[发明专利]制造用于电机中的叠片叠层的方法

说明书

本发明涉及一种制造用于旋转电机(10)中的叠片叠层(31、41)的方法，所述方法包括以下步骤：‑提供由铁素体材料制成的裸片；‑制备每个裸片的两侧，以获得确定的表面粗糙度；‑用化学保护性电绝缘材料涂覆每个裸片(60)的至少一侧；‑堆叠涂覆的裸片；‑压缩由此获得的叠层；‑在高于所述绝缘材料的熔化温度的温度下加热压缩的叠层；以及‑冷却压缩的叠层，以形成包括交替的铁素体材料片(60)和绝缘材料层(70)的整体叠片叠层。本发明还涉及一种包括这种叠片叠层的电机。

技术领域

本发明涉及旋转电机的领域，比如磁性轴承，其包括磁性轴承定子、磁性轴承转子和位置传感器。更具体地，本发明涉及一种制造用于在腐蚀性环境中操作或需要NACE兼容的旋转电机的叠片叠层的方法。

背景技术

由于能够在机器的处理气体中操作轴承而不需要密封的优点，在比如涡轮膨胀机和压缩机的机器中使用磁性轴承变得越来越普遍。轴承定子通常包括结合在定子极和铜翼内的定子叠片。当通电时，基于Lenz-Faraday原理，轴承定子趋向于吸引轴承转子。轴承转子还包括由软磁材料制成的叠片。叠片通常称为叠片叠层，并且有利地由具有优异磁性的软磁材料制成。硅-铁是通常用于叠片叠层的材料。然而，在腐蚀性环境中，这种材料不能在没有保护措施的情况下使用。

一种常用的保护措施是密封轴承定子和轴承转子，以便将它们与处理气体隔离。

为了保护转子叠片和转子轴，在CA02624347中提出了一种解决方案，其中转子轴的选定的暴露表面设置有阻挡层。阻挡层的应用增加了制造过程的复杂性并因此增加了成本。

在US9000642中，提出了一种解决方案，其中定子由耐腐蚀护套封装，并且转子叠片由磁性防腐蚀材料例如铁素体不锈钢制成。定子的封装使得能够使用硅-铁定子叠片，但是为了插入护套必须增大空气间隙，这减小了磁性能，比如这种装置(致动器、传感器)的场灵敏度。此外，尽管使用铁素体不锈钢用于转子叠片能够使转子在处理气体中无屏蔽地起作用，但是在磁性能方面存在折衷。

FR2888390公开了一种制造层压磁路的方法，所述层压磁路包括铁磁材料的堆叠片，其上通过丝网印刷有粘合剂，然后堆叠所述片，进而压缩由此获得的叠层以硬化粘合剂。这种层叠的磁路不能用于腐蚀环境中。

因此，仍有改进的余地。

发明内容

本发明限定了一种制造具有优异耐腐蚀性和优异磁性的叠片叠层的方法，使得叠片叠层可以非屏蔽地用于在腐蚀性环境中操作的旋转电机。

所述方法包括以下步骤：

-提供由铁素体材料制成的裸片；

-制备每个裸片的两侧，以获得确定的表面粗糙度；

-用化学保护性电绝缘材料涂覆每个裸片的至少一侧；

-堆叠涂覆的裸片；

-压缩由此获得的叠层；

-在高于所述绝缘材料的熔化温度的温度下加热压缩的叠层；以及

-冷却压缩的叠层，以形成包括交替的铁素体材料片和绝缘材料层的整体叠片叠层。

在本发明的优选实施例中，铁素体材料是具有根据AISI444或EN1.452的合金组成的铁素体不锈钢。

在另一优选实施例中，每个裸片的涂覆如下进行：首先将化学保护性电绝缘材料以固体粉末的形式设置在裸片上，然后将裸片在高于化学保护性电绝缘材料的熔点的温度下加热，最后将裸片在环境空气中冷却。

在本发明的另一个优选实施例中，每个裸片的两侧的制备通过化学侵蚀进行，比如通过浸入氢氟酸浴中。