[發明專利]一種永磁轉子組件的制備方法

有效

• 申請號: 201910376077.1
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110149034B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李明
• 申請（專利權）人: 寧波科星材料科技有限公司
• 主分類號: H02K15/03
• 分類號: H02K15/03
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 邢麗艷;鮑英彬

本發明涉及一種永磁轉子組件的制備方法，屬于電機制備技術領域。本發明中永磁轉子組件的制備方法包括如下步驟：S1、采用永磁合金材料制成磁粉；S2、制備轉子組件A，所述轉子組件A包括位于中心的軸芯和鐵芯外部的磁環生坯，所述磁環生坯由磁粉壓制成型制得；S3、將轉子組件A進行整體燒結和整體熱處理，制成鐵芯和磁環一體的轉子組件B；S4、對轉子組件B進行機加工，即得永磁轉子組件成品，本發明永磁轉子組件的制備方法制備裝配過程簡單高效、可加工精度高、裝配成電機轉子動平衡性好、制備成本相對低廉，特別適合用于高速永磁電機。

技術領域

本發明屬于電機制備技術領域，涉及一種用于電機特別是高速電機的永磁轉子組件的制備方法。

背景技術

高速電機通常是指轉速超過10000r/min的電機，高速電機具有以下優點：一是轉速高，電機功率密度高，體積遠小于普通功率電機，可有效節約制備材料；二是可與原動機直接相連，而不使用機械變速裝置，從而能有效減小系統振動和噪音，提高傳動效率；三是轉動慣量小，動態響應快。高速電機可用于高速磨床和其他加工機床、高速飛輪儲能系統、空氣循環制冷系統中的離心式壓縮機、天然氣輸送及污水處理采用的高速離心壓縮機和鼓風機、分布式供電系統的燃氣輪機驅動高速發電機，以及航空航天領域等。由于高速電機的諸多優勢和廣闊的應用前景，目前已成為電機領域的研究熱點。

然而由于高速電機在運轉過程中轉子轉速非常高，轉子的質量分布和磁力分布如果不均勻，當轉子轉速接近或超過臨界轉速時，整個轉子包括轉子支承系統都將產生很大振動，這種振動將會對高速電機產生致命的影響，因此保持其轉子的動平衡非常重要。

目前用于高速電機的永磁轉子是通過將磁鋼裝配在鐵芯軸表面制備而得，主要有兩種裝配方式。

第一種方式是將磁瓦(瓦形磁鋼)按電機要求一片一片表貼在鐵芯軸表面，磁瓦和鐵芯軸之間通過耐高溫膠進行固定，磁瓦拼接后在鐵芯軸表面形成一個圓環，再用碳纖維材料纏繞整個圓環外周進行加固，并在碳纖維材料的外圍過盈裝配無磁的合金圓套，得到永磁轉子。這種方式裝配過程復雜，效率低下；磁鋼與磁鋼之間存在間隙，存在嚴重漏磁現象，導致磁鋼利用率不高；也不利于轉子高速運轉時的動平衡保持；磁瓦的加工常采用線切割或成型磨的方式制得，由于磁鋼是脆性材料，機加工收得率不高，導致磁瓦的機加工成本較高。過盈裝配無磁的合金圓套對高速電機用永磁轉子進行進一步加固的原因是永磁材料抗壓不抗拉，在高速電機轉動過程中可能會發生離心崩解，一般電機無需裝配無磁的合金圓套。

第二種方式是先將磁環套在鐵芯軸外面，中間縫隙灌膠進行粘結和固定，然后在磁環外圍過盈裝配無磁的合金圓套，即得到兩極永磁轉子。由于磁環是脆性材料，耐壓不耐拉，不能以過盈方式裝配在鐵芯軸上，否則極易破碎，因此只能采取灌膠裝配的方式使磁環和鐵芯軸固定在一起。這種方式對膠的要求較高，在后續的高速運轉過程中或長時間運行過程中存在老化脫落的風險；雖然相比磁瓦表貼方式效率高，但效率仍然有待提高；另外現有技術中磁環制備較為困難，制備成本比磁瓦的制備成本更高，導致該種方法成本較高。

因此，降低磁環以及相應的電機轉子的成本一直是高速電機研究者關心的熱點問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種永磁轉子組件的制備方法，制備裝配過程簡單高效、可加工精度高、裝配成電機轉子動平衡性好、制備成本相對低廉，特別適合用于高速永磁電機。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種永磁轉子組件的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

S1、制備磁粉，所述磁粉采用永磁合金材料制成；

S2、制備轉子組件A，所述轉子組件A包括位于中心的軸芯和鐵芯外部的磁環生坯，所述磁環生坯由磁粉壓制成型制得；

S3、將轉子組件A進行整體燒結和整體熱處理，制成鐵芯和磁環一體的轉子組件B；