Способ изготовления ротора гистерезисного двигателя Советский патент 1989 года по МПК H02K15/02 

03иг.1

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к техноло гии изготовления синхронных электрических машин, в частности роторов гистерезисных синхронных двигателей.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления при одновременном повьшении стабильности центра масс, а также уменьшение полей рас- сеяния двигателей обращенного исполнения.

На фиг. 1 схематично показана конструкция гистерезисного двигателя обращенного исполнения; на фиг. 2 - конструкция гистерезисного двигате- ля; на фиг. 3 - график режима термообработки магнитотвердого материала ротора.

Ротор вьтолнен из монолитной за- готовки магнитотвердого материала и условно, в. соответствии со сформированными магнитными свойствами, может быть разделен на активную часть, состоящую из первого слоя 1 с малой коэрцитивной силой HC и большой магнитной проницаемостью и второго слоя 2 в 1,5-3 раза большей коэрцитивной силы и с меньшей магнитной про- .ницаемостью, при этом соотношение толщины первого, й и второго

слоев --- 0,7-1,2, и оправки 3, с

. л

которой сопряжена активная часть. В случае обращенного исполнения дви- гателя оправка может быть вьтолнена в виде маховика, а при Нормальном исполнении в вчце втулки с валом. Слой 1 обращен к статору электродвигателя.

Изготовление ротора с двумя слоями активной части, совмещенными с оправкой, осуществляют в следующей технологической последовательности.

Из магнитотвердого материала, например хромкобальтового 25ХК15, вытачивают заготовку, включающую активную часть 1 и 2 ротора и оправку 3с После чего производят термообработку (нагрев до 800 С, ох- лаждение с произвольной скоростью до 620 С) и далее ступенчатый отпуск по графику (фиг. 3) для формирования в заготовке максимальных (предельных) магнитных свойств или минимальной магнитной проницаемости При этом во всей заготовке формируются предельные магнитные свойства

5

0 5 О

5

0 5

0

5

для этого материала - коэрцитивная сила Н с 7 400 А/см. При необходимости перед ступенчатым отпуском проводят термомагнитную обработку по известным режимам.

Далее производят .формирование магнитных слоев в активной части ротора и требуемых в них магнитных свойств по следующей технологии:

местный нагрев ротора со стороны, обращенной к статору, например, ИНДУК1ЩОННЫМ тотсом при частоте (что обеспечивает глубину прогрева Л л,+ /3 3-4 мм) до температуры, обеспечивающей требуемую магнитную жесткость второго .слоя ротора, например до Т (фиг. 3), с выдержкой не более 10 с и охлаждение обдувом или водой, при этом в активной части ротора на всю ее глубину, равную суммарной толщине.первого и второго слоев, формщ уют магнитные свойства второго слоя с коэрцитивной силой H , меньшей чем Н оправки 3 , и магнитной проницаемостью р, большей магнитной проницаемости оправки 3;

нагрев ротора со стороны, обращенной к статору, индукционным током при Частоте w . 7 oJi (что обеспечивает прогрев на глубину первого слоя 4, 1-1,5 мм) до Т и вьщержка не более 10 с, далее охлаждение обдувом или водой, при этом в поверхностном слое формируют свойства первого слоя с меньшей в 1,5- 3 раза КОЭР1ЩТИВНОЙ силой Н чем во втором слое; соотношение частот нагрева и) а и ы, выбирают из условия, что отношение площади продольного сечения первого слоя ротора, имеющего большую коэрцитивную сипу, к площади продольного сеченил второго слоя ротора, имеющего меньшую коэрцитивную силу, равно 0,7-1,2;

нагрев внешней стороны ротора индукционным током при частоте Wj 7U)j (что обеспечивает глубину прогрева 0,3-0,5 мм) до температуры больше температуры Кюри и охлаждение обдувом или водой, при этом на внешней стороне ротора формируют магнитомяг- кий слой, служащий экраном как для полей рассеяния ротора, так и для внешних магнитных полей.

Упрощение технологии изготовления ротора достигают путем исключения операций последовательного

вытачивания сперва оправки (вала) или маховика, затем активной части, шлифовка активной части после термообработки и их неподвижной фиксации друг относительно друга. При фиксации активной части ротора относительно оправки с натягом возможны непредсказуемые изменения магнитных свойст активной части ротора ввиду их деформации. Одновременно данный способ позволяет повыснхь стабильность центра масс ротора и устранить возможную разбалансировку активной части относительно оправки при нагреве в процессе эксплуатации. Так как оправка и активная часть ротора выполнены из одного материала, то при нагреве не происходит радиального и аксиального смещения активной части относительно оправки, .что исключает появление вибраций и шумов в двигателе, а при их использовании в гироскопии - появление дополнительных уводящих: моментов.

Формула изобретения

1, Способ изготовления ротора гистерезисного двигателя, содержащего два слоя активной части, сопряженных с оправкой, заключающийся в изготовлении монолитной цилиндрической заготовки для активной части ротора из магнитотвердого материала.

в формировании магнитных свойств первого слоя, обращенного к статору, и второго слоя путем местного нагрева слоев до разных температур, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления при одновременном повышении стабильности центра масс, оправку вьтолняют за одно целое с активной частью ротора, при этом перед формированием свойств слоев активной части ротора всю заготовку подвергают термообработке до температур фор- мирования предельных магнитных о свойств материала, а при формировании магнитных свойств активной части ротора нагрев его производят со стороны, обращенной к статору, сначала на глубину всей активной части ротора до температуры, превышающей температуру формирования предельных магнитных свойств материала, а затем на глубину первого слоя до температуры, превьшакячей температуру формирования магнитных свойств второго слоя,

2, Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения попей рассеяния двигателей об- ращенного исполнения, внешнюю поверхность ротора подвергают нагреву о температуры, превышающей температуру Кюри, с последующим охлаждением для формирования поверхностного агнитомягкого слоя.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к технологии изготовления синхронных электрических машин, в частности роторов гистерезисных синхронных двигателей.- Цель изобретения - упрощение технологии изготовления при одновременном повьшении стабильности центра масс. Ротор выполняют из монолитной заготовки магнитотвердого материала; Ротор разделяют на активную часть, состоящую из первого слоя 1 с малой Н и большой магнитной проницаемостью и второго слоя 2 в 1,5-3 раза большей Н с и с меньшей магнитной проницаемостью, при этом соотношение толщины первого и второго слоев равно 0,7-1,2, с оправкой 3 сопряжена активная часть. При выполнении электродвигателя обращенным оправкой 3 может быть маховик, а при нормальном выполнении - втулка с валом. Слой 1 обращен к статору электродвигателя. 1 з.Поф-лы, 3 ип. с (/) СП Ч СХ5 00

Фиг2

620

Т

Нагрев для дзормироЛания сВоисгпв fcлoя г J/

600580

560Sl 0 О 7

Составитель А. Левин Редактор В. Петраш Техред Л.Олийнык Корректор Н. Гунько

Заказ 7562/54

Тираж 645

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Нагрев для фор г1/роваме/я сваиств слоя

чfJ3opivi/poeoHt/ff Sot/e:mSoryjaefti/

г

г.З

-I-4-

9 Ю П 11 V

Подписное