一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法与流程

本发明涉及永磁电机的技术领域，具体涉及一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法。

背景技术：

在高速永磁电机中，表贴式高速永磁电机最为常用。转子外径粘贴有永磁体，在高速旋转时，永磁体的离心力很大，达到5.9mpa，比大型汽轮发电机的离心力还要大很多，永磁体难以承受离心力引起的拉应力，因此需要对永磁体进行可靠的固定，目前表贴式高速永磁电机比较常用的永磁体固定的方式是在高速永磁转子外装配保护套保护永磁体，通常避免永磁体的损坏。

采用无纺布作为保护套时，缠绕固定过程较慢，结构强度低下，容易失效损坏；采用合金保护套，成本高，安装工艺要求高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，成本低、效率高、电机转子结构强度高。

本发明采取的技术方案如下：

一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，固定方法步骤如下：

步骤一，对装配完成的电机转子外表面进行清洗和平整处理；

步骤二，裁剪碳纤维预浸料；

步骤三，将预浸料缠绕到电机转子外表面，并用捆扎带捆扎经预浸料缠裹后的电机转子；

步骤四，利用透气毡包裹捆扎好的电机转子，然后放入真空袋，对真空袋内抽真空，使预浸料固定在电机转子外表面；

步骤五，加热抽真空后的电机转子，使预浸料固化成型；

步骤六，移除真空袋、透气毡和捆扎带，并对成型后的预浸料表面进行平整处理。

进一步地，步骤二中所述碳纤维预浸料的裁剪长度取决于预浸料厚度、电机转子外径及缠绕圈数，裁剪宽度为永磁体的轴向长度。

进一步地，若碳纤维预浸料为平行编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向平行；若碳纤维预浸料为垂直交叉编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向呈45°夹角。

进一步地，所述捆扎带采用热缩带。

有益效果：

1、本发明采用碳纤维缠裹成型工艺，成本低、加工快速，成型的高速电机转子结构强度高；其次，本发明首先采用捆扎带捆扎碳纤维预浸料与永磁体进行一次固定，然后利用抽真空的方式进行二次固定，能够保证二者成型后的结构强度，且利用透气毡将二者间的气泡引出，使碳纤维预浸料与永磁体紧密固定在一起，结构强度高。

2、本发明根据碳纤维预浸料的编制方向裁剪，在按照裁剪长度方向缠绕时，保证预浸料与永磁体紧固连接，不易脱开，结构强度高。

3、本发明采用热缩带捆扎，在烘烤过程中热缩带越烤越紧，保证缠裹的预浸料无法松开。

附图说明

图1为永磁体表贴式高速电机转子的结构示意图；

图2为本发明固定方法工艺流程图；

图3为平行编织碳纤维预浸料裁剪外形的断裂视图；

图4为垂直交叉编织碳纤维预浸料裁剪外形的断裂视图；

其中，1-转子铁芯、2-永磁体、3-隔条、4-转轴、5-碳纤维壳体。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，在永磁体外表面缠裹预浸料裁剪后的碳钎维壳体，并高温固定成型，用来防止永磁体和隔条在转子高速旋转时离心甩出。包含碳纤维壳体的永磁体表贴式高速电机转子结构还包括转子铁芯1、永磁体2、隔条3及转轴4，如图1所示。

永磁体2用来产生磁场，转子铁芯1采用硅钢片叠压成型，作为磁场回路的一部分；隔条3用于将永磁体2分隔开来；转子铁芯1安装在转轴4外侧，并通过平键传递扭矩；多片永磁体2粘接在转子铁芯1外表面，并通过粘接在转子铁芯1外表面的隔条3将永磁体2相互隔离，完成电机转子的装配。

利用碳钎维壳体5固定电机转子的具体流程如图2所示，对装配完成的转子进行外表面预处理，进行清洗和平整处理，先清洗去除表面油污，然后凸出地方打磨、凹陷地方填补，确保转子表面平整，然后再次清洗去除表面油污；然后对连续碳纤维预浸料进行裁剪，如图3所示，若碳纤维预浸料为平行编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向平行，可以使碳纤维丝缠绕方向与离心方向一致，结构强度高；如图4所示，若碳纤维预浸料为垂直交叉编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向呈45°夹角，可以使垂直交叉的碳纤维丝缠绕方向与离心方向均呈45°夹角，结构强度较高。裁剪长度取决于预浸料厚度、转子外径与缠绕圈数，裁剪宽度为永磁体2的轴向长度。

通过控制张力，按照裁剪长度方向将预浸料缠绕到转子外表面，并用热缩带捆扎经预浸料缠裹后的转子，确保缠裹后的预浸料无法松开；而后将转子用透气毡包裹，放入真空袋并抽成真空，将预浸料完全固定在转子永磁体2和隔条3外表面；之后整体放入恒温烤箱中进行烘烤，根据所用碳纤维预浸料的具体类型确定时间和温度，使预浸料固化成型。

取出预浸料固化成型的转子，拆掉真空袋，移除透气毡和热缩带，并对成型后预浸料表面进行平整处理，可采用砂纸打磨或利用磨床处理，由此即为转子的碳纤维壳体5，由此固定永磁体2。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，其特征在于，固定方法步骤如下：

步骤一，对装配完成的电机转子外表面进行清洗和平整处理；

步骤二，裁剪碳纤维预浸料；

步骤三，将预浸料缠绕到电机转子外表面，并用捆扎带捆扎经预浸料缠裹后的电机转子；

步骤四，利用透气毡包裹捆扎好的电机转子，然后放入真空袋，对真空袋内抽真空，使预浸料固定在电机转子外表面；

步骤五，加热抽真空后的电机转子，使预浸料固化成型；

步骤六，移除真空袋、透气毡和捆扎带，并对成型后的预浸料表面进行平整处理。

2.如权利要求1所述的永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，其特征在于，步骤二中所述碳纤维预浸料的裁剪长度取决于预浸料厚度、电机转子外径及缠绕圈数，裁剪宽度为永磁体的轴向长度。

3.如权利要求2所述的永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，其特征在于，若碳纤维预浸料为平行编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向平行；若碳纤维预浸料为垂直交叉编织，则裁剪方向与碳纤维丝的长度方向呈45°夹角。

4.如权利要求1所述的永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，其特征在于，所述捆扎带采用热缩带。

技术总结
本发明提供了一种永磁体表贴式高速电机转子永磁体固定方法，首先对装配完成的电机转子外表面进行清洗和平整处理；然后裁剪碳纤维预浸料；其次，将预浸料缠绕到电机转子外表面，并用捆扎带捆扎经预浸料缠裹后的电机转子；接着，利用透气毡包裹捆扎好的电机转子，然后放入真空袋，对真空袋内抽真空，使预浸料固定在电机转子外表面；之后，加热抽真空后的电机转子，使预浸料固化成型；最后，移除真空袋、透气毡和捆扎带，并对成型后的预浸料表面进行平整处理。本发明成本低、效率高、电机转子结构强度高。

技术研发人员：王光辉;倪永亮;邢彦斌;孙文欣;刘华源;荣志刚;王震;王亚庆
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：2019.08.28
技术公布日：2019.11.26