干转子导条、电机转轴、成型灌封胶；若干转子冲片叠压在一起，中心被电机转轴贯穿；最下层的转子冲片四周圆周分布有与转子导条匹配的导条槽；二层以上的转子冲片除导条槽以外还设有若干与磁钢匹配的磁钢槽；本实施例的磁钢槽数量为16个；磁钢贯穿磁钢槽，与磁钢槽之间留有微小缝隙；上铝环、下铝环、转子导条的材质均为铝；上铝环中部中空，设于叠压在一起的转子冲片上方，与最上层的转子冲片配合；下铝环设于叠压在一起的转子冲片下方，与最下层的转子冲片配合；转子导条中部穿过导条槽，两端分别连接上铝环、下铝环；本实施例的转子导条共有40个；电机转轴贯穿所有的转子冲片的中心；成型灌封胶包括胶盘和若干胶条；胶盘中心被电机转轴贯穿；侧面与上铝环内壁紧贴配合，底面与最上层的转子冲片配合并与胶条相连；胶条插入磁钢与磁钢槽之间的缝隙，端部与最下层的转子冲片配合。

该永磁电机转子制作工艺，使用转子冲片、磁钢、假轴、电机转轴、灌封胶、烘箱、铸铝机、真空箱等；假轴为转子冲片的定位工装，代替成品永磁电机的电机转轴，对转子冲片进行定位；转子冲片中心均设有与电机转轴/假轴匹配的穿轴孔，边缘圆周均分布有若干导条槽；转子冲片包括若干冲有磁钢槽的转子冲片和一个不冲磁钢槽的转子冲片；

该永磁电机转子制作工艺包括以下步骤，

①依次把所有转子冲片套装在假轴上；不冲磁钢槽的转子冲片位于在最下方；然后所有的转子冲片边缘对齐；冲有磁钢槽的转子冲片，磁钢槽对齐；

②把对齐装配好的转子冲片、假轴，放入铸铝机中浇铸铸铝液，形成压铸好的转子冲片上方的上铝环毛坯、下方的下铝环毛坯和四周的转子导条；转子导条与导条槽相匹配；从转子冲片四周向下流的铸铝液在中间汇聚；因为不冲磁钢槽的转子冲片的隔绝，汇聚的铸铝液不能进入不冲磁钢槽的转子冲片的上方；铸铝液最终只能分布在不冲磁钢槽的转子冲片的下方、转子冲片的四周以及转子冲片上方由外向内的部分区域；凝固在不冲磁钢槽的转子冲片下方的铸铝液是下铝环的毛坯；凝固在转子冲片四周导条槽内的铸铝液为转子导条；凝固在转子冲片上方的铸铝液为上铝环的毛坯；这样就形成了上铝环、下铝环、转子导条一体成形的基础；拆除假轴，插入电机转轴，然后按技术要求对转子冲片进行机械加工；最后将磁钢嵌入磁钢槽；把所有磁钢槽均用磁钢插满，为之后的灌胶作准备；插入磁钢槽的磁钢因为有最下方不冲磁钢槽的转子冲片的限制不会穿出；另外，在插入磁钢、更换电机转轴后需要机械加工切削使电机转子定形，主要是上铝环的毛坯、下铝环的毛坯的切削加工。

③把电机转子放入烘箱内以80℃的温度烘烤3h，以去除电机转子上的水分和油污，以便于之后的灌胶时，灌封胶能够与电机转子充分结合；

④烘烤结束后，待烘箱内降至常温，把电机转子放入真空箱内；对电机转子进行若干次灌胶；灌胶必然需要排出原有的空气；而灌胶分成多次进行是为了排尽这些空气；本实施例中选择3次灌胶；每次灌胶之间需要间隔15min，并保证真空箱处于真空状态；每次灌胶间隔一定时间是为原来未来得及排尽的空气排除提供时间；在每次灌胶间隔，保持真空箱的真空状态是为了加速以气泡形式从灌封胶排出的空气；

⑤将灌胶后的电机转子放入烘箱内，以70℃的温度烘烤1.5h；

此时的烘箱烘烤是为了灌封胶的成形；成形后的灌封胶可隔绝磁钢、转子冲片与空气的接触，避免氧化，延长电子转子的使用寿命；

⑥烘烤结束后，待烘箱内温度降至常温，电机转子制作完成；

步骤④中，灌胶所使用的灌封胶成分包括环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉，所述环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为8:1；

环氧树脂胶固化后强度大但有一定的脆性；无磁性不锈钢粉能够改善灌封胶的固有脆性，提高灌封胶成形后的韧性，从而增强电机转子的机械强度；另外不锈钢粉的导热系数大于环氧树脂胶的导热系数，混合有无磁性不锈钢粉的灌封胶导热能力也得以加强；从而能够把磁钢产生的热量更快地传递给转子冲片，提高电机转子的使用寿命。

实施例二：参见图1，实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处是：

步骤③中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为5:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为80℃，烘烤时间为2h。

实施例三：参见图1，实施例三与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处是：

步骤③中的烘烤温度为100℃，烘烤时间为2h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h。

实施例四：参见图1，实施例四与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处是：

步骤③中的烘烤温度为120℃，烘烤时间为1.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔15min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2h。

Claims (5)

1.一种永磁电机转子制作工艺，其特征在于，使用转子冲片、磁钢、假轴、电机转轴、灌封胶、烘箱、铸铝机、真空箱等；假轴为转子冲片的定位工装；转子冲片中心均设有与电机转轴/假轴匹配的穿轴孔，边缘圆周均分布有若干导条槽；转子冲片包括若干冲有磁钢槽的转子冲片和一个不冲磁钢槽的转子冲片；

该永磁电机转子制作工艺包括以下步骤，

依次把所有转子冲片套装在假轴上；不冲磁钢槽的转子冲片位于在最下方；然后所有的转子冲片边缘对齐；冲有磁钢槽的转子冲片，磁钢槽对齐；

把对齐装配好的转子冲片、假轴，放入铸铝机中浇铸铸铝液，形成叠压好的转子冲片上方的上铝环毛坯、下方的下铝环毛坯和四周的转子导条；转子导条与导条槽相匹配；拆除假轴，插入电机转轴；按技术要求对转子冲片进行机械加工；最后将磁钢嵌入磁钢槽；

把电机转子放入烘箱内以80~120℃的温度烘烤1.5~3h；

烘烤结束后，待烘箱内降至常温；

把电机转子放入真空箱内；对电机转子进行若干次灌胶；每次灌胶之间需要间隔15~20min，并保证真空箱处于真空状态；

将灌胶后的电机转子放入烘箱内，以70~90℃的温度烘烤1.5~2.5h；

烘烤结束后，待烘箱内温度降至常温，电机转子制作完成；

步骤④中，灌胶所使用的灌封胶成分包括环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉，所述环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1～5:1。

2.根据权利要求1所述的永磁电机转子制作工艺，其特征在于：

步骤③中的烘烤温度为80℃，烘烤时间为3h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为8:1；每次灌胶之间需要间隔15min；

步骤⑤中的烘烤温度为70℃，烘烤时间为1.5h。

3.根据权利要求1所述的永磁电机转子制作工艺，其特征在于：

步骤③中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为5:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为80℃，烘烤时间为2h。

4.根据权利要求1所述的永磁电机转子制作工艺，其特征在于：

步骤③中的烘烤温度为100℃，烘烤时间为2h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔20min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2.5h。

5.根据权利要求1所述的永磁电机转子制作工艺，其特征在于：

步骤③中的烘烤温度为120℃，烘烤时间为1.5h；

步骤④中所使用的灌封胶的环氧树脂灌封胶、无磁性不锈钢粉的质量比为10:1；每次灌胶之间需要间隔15min；

步骤⑤中的烘烤温度为90℃，烘烤时间为2h。

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