[发明专利]一种高效复合笼条电动机转子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效复合笼条电动机转子及其制备方法，更具体的说是涉及一种高效的高速压制铜铝双鼠笼复合笼条电动机转子，属于电动机技术领域。

背景技术

实施电机能效提升计划，促进电机产业升级。电力机械常用交流异步电动机，通常采用鼠笼式转子结构，其主要缺点在于启动特性较差，在体积限制情况下，效率提高有限。在中小功率范围内电机要达到IE4能效要求，必需加大定、转子体积，材料增加，零部件通用性差。

使用铸铜工艺，铸铜转子最大的挑战是铸造工艺问题，因为铝的熔点为670℃，而铜的熔点高达1083℃，这样高的温度对模具及冷轧硅钢片绝缘涂层都是很大的考验，铸模成本高，寿命短，无法达到铝材那样的浇铸成型合格率，造成转子总体成本过高，目前很难推广应用。

因此，目前急需一种加工周期短、成本低且生产的产品使用寿命长的加工铸造工艺。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种通用性强、性能稳定、高起动力矩、大大提高电机效率的铜铝双鼠笼复合笼条高效电动机转子及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明涉及的一种高效复合笼条电动机转子，包括转子，其特征在于：所述转子包括一组转子冲片，所述转子冲片上开设有内、外鼠笼槽；所述内鼠笼槽内穿插内鼠笼条；所述外鼠笼槽内一次性铸入由外鼠笼条和端环组成的硅铝外鼠笼；所述端环包括风叶和平衡柱；所述内鼠笼条和外鼠笼条的两端和端环连接为一体。

本发明进一步限定的技术方案为：所述内鼠笼条和外鼠笼条相互靠近或者相切。

进一步的，所述内鼠笼条为T4紫铜成型棒。

进一步的，所述外鼠笼条采用的是电阻率较高的硅铝材料浇铸制成。

进一步的，所述内鼠笼条、外鼠笼条的截面为圆形、椭圆形、梨形或刀形。

进一步的，所述内鼠笼条的截面面积大于外鼠笼条的截面面积。

本申请还涉及一种转子的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：叠压转子铁心

(1)设置子母键和假轴，将子母键在假轴上固定；

(2)将冲裁好的有内、外鼠笼槽的转子冲片套入假轴：

首先把20～25mm厚的一叠的转子冲片套入假轴上，在内鼠笼对置的鼠笼槽内插入2根定位棒，再把剩余的转子冲片依次套入假轴，叠好转子冲片；

(3)将叠好的转子冲片在压力机上叠压紧固；

第二步：穿插内鼠笼T4紫铜成型棒

(1)对转子的内鼠笼槽进行推槽处理，使内鼠笼槽的公差能够满足T4紫铜成型棒装配的要求；

(2)将内鼠笼内的2根定位棒压出；

(3)将T4紫铜成型棒放入转子的内鼠笼槽中，用硬质圆棒将T4紫铜成型棒送入内鼠笼槽的底部，直至将所有内鼠笼槽装满T4紫铜成型棒；

第三步：对转子外鼠笼和端环高速液压冲击铸铝

(1)安装包括上、中、下铸铝模具，铸铝模具的风叶槽、平衡柱槽且排气道畅通；将铸铝模具，中、下铸铝模具安放在高速液压铸铝冲击机的拖板上，上铸铝模具通过T型槽螺栓与活动横梁紧固，并均匀涂刷石墨油剂；

(2)根据被压铸转子的规格，调整铸铝模具的内浇口速度、压射比压、开模行程和各行程开关的位置；

(3)向安装调整好的铸铝模具压射铸铝，依次经合模、合模延时、慢压射、快压射、增压延时、压射泄压、合模泄压、开模、切料、退出假轴，铸成由外鼠笼条和端环组成的整体外鼠笼及端环上的风叶和平衡柱，得到铜铝双鼠笼复合笼条的高效电动机转子。

本发明进一步限定的技术方案为：在第二步中，所述内鼠笼槽经过推槽处理后尺寸精度为0～0.06mm。

进一步的，在第二步中，对所述内鼠笼槽进行推槽用的推刀材料为高速钢，推刀热处理硬度为HRC 60～64。

进一步的，第三步中，所述内浇口速度为20～25m/s。

进一步的，第三步中，所述压射比压为18～25MPa。