專利名稱：超高效電動機焊銅轉子的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種超高效電動機焊銅轉子，適用于標準系列鼠籠型三相和單相異步電動機。
背景技術：
目前，開發高效電動機與推廣應用是國際上發展趨勢，世界各國對電動機的節能工作都予以高度重視。我國也不例外，2007年7月1日已實施能效標準“中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級”(GB18613-2006)。該標準是國家強制性的。我國三相異步電動機的效率指標平均值約比國際低3 5個百分點，尤其單相電動機更低，必須在數年內趕上先進水平。為此云南銅業公司和南陽防爆電機公司帥先推出鑄銅轉子三相異步電動機， 提高電機效率取得明顯效果。以銅轉子代鋁轉子降低損耗已成為公認的有效措施。但是鑄銅轉子在工藝和裝備方面還存在一些問題
1.鑄銅的熔點約1100°c約比鑄鋁高400°C，因而給壓鑄工藝帶來很大的難度，合格率低。2.壓鑄模具必須耐高溫，需用特殊材料和特殊工藝制造。實際上現行模具壽命不夠長，造價也高。大約平均壓鑄銅轉子4000個左右模具即將報廢，是影響電機成本增加的原因之一。3.鑄銅轉子是采取壓鑄工藝，由于在高溫高壓強度下銅導條與槽壁緊密貼合， 促使接觸電阻變得微小，構成橫向諧波電流產生雜散損耗增大，影響電機效率增加。4.鑄銅轉子不僅技術難度高，而且需要進口高精度先進的壓鑄設備。由于投資大一般企業難以承受。當前我國僅有云南銅業公司從西德西門子引進壓鑄設備實現產業化已投資Y5000萬元。
發明內容
本發明的目的在于提供一種超高效電動機焊銅轉子，有利于工裝簡化、投資少，收效快、工藝簡便、效率高。本發明的特征在于一種超高效電動機焊銅轉子，包括轉子鐵心、導條和轉軸，其特征在于所述鐵心圓周均為直槽，所述導條穿入槽內且兩端分別緊貼在鐵心呈Z形，Z形導條的端部相連接處用氬弧焊連接一起構成轉子端環。本發明的優點
1.設備工裝簡易，無需昂貴的壓鑄機和壓鑄模以及高溫熔銅電爐，只需一般企業所具有的設備即能生產，投資少收效快；
2.操作工藝簡便，不用壓鑄，而是采取穿導條工藝，鎢極氬弧焊銅；
3.槽內導條與槽壁間有足夠大的絕緣電阻層，有助于減少轉子中的高頻橫向電流產生的雜散損耗提高效率，降低溫升。
圖1為本發明實施例整體高效銅轉子結構示意圖。圖2為本發明實施例的轉子槽形圖。
圖3為本發明實施例的導條展開圖。圖4為本發明實施例L形的導條圖。圖5為本發明實施例槽內Z形導條圖。圖6為本發明實施例轉子端環圖。
具體實施例方式
參考圖1，圖5和圖6，一種超高效電動機焊銅轉子，包括轉子鐵心(2 )、導條(3 )和轉軸 (1)，所述鐵心(2)圓周均為直槽，所述導條(3)穿入槽內且使兩端分別緊貼在鐵心呈Z形， Z形導條的端部相連接處用氬弧焊連接一起構成轉子端環，上述轉子鐵心采用矩形平行槽轉子沖片疊壓成一體，上述導條為矩形銅條。參考圖2，轉子沖片平行槽圖。槽寬br和槽深hr大于銅條的厚度W和寬度H的 0.1 mm。轉子鐵心疊壓為直槽，長度L2公差為+0.5 mm。槽口 b02可以設計為半閉口或閉口槽，視堵轉轉矩Tst或堵轉電流1st的設計值確定。定子鐵心為斜槽，槽斜長度sk — 般取一個定子齒距tl。參考圖3，導條平面展開圖。剪料與成形尺寸按下列公式計算
已知數轉子槽數Q2、定子內徑Dil、轉子槽口(拱)毛高h、0、導條厚W、導條寬H、轉子鐵心長度L2。
權利要求
1.一種超高效電動機焊銅轉子，包括轉子鐵心、導條和轉軸，所述鐵心圓周均為直槽， 所述導條穿入槽內且使兩端分別緊貼在鐵心呈Z形，Z形導條的端部相連接處用氬弧焊連接一起構成轉子端環。
2.根據權利要求1所述的超高效電動機焊銅轉子，其特征在于所述轉子鐵心采用矩形平行槽轉子沖片疊壓成一體。
3.根據權利要求1所述的超高效電動機焊銅轉子，其特征在于所述導條為距形銅條。
4.根據權利要求1所述的一種超高效電動機焊銅轉子，其特征在于所述導條的剪料尺寸按如下公式計算 導條彎曲半徑 r = J +0.5(mm)3導條長邊長度 Z1 = 4 + 2(^-,) + ^ + 1 (mm)4{Y導條端勾下底寬 Β2 = (β -2‘-2Η;)3ν^ (腿)5導條短邊長度 Li=KBfB2)(mm)6導條 L 形有效長 Z3 = Z1-J1-1.57r + iT+l(腿)7式中Q2—轉子槽數、Dil—定子內徑、ΛΟ—轉子槽口毛高、W—導條厚、H—導條寬、 L2—轉子鐵心長度。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種超高效電動機焊銅轉子，其特征在于制造工藝流程如下，1)疊壓將轉子沖片按凈重和鐵長疊壓于假軸為直槽；小型電機可以直接疊壓于半成品的真軸最后工序帶轉子鐵心完成轉軸全部精加工；2)剪料剪料尺寸按權利4所述的公式計算值，考慮到轉子鐵長偏差影響，按上述公式計算的導條樣品長度須經實施驗證，取得完全合適時方可大量沖剪；3)退火將導條兩端大于B1尺寸段，用氧焰加熱至表面呈紅色，約400 500°C時立刻投入冷水中使端部材質變軟，如用薄銅帶，在2 mm及以下可以酌情不退火；4)成形將導條加工成L形，并使其一端上底寬為B1；5)穿條將L形導條沿逐個槽穿入，同時將另一端沿反向打彎壓平，使導條在槽內呈 Z形，要求兩端勾緊貼合于鐵心端面，接縫處對齊構成端環，內外圓應圓整同軸；6)焊接將兩端的端勾接縫處用氬弧焊牢；7)浸漆采用F級環氧浸漬絕緣漆，粘度15 20秒，條件為4#福特杯20°C時，用常規沉浸法烘干焊銅轉子，如用真空浸漆效果更佳；8)退假軸凡用假軸疊壓的鐵心，需退出假軸換真軸；9)金加工精車轉子外圓，同時檢測端環的同軸度；10)校動平衡要求殘余不平衡量不大于0.3g，調節不平衡量采取加重法，用平衡膠泥粘貼在端環的內圓處鐵心的軛部。
全文摘要
本發明涉及一種提高電動機效率，節電增效的超高效電動機焊銅轉子的制造工藝，屬于電機制造技術領域，適用于標準系列鼠籠型三相和單相異步電動機。本發明的實施例轉子采用平行槽鐵心，矩形銅排，導條一端為L形，穿入槽內呈Z形，并焊接兩端構成端環，從而組成整體高效電動機焊銅轉子。本發明設備工裝簡易，無需昂貴壓鑄機、壓鑄模和高溫熔銅電爐，只需一般企業設備即能生產。操作工藝簡便，采取穿條工藝，鎢極氬弧焊；槽內導條與槽壁間有絕緣層，可減少轉子中高頻橫向電流產生的雜損耗有利于降溫增效；電機效率可達到國標GB18613-2006“中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級”最高一級超高效水平。
文檔編號H02K1/26GK102201710SQ20111015595
公開日2011年9月28日 申請日期2011年6月11日 優先權日2011年6月11日
發明者孫學政, 楊良弟 申請人:福建惠豐電機有限公司