[發明專利]一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝

有效

• 申請號: 202011642927.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112769304B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 韓正國;湯煒
• 申請（專利權）人: 常州合杰電機有限公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 沃趙新

1.一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1、制作鐵芯片：準備鐵芯片材料D23強度硅鋼片，厚度0.5mm，模具材料為Cr12MoV模具鋼，熱處理硬度為60-62HRC，配合間隙為0.03-0.06mm；

S2、沖壓制造：將鐵芯片材料制成圓盤形毛坯，模具沖壓采用加熱法，凸模固定板進行加熱，將毛坯安裝在其中；

S3、優化轉子鐵芯：將銅線在鐵芯上的排布狀態設置緊密，減小卷線之間的應力，使定子熔接后的保持力大于定子內部的應力，增加鐵芯銅線的線徑和卷線的張力；

S4、安裝轉子鐵芯：轉子鐵芯是由多個形狀相同的鐵片結構相互拼裝成一起的圓環形鐵芯，轉子鐵芯主體的制作是將鐵芯片疊放在一起，組成疊放層，疊片完成后，通過均勻擰緊螺母以壓緊轉子鐵芯，并從上端向下端按壓，使各個鐵芯疊放后形成鐵心槽；

S5、定子鐵芯優化：將定子鐵芯表面均勻涂抹上一層硅脂，在定子鐵芯表面涂抹硅脂后，將定子鐵芯在漆中進行整浸，整浸后，去除定子鐵芯表面的漆皮；

S6、定子鐵芯安裝：準備定子鐵芯和定子機座，其定子機座為鋼板焊接結構，同時定子鐵芯由冷軋薄硅鋼片疊壓而成，定子機座內部通過交錯疊壓鐵芯沖片以形成一個完整連續的鐵芯，通過布置在鐵芯外徑側的拉緊螺栓和鴿尾筋，以及鐵芯上下兩側的分塊式齒壓板，將定子鐵芯固定在機座上；

S7、優化高頻力矩：減小漆包線直徑，并在設計步進電機時，導線載流量通常在6A-12A/mm范圍內選取，并減小繞組漆包線的直徑，并增大電機繞組電阻，優化電機的高頻力矩；

S8、性能測試：將轉子，定子鐵芯上纏繞勵磁繞組，通入交流電，定子膛中生成接近飽和的交變磁通，定子鐵芯中產生渦流和磁滯損耗，使定子鐵芯局部發熱，使用紅外線成像儀測量發現高溫點。

2.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S1中，Cr12MoV模具鋼是碳鉬萊體鋼，并且加了鉬、釩元素，使鋼的熱加工性能、沖擊韌度和碳化物分布均得到改善。

3.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S2的沖壓制作步驟中，形成的圓盤毛坯利用噴砂槍對圓盤毛坯進行噴砂，取出圓盤表面毛刺。

4.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S3中，空殼不卷線的定子其外徑比1300g卷線張力的定子外徑小30μm，且卷線狀態優于1300g張力下的卷線狀態。

5.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S4中，組成疊放層的鐵芯主體利用螺栓進行緊固，直至螺栓無法轉動。

6.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S6中的定子機座是支承定子鐵心或鐵心組件以及定子繞組的構件，由兩端機蓋、環形中隔板、外罩板、通風道、支撐件等焊接而成。

7.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S8中，定子鐵芯上纏繞勵磁繞組的勵磁電源要提供額定磁通80％-100％的磁通量。

8.根據權利要求1所述的一種步進電機轉子鐵芯高力矩分隔工藝，其特征在于：在所述S8中，用紅外線成像儀測量時，與材質的標準數據進行比較，并發現疑似故障點。