一种电机定子铁芯的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电机定子铁芯的制造方法，属于电机的技术领域，其包括配置Fe78Si9B13非晶合金、制备非晶合金带材、带材裁剪、带材的等温退火处理、选择带材的涂层、带材的叠块与固化、切割带材和制成铁芯试样的方法步骤。本发明专利技术具有降低电机定子铁芯损耗，提高电机效率的效果。

A manufacturing method of motor stator core

【技术实现步骤摘要】
一种电机定子铁芯的制造方法
本专利技术涉及一种电机定子铁芯的制造方法，属于电机

技术介绍
现在，随着工业现代化的进行，生产中对电机的需求越来越多，电机在工业发展中的地位越来越重要了。探究电机的工作过程，发现电机的耗电量大依旧是一个急需解决的难题。同时，对于电机材料的研究也一直在进行，期望通过改变材料获得更加优良的电机性能。在电机的定子制备过程中，它的材料性能会对电机的定子铁芯损耗产生巨大的影响。传统的硅钢电机使用硅钢定子，在使用过程中有着很大的缺陷。硅钢电机不适应在高频场合的应用，因为当电机工作时的频率大于基频时，电机的铁芯损耗迅速增大，进而导致铁芯温度的增加，电机所消耗的能源随之提高，因此开发一种铁芯损耗小的电机迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电机定子铁芯的制造方法，具有降低电机定子铁芯损耗，提高电机效率的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种电机定子铁芯的制造方法，包括以下步骤：一、调制Fe78Si9B13非晶合金，使用电子天平称量高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料，根据合金中成分的质量比例配比材料，称量后的材料放入装有酒精的超声波震荡仪器中进行震荡；二、清洁和打磨钢模坩埚，将步骤一中高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料放入真空电弧炉的水冷坩埚中，抽真空至2.0×10-3Pa，后通入氩气，进行熔炼；三、使用用于吸铸的坩埚，利用铸锭本身的重力和吸力作用将步骤二中熔融的原材料迅速吸入铜模中，得到用于检测的样品；四、在步骤三的样品检测合格后，将步骤二熔炼后的原材料放入甩带炉中，抽真空至2.0×10-3Pa，再通入氩气进行保护，利用高频感应熔化原材料，当原材料完全熔化时，在预定温度下液体快速喷出，形成Fe78Si9B13非晶合金带材；五、将步骤四得到带材用剪刀剪裁成长70mm、宽35mm的片状，然后通氩气15min，进行等温退火处理；六、对步骤五得到的退火后的带材涂抹涂层；七、将步骤六中涂层后的带材层层叠放成长方体状，并用体积比为1:6的环氧树脂和丙酮的固化剂进行固化，固化时控制非晶叠块的叠片系数；；八、将步骤七固化后的长方体叠块使用电火花切割机床进行切割，得到电机定子铁芯。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤一中震荡的时间为3-5min。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤四中的预定温度为1140-1160℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤五中热处理的升温速率为10℃/min，退火温度为370-380℃，保温时间为90min。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤六中涂层为90％的乙醇、5％的氧化镁纳米粉和5％的去离子水组成的液体混合物。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤七操作方法为：将环氧树脂和丙酮按1:6的比例放入烧杯中搅拌均匀，再将叠放的长方体块放入烧杯中，并将烧杯放入震荡仪器中震荡3-5min，震荡结束后取出长方体块完成固化。本专利技术技术方案的进一步改进在于：一种电机定子铁芯，由任一项所述的一种电机定子铁芯的制造方法得到。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术效果有：与现有硅钢电机的相比，本专利技术通过制备Fe78Si9B13非晶合金的新型电机定子铁芯，是一种降低电机定子损耗，提高电机效率的技术。通过这种技术，可以为电机定子的生产提供新的方法，具有很高的推广和应用价值。本专利技术通过使用电子天平，能够精确到小数点后四位，提高了对称量材料的准确性；同时将称量后的原材料放入了装有酒精的超声波震荡仪器中震荡，除去污垢，同时也能够防止原材料被污染。本专利技术对原材料进行了多次的熔炼，提高了原材料合金成分的均匀性。本专利技术通过在进行热处理之前先通氩气，出去了炉中的氧气，防止带材在热处理时被氧化。本专利技术采用的涂层为90％的乙醇、5％的氧化镁纳米粉和5％的去离子水组成的液体混合物，氧化镁纳米粉可以减小非晶带材间的应力，能够提高制备完成后铁芯的性能。本专利技术使用环氧树脂对带材进行固化，其具有固化便捷、吸粘能力好、收缩性强等优良特性。本专利技术对带材采用等温退火处理，可以释放带材的残余应力、增加材料延展性和韧性。本专利技术对定子铁芯制备的叠片系数这一关键因素进行研究，选出较为优良的叠片系数值。附图说明图1是本专利技术铁基非晶合金铁芯的制备工艺路线；图2是本专利技术铁芯损耗测试原理图；图3是本专利技术铁基非晶合金电机定子铁芯试样；图4是本专利技术铁芯损耗测试结果曲线；图5是本专利技术铁基非晶电机铁芯损耗曲线；图6是本专利技术硅钢电机铁芯损耗曲线；图7是本专利技术电机输入功率曲线；图8是本专利技术铁基非晶合金电机输出功率曲线；图9是本专利技术硅钢电机输出功率曲线。其中，1、电网，2、正弦电源，3、激励线圈，4、铁芯试样，5、测试线圈，6、数字功率表，7、示波器。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：本专利技术公开了一种电机定子铁芯的制造方法，结合图1所示的工艺路线图，包括以下步骤：一、使用电子天平称量高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料，安照质量比Fe78Si9B13进行称量，称量后的材料放入装有酒精的超声波震荡仪器中进行震荡，震荡时间为3-5min；二、清洁和打磨钢模坩埚，将步骤一中高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料放入真空电弧炉的水冷坩埚中，抽真空至2.0×10-3Pa，后通入氩气，进行多次熔炼；三、使用用于吸铸的坩埚，利用铸锭本身的重力和吸力作用将步骤二中熔融的原材料迅速吸入铜模中，得到用于检测的样品；四、在步骤三检测合格后，将步骤二熔炼后的原材料放入甩带炉中，抽真空至2.0×10-3Pa，再通入氩气进行保护，利用高频感应熔化原材料，当原材料完全熔化时，在预定温度1140-1160℃下液体快速喷出，形成Fe78Si9B13非晶合金带材；五、将步骤四得到带材用剪刀剪裁成长70mm、宽35mm的片状，然后通氩气15min，后进行等温退火处理，升温速率为10℃/min，退火温度为370-380℃，保温时间为90min；六、对步骤五得到的退火后的带材涂抹涂层，涂层为90％的乙醇、5％的氧化镁纳米粉和5％的去离子水组成的液体混合物；七、将步骤六中涂层后的带材层层叠放成长方体状，并用体积比为1:6的环氧树脂和丙酮的固化剂进行固化，固化时控制非晶叠块的叠片系数；，其具体的操作方法为：将环氧树脂和丙酮按1:6的比例放入烧杯中搅拌均匀，再将叠放的长方体块放入烧杯中，并将烧杯放入震荡仪器中震荡3-5min，震荡结束后取出长方体块完成固化；八、将步骤七固化后的长方体叠块使用电火花切割机床进行切割，得到电机定子铁芯，形状结构如图3所示。以下是本专利技术的具体实施例：实施例1一、使用电子天平称量高纯度的工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机定子铁芯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n一、调制Fe78Si9B13非晶合金，使用电子天平称量高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料，根据合金中成分的质量比例配比材料，称量后的材料放入装有酒精的超声波震荡仪器中进行震荡；/n二、清洁和打磨钢模坩埚，将步骤一中高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料放入真空电弧炉的水冷坩埚中，抽真空至2.0×10

【技术特征摘要】
1.一种电机定子铁芯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、调制Fe78Si9B13非晶合金，使用电子天平称量高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料，根据合金中成分的质量比例配比材料，称量后的材料放入装有酒精的超声波震荡仪器中进行震荡；
二、清洁和打磨钢模坩埚，将步骤一中高纯度的工业纯铁、金属硅和铁硼中间合金原材料放入真空电弧炉的水冷坩埚中，抽真空至2.0×10-3Pa，后通入氩气，进行熔炼；
三、使用用于吸铸的坩埚，利用铸锭本身的重力和吸力作用将步骤二中熔融的原材料迅速吸入铜模中，得到用于检测的样品；
四、在步骤三的样品检测合格后，将步骤二熔炼后的原材料放入甩带炉中，抽真空至2.0×10-3Pa，再通入氩气进行保护，利用高频感应熔化原材料，当原材料完全熔化时，在预定温度下液体快速喷出，形成Fe78Si9B13非晶合金带材；
五、将步骤四得到带材用剪刀剪裁成长70mm、宽35mm的片状，然后通氩气15min，进行等温退火处理；
六、对步骤五得到的退火后的带材涂抹涂层；
七、将步骤六中涂层后的带材层层叠放成长方体状，并用体积比为1:6的环氧树脂和丙酮的固化剂进行固化，固化时控制非晶叠块的叠片系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王葛，郭伟，李怀新，张兴东，郭增琪，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13