一种无槽无刷直流电机转子的制备方法.pdf

本发明提供一种无槽无刷直流电机的制备方法，包括制备转子和定子，其特征在于：采用钐钴稀土为材料制备电机转子。发明人将易脆、难于加工的钐钴稀土作为制作电机转子的材料，采用本发明的工艺步骤，制备出抗高温性能好、不易碎裂、不易退磁的电机转子，解决了电机在高温条件下容易退磁、小体积高速微电机磁钢易碎的难题，改善了电机的性能。

1、  一种无槽无刷直流电机的制备方法，包括制备转子和定子，其特征在于：所述转子是采用钐钴稀土材料制得的。

2、  根据权利要求1所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：采用钐钴稀土为材料制备电机转子时，将所述钐钴稀土先线切割，初步加工成管状体后，再上高精度磨床，磨光制得磁环。

3、  如权利要求1或2所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：在所述转子外装有一不锈钢外套。

4、  如权利要求3所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：所述转子的制备方法依次包括如下步骤：a、将钐钴稀土材料进行线切割，初步加工成管状体后，再上高精度磨床，磨光制得磁钢，然后粘合、充磁得转子；b、将转子装入电机主轴，用粘合剂粘牢；c、将装配好的电机主轴与磁环在高温下烘烤进行固化处理；d、烘烤后冷却至常温后，在转子表面涂抹粘合剂，再将所述转子装入不锈钢外套中；e、将装入不锈钢外套的转子在高温下烘烤固化处理后再冷却至常温；f、将转子进行动平衡调节。

5、  根据权利要求4所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：步骤c中所述高温下烘烤是指在260±20℃的条件下烘烤3小时±10分钟；步骤e中所述高温下烘烤是指在260±20℃的条件下烘烤3小时±10分钟；步骤b和步骤d中所述粘合剂为高温粘合剂。

6、  根据权利要求1～5中所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其中定子的制备包括在铁芯(1)内部用双股漆包线绕制成定子绕组(2)，且使所述定子绕组(2)中的每一电枢线圈形状近似“8”字型。

7、  根据权利要求6所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：所述漆包线为军品级漆包线或优质漆包线。

8、  根据权利要求6或7所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：所述定子的制备还包括将所述定子绕组经过预烘、高温浸漆、恒温保持、冷却至室温、装入电机壳体封装和加温固化定形，最后再冷却至室温。

9、  根据权利要求8所述的无槽无刷直流电机的制备方法，其特征在于：所述高温浸漆是指定子绕组在温度为80～120℃的漆中浸泡1～2小时；所述恒温保持是指将经过高温浸漆后的定子绕组取出沥干，在180±20℃的条件下保持60±20分钟；所述装入电机壳体封装是采用环氧树脂封装；所述固化定形是将封装后的电机壳体，置于260～300℃的条件下保持40～60分钟。

10、  根据权利要求9所述的无槽无刷直流电机定子的处理方法，其特征在于：所述高温浸漆温度为100℃。

一种无槽无刷直流电机转子的制备方法
技术领域
本发明涉及一种电机转子的制备方法，尤其涉及一种无槽无刷直流电机转子的制备方法。
背景技术
医疗行业中对于电机的转速和转矩的要求很高，尤其是应用于神经外科手术器官精确切割设备时，需要电机有特别高的转速、很好的平稳度及精确的启停。目前，现有的制备方法制备的电机，功率体积比小；反复高温消毒容易退磁；在高速转动时，离心力很大，容易破裂，影响电机的整体性能等；并且用于手术时不能满足整体消毒的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转子性能好、不容易退磁的无槽无刷直流电机的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种无槽无刷直流电机的制备方法，包括制备转子和定子，其特征在于：所述转子是采用钐钴稀土材料制得的。其具体的工艺步骤可以是采用钐钴稀土为材料制备电机转子时，将所述钐钴稀土先线切割，初步加工成管状体后，再上高精度磨床，磨光制得磁环。
由于钐钴稀土材料较脆，为了使转子在高速运转的条件下不容易破裂，将转子装入电机主轴中，用高温粘合剂粘牢后，再将所述转子装入不锈钢外套中，从而克服了因高速旋转时强大的离心力对转子组织结构的破坏。
上述无槽无刷直流电机的制备方法中的电机转子的制备方法依次包括如下步骤：a、将钐钴稀土材料进行线切割，初步加工成管状体后，再上高精度磨床，磨光外圆制得磁钢，然后粘合、充磁得转子；b、将转子装入电机主轴，用粘合剂粘牢；c、将装配好的电机主轴与转子在高温下烘烤进行固化处理；d、烘烤后冷却至常温后，在转子表面涂抹粘合剂，再将所述转子装入不锈钢外套中；e、将装入不锈钢外套的转子在高温下烘烤固化处理后再冷却至常温；f、将转子进行动平衡调节，所述动平衡调节采用动平衡仪进行调节，当转子的动平衡不满足要求时，可以在电机主轴的一端或两端安装动平衡环进行调节。
步骤c中所述高温下烘烤是指在260±20℃的条件下烘烤3小时±10分钟；步骤e中所述高温下烘烤是指在260±20℃的条件下烘烤3小时±10分钟；步骤b和步骤d中所述粘合剂为高温粘合剂。
将电机转子进行动平衡调节后，在电机轴两端装入高速轴承；再将电机转子放入电机定子外壳中，旋紧电机前端盖。
为了进一步提高电机定子的性能，上述无槽无刷直流电机的制备方法中电机定子的制备方法包括在定子环外部用漆包线绕制成定子绕组，所述定子绕组是用双股漆包线绕制的，且所述定子绕组中的每一电枢线圈形状近似“8”字型。
为了减轻铜损，改善电机发热问题，所述漆包线为军品级漆包线或优质漆包线。
所述的无槽无刷直流电机的制备方法中电机定子的制备方法还包括将所述定子绕组经过高温浸漆、恒温保持、冷却至室温、装入电机壳体封装和固化定形，最后再冷却至室温。
所述高温浸漆是指定子绕组在温度为80～120℃的漆中浸泡1～2小时；所述恒温保持是指将经过高温浸漆后的定子绕组取出沥干，在180±20℃的条件下保持60±20分钟；所述装入电机壳体封装是采用环氧树脂封装；所述固化定形是将封装后的电机壳体，置于260～300℃的条件下保持40～60分钟。
所述高温浸漆温度优选为100℃。
本发明的有益效果为：
1、发明人将易脆、难于加工的钐钴稀土作为制作电机转子的材料，采用本发明的工艺步骤，制备出抗高温性能好、不易退磁的电机转子，解决了电机在高温条件下容易退磁的难题，改善了电机的性能；
2、由于钐钴稀土材料较脆，高速旋转时易开裂破损，发明人特别在转子外面套上不锈钢保护套，从而避免了因高速旋转时强大的离心力对转子组织结构的破坏，使电机在高速运转如转速高达64000r/min时，转子也不容易破裂，改善了电机性能，提高了电机的寿命；
3、由于本发明中的电机定子绕组是采用军品级或优质双股漆包线绕制的，并且采用了定子绕组中的每一电枢线圈形状近似“8”字形的结构，使其本定子绕组在用于电机的高速运转如转速高达64000r/min时能降低损耗，避免了电机长时间高速运转时的过热问题；
4、本发明中采用环氧树脂将定子绕组和电机壳体封装成一体，使定子的结构更加稳定，同时也便于电机在高速运转时，其定子绕组通过电机壳体散热；另外又解决了电机消毒的问题，使电机可经受长期、反复多次高温消毒，并可浸泡在水中工作；
5、本发明能够制备一种大转矩、高转速、小体积的无刷直流电机，该电机能够应用于医疗行业中作为神经外科手术器官精确切割设备，该电机的转速可高达64000r/min，最大转矩为100mN.m，外径只有20mm。
附图说明
图1为本发明实施例1的定子绕组结构示意图。
具体实施方法
下面通过实施例的方式进一步说明本发明方法，但是并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。
实施例1
如图1所示，一种无槽无刷直流电机的制备方法，包括制备转子和定子：
其中电机转子的制备方法依次包括如下步骤：a、将钐钴稀土材料进行线切割，初步加工成管状体后，再上高精度磨床，磨光制得磁钢，然后粘合、充磁得转子；b、将转子装入电机主轴，用高温粘合剂粘牢；c、将装配好的电机主轴与转子在260℃的条件下烘烤3小时进行固化处理；d、烘烤后冷却至常温后，在转子表面涂抹高温粘合剂，再将所述转子装入不锈钢外套中；e、将装入不锈钢外套的转子在260的条件下烘烤3小时固化处理后再冷却至常温；f、将转子进行动平衡调节；
将电机转子进行动平衡调节后，在电机轴两端装入高速轴承；再将电机转子放入电机定子外壳中，旋紧电机前端盖；
其中电机定子的制备方法包括在定子环1外部用漆包线绕制成定子绕组2，其特征在于：所述定子绕组2是用双股军品级漆包线绕制的，且所述定子绕组2中的每一单匝线圈形状近似“8”字型；所述绕制为用绕线机绕制，绕制160匝为一组定子绕组，共绕制6组；它还包括将所述定子绕组经过高温浸漆、恒温保持、冷却至室温、装入电机壳体封装和固化定形，最后再冷却至室温；所述高温浸漆是指定子绕组在温度为100℃的漆中浸泡1.5小时；所述恒温保持是指将经过高温浸漆后的定子绕组取出沥干，在180℃的条件下保持60分钟；所述装入电机壳体封装是采用环氧树脂封装；所述固化定形是将封装后的电机壳体，置于280℃的条件下保持50分钟。
实施例2～4
一种无槽无刷直流电机的制备方法，其基本步骤同实施例1，具体工艺参数见表1。
表1实施例2～4中具体工艺参数