[發明專利]磁滯電機磁環制備方法及其裝置

在審

• 申請號: 201410771489.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104393721A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 劉志堅;陳遠星;吳水桂;丘源
• 申請（專利權）人: 廣東省鋼鐵研究所
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 何本謙

技術領域

本發明涉及磁滯電機零件制造的技術領域，特別是一種磁滯電機磁環制備方法及其裝置。

背景技術

磁滯電機是一種有自起動能力的同步電機。磁滯電機利用由磁滯材料制成的磁滯轉子的磁滯和感生的渦流損耗來產生轉子力矩。電機的旋轉是靠定子旋轉磁場的作用，使轉子產生磁滯轉矩，將電機起動并牽入同步運行。磁滯電機的典型特征是扭矩大、運行平穩、結構簡單、噪音低、啟動電流小、耐高溫。在儀器儀表、家用電器、自動控制、國防工業等領域廣泛應用。

磁滯材料是制造磁滯電機轉子磁環的關鍵材料,?其磁性能的優劣直接影響電機的電氣性能。在已有技術中，磁滯轉子磁環常用的制造方法是采用馬氏體鋼等帶材沖壓成型再處理后直接成電機轉子使用，其磁性能低，因此帶來磁滯電機的扭矩較小，性能低，無法滿足特殊行業的使用需求。FeCoV磁滯合金具有優良的磁滯特性，用FeCoV磁滯合金來制造磁滯轉子磁環，其磁滯電機的扭矩大，性能高。但FeCoV合金因含Co量高，延伸率低。有人采用將FeCoV合金通過焊接或拉伸成管以及用帶材沖壓成型而制備磁環，工藝比較困難；亦有人采用將FeCoV合金制備絲材再經繞成型而制成磁環，其成本高，效果不佳。同時FeCoV合金材料必須經過600℃左右的回火熱處理后才能獲得良好的磁滯性能。處理后的磁環因熱處理方法操作不當易產生變形，環橢圓度較大，尺寸精度不佳，出現磁滯性能一致性差、成品率低，從而影響磁滯電機性能和穩定性。這正是已有技術一直存在的不足之處。

發明內容

本發明的目的在于解決現有制備磁滯電機磁環存在的上述問題，提供一種磁滯電機磁環制備方法及其裝置。采用該方法和裝置生產的磁環，橢圓度小，開口部位完全閉合，尺寸精確，容易與轉子塑料外殼裝配，大大提高磁滯合金環的扭矩，具有良好的磁滯性能；磁滯電機的轉子磁環結構采用帶材徑向卷接方式結構，既利用高性能鐵鈷釩磁滯合金帶材沿軋制方向的最佳磁性能,?又大幅度提高材料利用率,?可制成較佳性價比的高效率磁滯電機。此外，該方法和裝置操作方便，結構簡單，容易實現。

本發明的任務是以這樣的方式實現的：

一種磁滯電機磁環制備方法，其步驟如下：

1.?磁滯電機磁環材料選用鐵鈷釩磁滯合金帶材，根據磁滯電機磁環的展開尺寸將鐵鈷釩磁滯合金帶材分條，切成相應的長度，然后卷接預制成開口的磁環坯。

2.用含鈮耐熱模具鋼制造一根外徑與磁環外徑相同的芯軸，并在芯軸上等距離開有若干個尺寸大小與磁環相同的定型環槽。

3.將預制成型的磁環坯分別套入芯軸的定型環槽內。

4.用含鈮耐熱模具鋼制造一個外模，其中心沿縱向開有一個內徑與磁環外徑相同的模孔，該外模由對稱的兩個上半模和下半模結合而成。

5.將套了磁環的芯軸放置于外模的下半模的半個模孔內，然后將上半模的半軸孔朝下扣接在下半模上，調整好緊固孔，最后經定位后用緊固件將上半模和下半模緊固在一起。

6.將固定好的外模和芯軸連同已裝好的磁環一起放入熱處理爐內進行熱處理，升溫至570～630℃、保溫15～35分鐘后，出爐冷卻。

7.拆除外模，取出芯軸，卸下經過熱處理的磁環便可。

所述的鐵鈷釩磁滯合金帶材的成份（重量百分比）以Co51～53%，V12.5～13.5%，Fe余量為合適。

本發明的磁滯電機磁環制備方法所用裝置：其特征是由外模、芯軸和緊固件組成，所述的外模的中間沿縱向設有一個內徑與磁環外徑相同的模孔，整個外模由對稱的上半模和下半模接合而成，在上半模和下半模兩外側設有凸棱，在凸棱上設有緊固孔，通過緊固件穿過緊固孔將上半模和下半模緊固在一起，所述的芯軸的外徑與磁環的外徑相同，在其上等距離設有若干個尺寸與磁環大小相同的環槽，整根芯軸設置于外模的模孔內，外模和芯軸用耐熱模具鋼制成。

在上述技術方案中，還可以采取如下措施進一步完善。

在芯軸上以設置4～8個環槽，環槽間距為3～5毫米比較合適。

在芯軸一端設有一個限位法蘭以便于安裝。

所述的熱處理爐為空氣電阻爐或氣氛保護爐。

所述的外模和芯軸用含鈮耐熱模具鋼制成，以保證在熱處理過程中不發生變形。

本裝置是這樣使用的：使用時將預制成型的磁環放到芯軸的環槽內，然后將裝有磁環的芯軸放到外模的下模塊的半個模孔內，接著將上模塊模孔向下扣接在下模塊上，通過緊固件的螺栓穿過其緊固孔，用螺母緊固將上下模塊和裝有磁環的芯軸固定在一起，放入熱處理爐內進行熱處理，熱處理溫度570～630℃、保溫時間15～35分鐘，最后出爐空冷，拆開上下模塊，取出芯軸，脫出磁環便可。