專利名稱：一種同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步電機鑄鋁轉(zhuǎn)子的制造技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景同步電機的轉(zhuǎn)子一般由鐵芯、鼠籠式鋁導(dǎo)體、永久磁鐵棒/片和端環(huán)組成。其中 轉(zhuǎn)子鐵芯通常預(yù)設(shè)有鋁注入孔、永久磁鐵放置孔和軸通孔，鋁注入孔沿鐵芯圓周邊 以一定間隔分布，永久磁鐵放置孔位于鋁注入孔和軸通孔之間，并與它們相隔一定 的距離。鼠籠式鋁導(dǎo)體往往采用向鐵芯注入孔進行鋁壓鑄的方式安裝于鐵芯；永久 磁鐵棒/片安插于永久磁鐵放置孔內(nèi)。目前，同步電機的轉(zhuǎn)子的制造一般有如下兩種方法一. 先對鋁注入孔進行鋁的熱壓鑄，形成鼠籠式鋁導(dǎo)體后再往永久磁鐵 放置孔安插永久磁鐵棒/片。二. 先往永久磁鐵放置孔安插永久磁鐵棒/片，然后往鐵芯兩端貼蓋板， 最后才對鋁注入孔進行鋁的熱壓鑄，形成鼠籠式鋁導(dǎo)體(ZL01144401.1對該方法作了具體的說明)。 其中方法一的不足之處是，進行鋁壓鑄時很容易出現(xiàn)鋁泄漏進磁鐵放置孔的問 題，制造出來的轉(zhuǎn)子美觀性差；方法二的不足之處在于往鐵芯兩端貼蓋板的工序比 較繁瑣，并且往往會出現(xiàn)蓋板粘貼不牢，側(cè)板上各種孔與鐵芯上的定位不準(zhǔn)確等問 題。鑄鋁轉(zhuǎn)子常見的工藝問題包括有鋁導(dǎo)條出現(xiàn)沙孔或離拉現(xiàn)象、轉(zhuǎn)子的軸心軸線 發(fā)生傾斜或偏移。這些工藝問題一方面由鋁的純度不足、機械的性能差等原因引起， 另一方面又與轉(zhuǎn)子的上下模、鐵芯、兩端蓋板等的準(zhǔn)確定位問題的密切相關(guān)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安裝有永久磁鐵的同步感應(yīng)電 機轉(zhuǎn)子，這種轉(zhuǎn)子具有定位結(jié)構(gòu)，其在制造過程中，依靠該轉(zhuǎn)子的定位結(jié)構(gòu)，使電 機轉(zhuǎn)子的鐵芯、上下蓋片以及上下模得到準(zhǔn)確的定位;本發(fā)明的另一個目的是提出 一種制造這種轉(zhuǎn)子的方法，這種方法具有操作方便快捷、工效高、成品率高等優(yōu)點。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子，其結(jié)構(gòu)主要包括有轉(zhuǎn)子鐵芯、二次導(dǎo)體、永久磁鐵，轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有永久磁鐵放置孔和形成二 次導(dǎo)體的鋁注入孔，永久磁鐵置于轉(zhuǎn)子鐵芯的永久磁鐵放置孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè) 蓋有防止二次導(dǎo)體鋁流入到永久磁鐵放置孔內(nèi)的上蓋片和下蓋片，上蓋片和下蓋片 設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯的相對應(yīng)的鋁注入孔，二次導(dǎo)體充滿轉(zhuǎn)子鐵芯和上蓋片及下蓋片的 二次導(dǎo)體鋁注入孔并在上蓋片和下蓋片外形成連接封頭，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè) 有定位孔及同軸的大軸孔和小軸孔，下蓋片設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的小軸孔和定位 孔，轉(zhuǎn)子鐵芯的大軸孔邊緣處設(shè)有定位槽，上蓋片設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的大軸孔 和定位缺口。一種如上所述的同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子的制造方法，包括有模具設(shè)計、鐵芯和上蓋 片及下蓋片的預(yù)制、轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型、修整及檢測工序，模具包括有上模和下模， 下模內(nèi)設(shè)有定位柱，其特征在于壓鑄成型工序包括如下步驟A. 將下蓋片放入下模下蓋片的定位孔穿入定位柱；B. 將鐵芯放入下模，鐵芯的一側(cè)貼靠下蓋片使鐵芯的定位孔穿入定位柱；C. 將永久磁鐵片插入永久磁鐵放置孔內(nèi)；D. 在鐵芯的軸孔中插入假軸預(yù)制的假軸與鐵芯軸孔相適應(yīng)，假軸大端設(shè)有 定位緣，將假軸小端插入轉(zhuǎn)子鐵芯的小軸孔，假軸大端的定位緣對準(zhǔn)鐵芯 大軸孔的定位槽后插入到轉(zhuǎn)子鐵芯的大軸孔內(nèi)；E. 將上蓋片穿過假軸使其貼靠鐵芯的另外一側(cè)上蓋片的定位缺口與假軸大 端的定位緣對準(zhǔn)；F. 合模將上模與E步驟的下模對準(zhǔn)蓋合并放入壓鑄機內(nèi)；G. 壓鑄壓鑄機進行鋁壓鑄；H. 開模從壓鑄機內(nèi)取出模具并將上模打開，從下模取出壓鑄好的轉(zhuǎn)子坯， 并將轉(zhuǎn)子坯放入冷卻池，上模轉(zhuǎn)回F，下模轉(zhuǎn)回A;I. 冷卻轉(zhuǎn)子坯在冷卻池內(nèi)冷卻；J. 除假軸從冷卻池內(nèi)取出轉(zhuǎn)子坯將假軸除去，假軸轉(zhuǎn)回D，完成轉(zhuǎn)子坯制 造。本發(fā)明的具有如下實質(zhì)性特點和顯著進步-1. 本發(fā)明的轉(zhuǎn)子，鐵芯和下蓋片均設(shè)有定位孔，鐵芯的大軸孔邊緣處設(shè)有定位槽，上蓋片設(shè)有定位缺口，在轉(zhuǎn)子制造過程中，鐵芯和下蓋片 通過定位孔和下模的定位柱與下模定位；上蓋片又通過定位缺口、假軸及鐵芯的定位槽與鐵芯定位；這樣的結(jié)構(gòu)便于制造和提高工效，而 且成品率高。2. 本發(fā)明的制造方法，上、下蓋片與鐵芯以疊置方式相貼，并通過壓鑄鋁壓合連接在一起，操作方便快捷、可有效避免側(cè)板粘貼不牢、側(cè)板 和鐵芯上的注鋁孔定位不準(zhǔn)確等問題。


圖l為同步電機的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為轉(zhuǎn)子的俯視圖； 圖4為轉(zhuǎn)子的仰視圖； 圖6為轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖；圖5為圖6的A—A剖視圖；圖7為轉(zhuǎn)子鐵芯的仰視圖；圖8為下蓋片的結(jié)構(gòu)圖；圖9為上蓋片的結(jié)構(gòu)圖；圖IO假軸的主視圖；圖11為假軸的仰視圖；圖12為轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型工序流程圖。
具體實施方式
下面通過一具體實施例對本發(fā)明作進一步說明參考圖1，為永磁鐵同步電機的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為定子、11為定子槽、2 為轉(zhuǎn)子；定子槽ll上纏繞定子線圈。參考圖3、4和5，圖2為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖，圖3和圖4分別為轉(zhuǎn)子的俯視圖和 仰視圖。一種同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子，其結(jié)構(gòu)主要包括有轉(zhuǎn)子鐵芯21、 二次導(dǎo)體24、永久 磁鐵，轉(zhuǎn)子鐵芯21設(shè)有永久磁鐵放置孔和形成二次導(dǎo)體的鋁注入孔，永久磁鐵置于轉(zhuǎn)子鐵芯21的永久磁鐵放置孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯21的兩側(cè)蓋有防止二次導(dǎo)體鋁流入 到永久磁鐵放置孔內(nèi)的上蓋片22和下蓋片23，上蓋片22和下蓋片23設(shè)有與轉(zhuǎn)子 鐵芯21相對應(yīng)的鋁注入孔，二次導(dǎo)體24充滿轉(zhuǎn)子鐵芯21和上蓋片22及下蓋片23 的二次導(dǎo)體鋁注入孔并在上蓋片22和下蓋片23外形成連接的上封頭25和下封頭 26，參考圖5、 6、 7，轉(zhuǎn)子鐵芯21由多塊形狀相同、大小一致的硅鋼片層疊而成， 鐵芯21設(shè)有定位孔215及同軸小軸孔211和大軸孔212，鐵芯21的周邊附近分布 一系列的二次導(dǎo)體鋁注入孔213，在轉(zhuǎn)子制造過程中，鋁注入孔213被壓鑄液態(tài)鋁 并待其冷卻后形成一系列的鋁導(dǎo)條24，鋁導(dǎo)條24與鐵芯21兩端的上封頭25和下 封頭26相連成鼠籠式結(jié)構(gòu)，四個永久磁鐵放置孔214呈"〈〉"對稱分布，下蓋 片23設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯21相對應(yīng)的鋁注入孔233、小軸孔231和定位孔235，轉(zhuǎn)子 鐵芯21的大軸孔212邊緣處設(shè)有定位槽216，上蓋片22設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯21相對應(yīng) 的鋁注入孔2義3、大軸孔222和定位缺口 226。參考圖8，圖8為下蓋片23的結(jié)構(gòu)圖。其中下蓋片23的軸孔231、定位孔235 及二次導(dǎo)體鋁注入孔233分別與鐵芯21的小軸孔211、定位孔215及二次導(dǎo)體鋁注 入孔213截面形狀、大小相同、位置對應(yīng)。參考圖9，圖9為上蓋片22的結(jié)構(gòu)圖。其中上蓋片22的軸孔222、定位缺口 226及二次導(dǎo)體鋁注入孔223分別與轉(zhuǎn)子鐵芯21的大軸孔212、定位槽216及二次 導(dǎo)體鋁注入孔213截面形狀、大小相同、位置對應(yīng)。下面對上述同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子的制造方法作進一步描述本發(fā)明使用到假軸，圖10和圖11分別為假軸3的主視圖和仰視圖，預(yù)制的假 軸3設(shè)有與鐵芯21的大軸孔212、小軸孔211相適應(yīng)的大軸端和小軸端，假軸3的 大軸端設(shè)有與鐵芯大軸孔212上的定位槽216相適應(yīng)的定位緣31 ，本發(fā)明提出的一種如上所述的同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子的制造方法，其包括有模具設(shè) 計、鐵芯21和上蓋片22及下蓋片23的預(yù)制、轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型、修整及檢測工序。 模具包括有上模和下模，下模內(nèi)設(shè)有定位柱。其中轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型工序包括如下步 驟(參考圖12并結(jié)合上述各圖)A. 將下蓋片23放入下模下蓋片23的定位孔235穿入下模的定位柱；B. 將鐵芯21放入下模，使鐵芯21的定位孔215穿入下模定位柱，鐵芯21 的小軸孔211側(cè)貼靠下蓋片23;C. 將永久磁鐵片插入鐵芯21的永久磁鐵放置孔214內(nèi)； 工序A、 B、 C由操作員甲一人完成；D. 在鐵芯21的同軸大軸孔212和小軸孔211中插入假軸3，將假軸3小軸 端插入小軸孔211，大軸端的定位緣31對準(zhǔn)鐵芯大軸孔212的定位槽216 后緊壓進鐵芯21的大軸孔212內(nèi)；E. 將上蓋片22穿過假軸3使其貼靠鐵芯21的大軸孔212側(cè)，上蓋片22的 定位缺口 226與假軸3大軸端的定位緣31對準(zhǔn)；工序D、 E由操作員乙一人完成；F. 合模將上模與E步驟的下模對準(zhǔn)蓋合并放入壓鑄機內(nèi)；G. 壓鑄壓鑄機進行鋁壓鑄，液態(tài)鋁被壓進上、下模與鐵芯21之間的腔體 和鐵芯21的二次導(dǎo)體鋁注入孔213內(nèi)，待冷卻后形成鋁質(zhì)導(dǎo)條24、上封 頭25、下封頭26及平衡塊27、 28;H. 開模從壓鑄機內(nèi)取出模具并將上模打開，從下模取出壓鑄好的轉(zhuǎn)子坯2， 并將轉(zhuǎn)子坯2放入冷卻池，上模放置于一旁，下模放回A，上模回到F 處；工序F、 G、 H由操作員丙一人完成；I. 冷卻轉(zhuǎn)子坯在冷卻池內(nèi)冷卻；J. 除假軸從冷卻池內(nèi)取出轉(zhuǎn)子坯2將假軸3除去，假軸3放回D，完成轉(zhuǎn) 子坯2的制造。 工序I、 J由操作員丁一人完成。以上分工可根據(jù)具體情況靈活調(diào)整。
權(quán)利要求
1. 一種同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子，其結(jié)構(gòu)主要包括有轉(zhuǎn)子鐵芯、二次導(dǎo)體、永久磁鐵，轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有永久磁鐵放置孔和形成二次導(dǎo)體的鋁注入孔，永久磁鐵置于轉(zhuǎn)子鐵芯的永久磁鐵放置孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)蓋有防止二次導(dǎo)體鋁流入到永久磁鐵放置孔內(nèi)的上蓋片和下蓋片，上蓋片和下蓋片設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯的相對應(yīng)的鋁注入孔，二次導(dǎo)體充滿轉(zhuǎn)子鐵芯和上蓋片及下蓋片的二次導(dǎo)體鋁注入孔并在上蓋片和下蓋片外形成連接封頭，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有定位孔及同軸的大軸孔和小軸孔，下蓋片設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的小軸孔和定位孔，轉(zhuǎn)子鐵芯的大軸孔邊緣處設(shè)有定位槽，上蓋片設(shè)有與轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的大軸孔和定位缺口。
2. —種如權(quán)利要求l所述的同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子的制造方法，包括有模具設(shè)計、 鐵芯和上蓋片及下蓋片的預(yù)制、轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型、修整及檢測工序，模具包 括有上模和下模，下模內(nèi)設(shè)有定位柱，其特征在于轉(zhuǎn)子坯壓鑄成型工序包括 如下步驟A. 將下蓋片放入下模下蓋片的定位孔穿入定位柱；B. 將鐵芯放入下模，鐵芯的一側(cè)貼靠下蓋片使鐵芯的定位孔穿入定位柱；C. 將永久磁鐵片插入永久磁鐵放置孔內(nèi)；D. 在鐵芯的軸孔中插入假軸預(yù)制的假軸與鐵芯軸孔相適應(yīng)，假軸大端設(shè) 有定位緣，將假軸小端插入轉(zhuǎn)子鐵芯的小軸孔，假軸大端的定位緣對準(zhǔn) 鐵芯大軸孔的定位槽后插入到轉(zhuǎn)子鐵芯的大軸孔內(nèi)；E. 將上蓋片穿過假軸使其貼靠鐵芯的另外一側(cè)上蓋片的定位缺口與假軸 大端的定位緣對準(zhǔn)；F. 合模將上模與E步驟的下模對準(zhǔn)蓋合并放入壓鑄機內(nèi)；G. 壓鑄壓鑄機進行鋁壓鑄；H. 開模從壓鑄機內(nèi)取出模具并將上模打開，從下模取出壓鑄好的轉(zhuǎn)子坯， 并將轉(zhuǎn)子坯放入冷卻池，上模轉(zhuǎn)回F，下模轉(zhuǎn)回A;I. 冷卻轉(zhuǎn)子坯在冷卻池內(nèi)冷卻；J. 除假軸從冷卻池內(nèi)取出轉(zhuǎn)子坯將假軸除去，假軸轉(zhuǎn)回D，完成轉(zhuǎn)子坯 制造。
全文摘要
本發(fā)明提出一種同步感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子及其制造方法，其結(jié)構(gòu)主要包括有轉(zhuǎn)子鐵芯、二次導(dǎo)體、永久磁鐵，轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)蓋有上蓋片和下蓋片，二次導(dǎo)體鋁充滿轉(zhuǎn)子鐵芯的鋁注入孔并在上蓋片和下蓋片外形成連接封頭，轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有定位孔及同軸的大軸孔和小軸孔，大軸孔邊緣處設(shè)有定位槽，下蓋片設(shè)有定位孔，上蓋片設(shè)有定位缺口。其制造工序是往下模放下蓋片→放入鐵芯→插入永久磁鐵片→插入假軸→上蓋片穿過假軸使貼靠鐵芯→合上模→壓鑄→開?！鋮s→除假軸。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子在制造過程中能準(zhǔn)確定位，便于制造和提高工效，成品率高；本發(fā)明的制造方法，上、下蓋片和鐵芯以疊置方式相貼，并通過壓鑄鋁壓合連接在一起，操作方便快捷、可有效避免蓋片粘貼不牢、蓋片和鐵芯上的注鋁孔定位不準(zhǔn)確等問題。
文檔編號H02K21/02GK101262158SQ20081002746
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者戴高陽, 王利茹, 石日祥, 賈德嘉 申請人:廣州嘉特利微電機實業(yè)有限公司