紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法与流程

本发明涉及电机转子加工工艺的领域，尤其是一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法。

背景技术：

社会的不断发展和科技的进步，人们的日常生活对电能的需求呈现爆炸式增长。目前主要的电能生产方式为将不可再生资源转换为电能，如火力发电。据有关部门数据统计和预测，地球上现已探明的石油储藏量只能够人类充分使用40-50年。另一方面，自70年代中东石油危机以来，国际市场上石油价格居高不下，这样将无疑增加的设备的生产成本。新能源电机的出现大大地改善了人们的能源利用率和方式，降低了对不可再生资源的依赖性。

考虑到永磁同步电机良好的综合性能，且作为驱动系统中核心部分，对设备的运行起到至关重要的作用，因此永磁同步电机已被公认为重要发展方向之一。其中，异步启动永磁同步电机作为永磁同步电机中的重要组成部分，具有不可忽略的用途和作用。该种类的电机的设计是一个多目标、非线性、多领域、强耦合的极限优化设计过程，设计过程中必须兼顾电磁、热量、力学结构等多领域，使得各个方面达到一种平衡，最大化提升电机性能。电机在工业中应用十分广泛，但由于目前的快速的发展水平，对使用的电机的尺寸、重量、转矩、散热和应用环境有了更为苛刻的要求，也就激发了国内外研究者提出更为良好的电机设计和分析方法。永磁同步电机的优点在于其较大的转矩和驱动效率，具有高功率密度和宽调速范围，且没有励磁损耗和散热问题，电机结构简单，体积比同功率的异步电机小15％以上；其缺点在于高速运行时控制复杂，需解决永磁体防退磁问题，电机造价较高。

在电机的生产和制造过程中，如何以最小的成本制造出性能优良的电机显得尤为重要，因此，本发明以最小的制造代价和严谨的加工方法，提出一种较为新颖的异步启动永磁同步电机转子结构加工工艺方法。在加工过程中，主要采用一种耐高温、性能较高的特效粘合剂，以及耐高温、高强度非金属材料碳纤维，进行联合处理，从而使得该转子结构具有良好的机械性能和电气性能，防止电机高速运行过程中，转子出现较高的振动和摩擦。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，不仅能够降低电机的生产成本和节约材料，还能够有效缩短生产周期和供货时间，并在一定程度上改善电机的性能

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，具体步骤如下：

a.采用有限元仿真软件在三维立体结构中，利用多目标耦合仿真计算方法得到最优的电磁设计结构；

b.根据三维结构仿真计算软件进行结构机械方面核算，判定电机工况下是否会出现事故，在达标基础之上进行下一步的计算和设计；

c.以电机设计中鼠笼铜条尺寸为基准，设计一套完整的鼠笼铜条，将该电机的转子铁芯分为六段，即i～vi，在起始段套上转子前端板，然后顺着鼠笼铜条轴向套在指定位置，进行压紧和固定；

d.按照仿真计算结果得到的分段磁钢片，将分段磁钢片镶嵌入i中磁钢片安装槽口中，在进展下一步之前，需要对该部分进行整理和处理干净，防止有灰尘和杂质落入铁芯中，影响电机的性能；

e.重复(d)中所述的方法，以此分别完成ii～vi五个转子部分的连接和组装，第ii段的转子部分相对于第i段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第iii段的转子部分相对于第ii段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第iv段的转子部分相对于第iii段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第v段的转子部分相对于第iv段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第vi段的转子部分相对于第v段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置；

f.将准备的转子后端板叠放在最后的鼠笼铜条上面，压紧、固定和擦拭灰尘，并进行整个转子结构部分的整理，确保该转子部分前后突出的铜条长度相同；

g.将准备的四根螺纹拉杆插入固定安装孔中，进行固定转子冲片；

h.最后将鼠笼铜条与转子两端的铜环进行焊接成型，在进行上述的步骤中，需要注意的是，在镶嵌磁钢片和连接转子各个段位时候，防止其中夹杂灰尘和异物，不然对电机的性能产生较为严重的影响。

进一步地，所述的转子铁芯的每段铁芯由80个转子冲片叠合而成，每个转子冲片的厚度为0.25mm。

所述的分段磁钢片表面上涂有耐高温粘合剂，耐高温粘合剂，属于无机氧化铜材料，采用特制高温溶液，耐高温1800度，耐高温无机粘合剂使用方便，可用于耐高温材料的直接粘接，涂料能直接在400-1000℃的高温基体表面喷涂，在水分挥发的同时，涂料会瞬间粘附在基体表面，形成的耐高温保护涂层均匀致密，抗热震性能好，防护效果显著，附着力坚固,可以把无机物体坚固得黏合在一起,不容易分开,涂料耐温可达到1800℃，另外耐高温隔热保温涂料还有绝缘、防水、隔热保温、防潮、阻燃、耐磨、耐酸碱、重量轻、施工方便、使用寿命长等特点。

本发明的有益效果是，本发明的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，采用此种设计的工艺方法，将电机转子铁芯分为六段，实现了在使用过程中不仅能够降低电机的生产成本和节约材料，还能够有效缩短生产周期和供货时间，并在一定程度上改善电机的性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法设计的主视图；

图2是本发明的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法设计的侧视图；

图3是本发明的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法设计的转子前端板或转子后端板的结构示意图。

图中1.鼠笼铜条，2.转子铁芯，3.转子前端板，4.分段磁钢片，5.磁钢片安装槽口，6.转子后端板，7.固定安装孔。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1～3所示的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，具体步骤如下：

a.采用有限元仿真软件在三维立体结构中，利用多目标耦合仿真计算方法得到最优的电磁设计结构；

b.根据三维结构仿真计算软件进行结构机械方面核算，判定电机工况下是否会出现事故，在达标基础之上进行下一步的计算和设计；

c.以电机设计中鼠笼铜条1尺寸为基准，设计一套完整的鼠笼铜条1，将该电机的转子铁芯2分为六段，即i～vi，转子铁芯2的每段铁芯由80个转子冲片叠合而成，每个转子冲片的厚度为0.25mm，在起始段套上转子前端板3，然后顺着鼠笼铜条1轴向套在指定位置，进行压紧和固定；

d.按照仿真计算结果得到的分段磁钢片4，在分段磁钢片4表面涂上耐高温粘合剂后将镶嵌入i中磁钢片安装槽口5中，在进展下一步之前，需要对该部分进行整理和处理干净，防止有灰尘和杂质落入铁芯中，影响电机的性能；

e.重复(d)中所述的方法，以此分别完成ii～vi五个转子部分的连接和组装，第ii段的转子部分相对于第i段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯2的一个嵌入槽的位置，第iii段的转子部分相对于第ii段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯2的一个嵌入槽的位置，第iv段的转子部分相对于第iii段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯2的一个嵌入槽的位置，第v段的转子部分相对于第iv段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯2的一个嵌入槽的位置，第vi段的转子部分相对于第v段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯2的一个嵌入槽的位置；

f.将准备的转子后端板6叠放在最后的鼠笼铜条1上面，压紧、固定和擦拭灰尘，并进行整个转子结构部分的整理，确保该转子部分前后突出的铜条长度相同；

g.将准备的四根螺纹拉杆插入固定安装孔7中，进行固定转子冲片；

h.最后将鼠笼铜条1与转子两端的铜环进行焊接成型。

本发明的紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，在进行上述a～h的步骤中，需要注意的是，在镶嵌磁钢片和连接转子各个段位时候，防止其中夹杂灰尘和异物，不然对电机的性能产生较为严重的影响，使得380v-4极-11kw-1500rpm该电机具备良好的机械强度和电气性能，在该电机的制造方面，不仅能够降低电机的生产成本和节约材料，还能够有效缩短生产周期和供货时间，并在一定程度上改善电机的性能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。