[发明专利]非晶铁合金式开关磁阻电机及其制造方法

说明书

 

【技术领域】

本发明涉及电机制造的磁路零部件,特别是涉及开关磁阻电机制造的磁路零部件,尤其涉及以电枢绕组为特征和以磁性材料为特征的开关磁阻电机之定子或转子本体。

【背景技术】

开关磁阻电机是一种新型调速电机，其调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统后出现的最新一代无极调速系统。开关磁阻电机由于利用磁阻最小原理形成磁拉力，电机转子没有线圈和永磁体，因此它的结构简单坚固，调速范围宽广，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高的效率，系统可靠性也高，近年受到了广泛的重视，其应用和发展也取得了很大的进步。

开关磁阻电机包括电机本体、功率驱动器、控制器和位置传感器。电机本体是整个开关磁阻电机中决定效率高低的关键部分，由于电机本体之定子铁芯和转子铁芯都由导磁材料组成，且只在定子铁芯上安装线圈，转子铁芯上没有线圈和永磁体，因此决定电机效率的仅仅是导磁材料和线圈绕组。线圈通过电流时产生铜损，定子铁芯和转子铁芯则产生铁损。

传统的开关磁阻电机定子铁芯和转子铁芯均采用硅钢材料，铁损大，发热严重，温升高，从而造成效率低下。

在电机的损耗中，铁损占据了相当大的比例，这些损耗都以发热形式耗散了,不可再生能源，同时提高了电机温升，降低电机效率。减少电机铁损是电机设计一大课题，采用导磁率高，电阻大，涡流损耗小的新材料取代硅钢片是电机研发的一个方向。硅钢片在导磁率、电阻、涡流损耗和高频特性等方面的固有缺点使我们无法用其制造出更高效率的开关磁阻电机。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种非晶铁合金式开关磁阻电机及其制造方法,具有涡流损耗小、高频特性优良、温升低、效率高、结构牢固和操作简单方便等优点,是一种高效节能的电机。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

提供一种非晶铁合金式开关磁阻电机的制造方法，包括如下步骤：

a、定子组件的制作：

a₁、采用非晶铁合金材料作为定子组件之定子铁芯的坯料，并加工成定子铁芯

所规定的形状，加工后的所述定子铁芯包括定子磁轭、N个定子凸极和中心容纳孔；

a₂、将加工好的定子铁芯放入绝缘清漆中浸泡一段时间；然后放在烤箱内烘

干，使整个定子铁芯包裹一层绝缘漆层，该绝缘漆层避免了定子铁芯掉非晶铁合金材料粉渣的隐患，而且结构也牢固；在将加工好的定子铁芯放入绝缘清漆中浸泡之前，可先将加工好的定子铁芯用清洗剂清洗干净，以清除定子铁芯上的残渣和油污等；

a₃、将N个电枢线圈组件分别对应地设置在所述定子铁芯的N个定子凸极

上；

a₄、再将装有各电枢线圈组件的定子铁芯放入绝缘清漆中浸泡一段时间；然

后放在烤箱内烘干，完成定子组件的制作；

b、转子组件的制作：

b₁、采用非晶铁合金材料作为转子组件之转子铁芯的坯料，并加工成转子铁

芯所规定的形状，加工后的所述转子铁芯包括设有中心轴孔的转子轭部和M个转子凸极；

b₂、将加工好的转子铁芯进行压铸铸铝，使整个转子铁芯包裹一层铸铝层；

或者是将加工好的转子铁芯放入模具中,用工程塑料注射成型，使整个转子铁芯包裹一层工程塑料层，如包裹一层环氧树脂层；整个转子铁芯包裹一层铸铝层或工程塑料层，解决了非晶铁合金材料易脆，在转子铁芯旋转时非晶铁合金材料容易脱落的隐患，结构也牢固；

b₃、将包裹了一层铸铝层或工程塑料层的转子铁芯进行机械车削，使其达到

规定的技术要求，并保证非晶铁合金材料不外露；

b₄、再将电机轴固定在所述转子铁芯之中心轴孔内，完成转子组件的制作；

电机轴与转子铁芯之中心轴孔的固定可采用键的固定方式固定；

上述M和N为正整数，并且M＜N；

c、整机装配：按常规操作, 将机壳、定子组件、转子组件、前端盖和后端盖

装配在一起,完成电机本体的整体装配。

在步骤a₂和a₄中，在绝缘清漆中浸泡的时间为20～30分钟；烘干时的温度为