专利名称：鼠笼式感应电机的转子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种关于感应电机方面的发明，特别是对电机转子方面的发明。
感应电机由定子和转子构成，定子线圈上流有交流电时产生的旋转磁场使转子产生扭矩，使电机旋转。所述感应电机根据转子的线圈形状分为鼠笼式感应电机和线圈式感应电机。其中鼠笼式感应电机的转子线圈是由铜或者铝等的环棒形成转子导体，线圈式感应电机的转子上的线圈与定子的线圈结合方法相同。
下面参照附图，对鼠笼式转子结构进行简单的说明。
如
图1a、图1b所示，所述鼠笼式感应电机的转子由转子导体31和转子铁芯10组成。所述转子导体31通过定子线圈(图中没有表示出)感生的电流和磁通的相互作用产生扭矩，所述转子铁芯10是形成磁通的磁性体，圆形的硅钢板10a外周边缘形成放射形的多个转子槽13，所述转子铁芯10由多个硅钢板10a沿着轴方向叠加形成，使转子槽13对齐，所述转子槽13上插入有导电性能好的铝或者铜等金属，形成转子导体31。另外所述转子导体31的两端上有连结转子导体形成一个回路的端环33。这时所述转子导体31和端环33一般广泛使用铝压铸方法进行加工。
具有上述结构的鼠笼式感应电机的转子通过所述转子导体31产生的感生电流与磁通相互作用，右手法则产生扭矩。但是为了提高鼠笼式感应电机的性能，转子导体31的电阻必须要小。但是适用于所述转子导体31的导电率有限，所以导致了感应电机特性降低的问题。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是设计一种鼠笼式感应电机的转子，包括转子铁芯、转子导体和端环，转子铁芯是由带有间隔放射形地开有多个转子槽的钢板叠加形成，并将所钢板的转子槽沿着轴方向对齐，转子导体通过压铸的方法将混合有铜粉末的铝压铸到所述转子槽内；在所述转子铁芯的两端上的端环是由混合有铜粉末的铝粉末压铸形成的。
为了制造鼠笼式感应电机的转子，本发明的制造方法包括以下布骤首先是冲压阶段利用冲压模具将硅钢板冲压出压入口和转子槽；然后是热处理阶段对于冲压后的钢板进行热处理，以消除机械应力同时恢复电特性；然后是积层阶段将转子槽沿着轴方向对齐，制造转子铁芯；在转子铁芯内装入混合有铜粉末的铝粉末是通过如下工艺制成的，即压铸阶段将所述转子铁芯放入模具内，然后将铝粉末和铜粉末均匀混合的粉末倒入转子槽和转子铁芯的两端；然后在铝熔融点和铜熔融点之间的温度进行加热；形成混合有铜粉末的转子导体和端环。
在进行压铸阶段之前要经过涂覆阶段，即在铜粉末上涂有涂覆层。
为了制造鼠笼式感应电机的转子，本发明的制造方法也可以是首先是冲压阶段利用冲压模具将硅钢板冲压出压入口和转子槽；然后是热处理阶段对于冲压后的钢板进行热处理，以消除机械应力同时恢复电特性；然后是积层阶段将转子槽沿着轴方向对齐，制造转子铁芯；其特征是在转子铁芯内装入混合有铜粉末的铝粉末是通过如下工艺制成的，即压铸阶段将所述转子铁芯放入模具内，然后将铝粉末和铜粉末均匀混合的粉末倒入转子槽13和转子铁芯的两端；然后加压形成以铝为主成分并混合有铜粉末的转子导体和端环。
同样，在进行压铸阶段之前要经过涂覆阶段，即在铜粉末上涂有涂覆层。
本发明的鼠笼式感应电机的转子及鼠笼式感应电机转子的制造方法可以带来的效果是由于转子导体由铝和比铝导电率高的铜粉末混合形成，减小了导体的电阻，提高了感应电机的性能。
图1b为一般鼠笼式感应电机的转子结构纵剖面图。
图2为本发明的鼠笼式感应电机的转子结构纵剖面图。
图3为本发明的鼠笼式感应电机的转子制造过程的流程图。
图中主要部分的标记10转子铁芯10a钢板13转子槽 20轴31转子导体33端环40铜粉末 50电镀层上述端环33最好是与上述转子导体31采用相同的成分。当然，上述端环33也可以采用与已有技术的相同采用铝粉末，但是上述端环也会产生导体电阻，所以采用与转子导体31相同，即混合大量的铜粉末40对提高电机性能方面有利。
在上述情况下，虽然转子导体31内混合有铜粉末，降低了转子导体的电阻，提高了转子的性能，但是上述铜粉末40和铝之间形成高电阻的电化学反应层。这种反应层左右二次电流的路径，最终二次电流集中于与端环结合较好的某一侧，反而有可能降低电机的特性。为了解决上述问题，本发明在上述铜粉末40和铝之间的分界面上形成涂覆层50。上述涂覆层50是涂覆在铜粉末40外侧的镍涂覆膜，防止铜和铝之间产生电化学反应层。
下面对具有上述结构的松鼠笼式感应电机的制作过程进行简单的说明。
图3是本发明的鼠笼式感应电机的转子制造过程的流程图。首先是冲压阶段(第S10阶段)利用冲压模具将薄硅钢板10a冲压出压入口和转子槽13。上述压入口位于薄硅钢板10a的中心部，用于压入轴。上述转子槽13在外周边缘侧按照放射形冲压形成。
热处理阶段(第S20阶段)在上述冲压阶段中，上述钢板10a不仅残存有扭曲等机械应力，而且电性特性液被破坏。为了解决上述问题，对于冲压后的钢板10a进行热处理，解除机械应力同时恢复电特性。
积层阶段(第S30阶段)将转子槽13沿着轴方向对齐，利用焊接的方法进行固定或者利用被覆、夹子进行固定制造转子铁芯10。上述积层阶段也可以放在热处理阶段之前。
压铸阶段(第S50阶段)通过上述过程完成转子铁芯10的制作之后，通过上述转子槽13形成转子导体31和端环33。压铸阶段(第S50阶段)可以通过以下两种方法来完成。
首先对本发明的第一实例的压铸阶段(第S50阶段)进行说明。将上述转子铁芯10放入模具内；然后将铝粉末和铜粉末40按照适当比例均匀混合的导体粉末倒入转子槽13和转子铁芯的两端；然后在适当的温度进行加热。形成混合有铜粉末的转子导体和端环。对上述转子铁芯10上施加的温度应该在铝熔融点和铜熔融点之间的温度。这是因为铝的熔融点比铜的熔融点低，所以铝以液体状态沿着模具的形状形成转子导体31和端环33，铜仍然处于粉末状态。当上述铝熔融液凝固之时，在形成上述转子导体和端环的位置上，形成以铝为主成分并混合有铜粉末的转子导体31和端环33。
然后，对本发明的第二实例的压铸阶段(第S50阶段)进行说明。将上述转子铁芯10放入模具内；将混合有铜粉末40的铝熔融液注入转子槽13和转子铁芯的两端；然后加压形成以铝为主成分并混合有铜粉末的转子导体31和端环33。上述铝熔融液的温度要求低于铜的熔融点。
对涂覆阶段(第S40阶段)的说明为了有效去除上述铜粉末40和铝之间的电化学反应层，在上述压铸阶段(第S50阶段)之前，应该在铜粉末上形成涂覆层。也就是说，在上述涂覆阶段(第S40阶段)中，将压铸前的铜粉末浸渍在镍涂覆液内，使上述铜粉末的外侧形成以镍为主成分的涂覆层。
权利要求
1.一种鼠笼式感应电机的转子，包括转子铁芯、转子导体和端环，转子铁芯是由带有间隔放射形地开有多个转子槽的钢板叠加形成，并将所述钢板的转子槽沿着轴方向对齐，其特征是转子导体通过压铸的方法将混合有铜粉末的铝压铸到所述转子槽内；在所述转子铁芯的两端上的端环是由混合有铜粉末的铝粉末压铸制成。
2.一种制造权利要求1所述的鼠笼式感应电机转子的制造方法，首先是冲压阶段利用冲压模具将硅钢板冲压出压入口和转子槽；然后是热处理阶段对于冲压后的钢板进行热处理，以消除机械应力同时恢复电特性；然后是积层阶段将转子槽沿着轴方向对齐，制造转子铁芯；其特征是在转子铁芯内装入混合有铜粉末的铝粉末是通过如下工艺制成的，即压铸阶段将所述转子铁芯放入模具内，然后将铝粉末和铜粉末均匀混合的粉末倒入转子槽和转子铁芯的两端；然后在铝熔融点和铜熔融点之间的温度进行加热，形成混合有铜粉末的转子导体和端环。
3.一种制造权利要求1所述的鼠笼式感应电机转子的制造方法，首先是冲压阶段利用冲压模具将硅钢板冲压出压入口和转子槽；然后是热处理阶段对于冲压后的钢板进行热处理，以消除机械应力同时恢复电特性；然后是积层阶段将转子槽沿着轴方向对齐，制造转子铁芯；其特征是在转子铁芯内装入混合有铜粉末的铝粉末是通过如下工艺制成的，即压铸阶段将所述转子铁芯放入模具内，然后将铝粉末和铜粉末均匀混合的粉末倒入转子槽和转子铁芯的两端；然后加压形成以铝为主成分并混合有铜粉末的转子导体和端环。
4.按照权利要求1所述的鼠笼式感应电机的转子，其特征是所述转子导体中的铜粉末上形成有去除铜粉末和铝之间电化学反应层的涂覆层。
5.按照权利要求4所述的鼠笼式感应电机的转子，其特征是所述去除铜粉末和铝之间电化学反应层的涂覆层是镍涂覆膜。
6.按照权利要求2所述的鼠笼式感应电机转子的制造方法，其特征是在进行所述压铸阶段之前要经过涂覆阶段，即在铜粉末上涂有涂覆层。
7.按照权利要求3所述的鼠笼式感应电机转子的制造方法，其特征是在进行所述压铸阶段之前要经过涂覆阶段，即在铜粉末上涂有涂覆层。
全文摘要
本发明公开了一种鼠笼式感应电机的转子及其制造方法，主要特点是感应电机的转子导体通过压铸的方法将混合有铜粉末的铝粉末压铸到所述转子槽内；在转子铁芯两端上的端环是由混合有铜粉末的铝粉末压铸形成的。为了制造该转子，本发明的制造方法是在转子铁芯内装入混合有铜粉末的铝粉末是通过压铸阶段将所述转子铁芯放入模具内，将铝粉末和铜粉末均匀混合的导体粉末倒入转子槽和转子铁芯的两端加热或加压，形成混合有铜粉末的转子导体和端环。在进行压铸阶段之前要经过涂覆阶段，即在铜粉末上有涂覆层。本发明的鼠笼式感应电机的转子带来的效果是由于转子导体用铝和比铝导电率高的铜粉末混合形成，减小了转子导体的电阻，提高了感应电机的性能。
文档编号H02K3/00GK1452293SQ0211662
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者朴斗珍 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司