[发明专利]紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机转子加工工艺的领域，尤其是一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法。

背景技术

社会的不断发展和科技的进步，人们的日常生活对电能的需求呈现爆炸式增长。目前主要的电能生产方式为将不可再生资源转换为电能，如火力发电。据有关部门数据统计和预测，地球上现已探明的石油储藏量只能够人类充分使用40-50年。另一方面，自70年代中东石油危机以来，国际市场上石油价格居高不下，这样将无疑增加的设备的生产成本。新能源电机的出现大大地改善了人们的能源利用率和方式，降低了对不可再生资源的依赖性。

考虑到永磁同步电机良好的综合性能，且作为驱动系统中核心部分，对设备的运行起到至关重要的作用，因此永磁同步电机已被公认为重要发展方向之一。其中，异步启动永磁同步电机作为永磁同步电机中的重要组成部分，具有不可忽略的用途和作用。该种类的电机的设计是一个多目标、非线性、多领域、强耦合的极限优化设计过程，设计过程中必须兼顾电磁、热量、力学结构等多领域，使得各个方面达到一种平衡，最大化提升电机性能。电机在工业中应用十分广泛，但由于目前的快速的发展水平，对使用的电机的尺寸、重量、转矩、散热和应用环境有了更为苛刻的要求，也就激发了国内外研究者提出更为良好的电机设计和分析方法。永磁同步电机的优点在于其较大的转矩和驱动效率，具有高功率密度和宽调速范围，且没有励磁损耗和散热问题，电机结构简单，体积比同功率的异步电机小15％以上；其缺点在于高速运行时控制复杂，需解决永磁体防退磁问题，电机造价较高。

在电机的生产和制造过程中，如何以最小的成本制造出性能优良的电机显得尤为重要，因此，本发明以最小的制造代价和严谨的加工方法，提出一种较为新颖的异步启动永磁同步电机转子结构加工工艺方法。在加工过程中，主要采用一种耐高温、性能较高的特效粘合剂，以及耐高温、高强度非金属材料碳纤维，进行联合处理，从而使得该转子结构具有良好的机械性能和电气性能，防止电机高速运行过程中，转子出现较高的振动和摩擦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，不仅能够降低电机的生产成本和节约材料，还能够有效缩短生产周期和供货时间，并在一定程度上改善电机的性能

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紧凑型异步启动永磁同步电机分段转子加工工艺方法，具体步骤如下：

a.采用有限元仿真软件在三维立体结构中，利用多目标耦合仿真计算方法得到最优的电磁设计结构；

b.根据三维结构仿真计算软件进行结构机械方面核算，判定电机工况下是否会出现事故，在达标基础之上进行下一步的计算和设计；

c.以电机设计中鼠笼铜条尺寸为基准，设计一套完整的鼠笼铜条，将该电机的转子铁芯分为六段，即I～VI，在起始段套上转子前端板，然后顺着鼠笼铜条轴向套在指定位置，进行压紧和固定；

d.按照仿真计算结果得到的分段磁钢片，将分段磁钢片镶嵌入I中磁钢片安装槽口中，在进展下一步之前，需要对该部分进行整理和处理干净，防止有灰尘和杂质落入铁芯中，影响电机的性能；

e.重复(d)中所述的方法，以此分别完成II～VI五个转子部分的连接和组装，第II段的转子部分相对于第I段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第III段的转子部分相对于第II段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第IV段的转子部分相对于第III段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第V段的转子部分相对于第IV段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置，第VI段的转子部分相对于第V段的转子部分顺时针转动一个转子铁芯的一个嵌入槽的位置；

f.将准备的转子后端板叠放在最后的鼠笼铜条上面，压紧、固定和擦拭灰尘，并进行整个转子结构部分的整理，确保该转子部分前后突出的铜条长度相同；

g.将准备的四根螺纹拉杆插入固定安装孔中，进行固定转子冲片；

h.最后将鼠笼铜条与转子两端的铜环进行焊接成型，在进行上述的步骤中，需要注意的是，在镶嵌磁钢片和连接转子各个段位时候，防止其中夹杂灰尘和异物，不然对电机的性能产生较为严重的影响。

进一步地，所述的转子铁芯的每段铁芯由80个转子冲片叠合而成，每个转子冲片的厚度为0.25mm。