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      直流低速電機(jī)及其大型吊扇和非晶態(tài)磁芯及其制造工藝的制作方法

      文檔序號(hào):12599925閱讀:419來(lái)源:國(guó)知局
      直流低速電機(jī)及其大型吊扇和非晶態(tài)磁芯及其制造工藝的制作方法與工藝

      本發(fā)明涉及一種電機(jī),特別涉及一種直流低速電機(jī)及其大型吊扇和非晶態(tài)磁芯及其制造工藝。



      背景技術(shù):

      目前電動(dòng)機(jī)中的定子不論是交流或者是直流,以及功率大小,一般都是采用矽銅片來(lái)生產(chǎn)的,由于矽銅片的電磁物理特性,使得它在頻率上具有一定限制,最高頻率為交變頻率400Hz,超于這個(gè)上限,就會(huì)由于它的鐵損造成矽銅片發(fā)熱,效率就會(huì)急劇下降,甚至燒壞線圈,使電機(jī)損壞,發(fā)生意外事故。此外,市場(chǎng)上銷售的帶上述電動(dòng)機(jī)的200英寸或400英寸的大型吊扇一般都需要設(shè)置變頻減速箱,這導(dǎo)致大型吊扇的質(zhì)量較重,體積較大,安裝不方便,另外,其標(biāo)稱耗用功率為1.5KW,耗材耗能。中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN101404435B于2010年6月16日公開(kāi)了一種磁場(chǎng)減速型低速大轉(zhuǎn)矩永磁無(wú)刷直流電機(jī),具體公開(kāi)了包括內(nèi)定子,外定子和位于內(nèi)外定子之間的轉(zhuǎn)子,內(nèi)定子由沿圓周方向開(kāi)槽的內(nèi)定子鐵心和置于槽內(nèi)的電樞繞組構(gòu)成,外定子由環(huán)狀定子鐵心和固定在環(huán)狀定子鐵心內(nèi)表面交替排列的N極、S極永磁體構(gòu)成,轉(zhuǎn)子由相間排列的導(dǎo)磁體和非導(dǎo)磁體組成,所說(shuō)的電樞繞組極對(duì)數(shù)p、轉(zhuǎn)子上導(dǎo)磁體的個(gè)數(shù)n和永磁體的個(gè)數(shù)2pr,滿足公式:pr=n-p。該結(jié)構(gòu)存在上述問(wèn)題,因此,有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、重量輕、安裝方便、性能可靠、轉(zhuǎn)矩力度大、成本低、低碳節(jié)能的直流低速電機(jī);及一種磁導(dǎo)率高、有效提高電機(jī)效率、安全耐用的非晶態(tài)磁芯;及一種重量輕、安裝方便、安全性高、低碳節(jié)能、效率高、作用面積大的大型吊扇,以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

      按此目的設(shè)計(jì)的一種直流低速電機(jī),包括轉(zhuǎn)子和定子,轉(zhuǎn)子相對(duì)定位轉(zhuǎn)動(dòng)在定子內(nèi);其特征在于:所述轉(zhuǎn)子包括兩塊以上轉(zhuǎn)芯塊,轉(zhuǎn)芯塊環(huán)形均布,轉(zhuǎn)芯塊上設(shè)置有若干槽極;所述定子包括磁軛和若干非晶態(tài)磁芯,非晶態(tài)磁芯環(huán)形排布于磁軛內(nèi)壁。

      若干所述非晶態(tài)磁芯分成3n個(gè)磁極,n為正整數(shù);非晶態(tài)磁芯的厚度為22μm-26μm。

      所述轉(zhuǎn)子還包括連接塊,連接塊對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)芯塊徑向向外延伸并連接轉(zhuǎn)芯塊。

      所述轉(zhuǎn)芯塊外側(cè)為圓弧面,槽極徑向向外延伸于圓弧面上,相鄰槽極之間有間隙。

      一種大型吊扇,包括殼體和扇葉,扇葉徑向連接于殼體上;其特征在于:所述殼體內(nèi)設(shè)置有上述的直流低速電機(jī);所述定子固定于殼體上,轉(zhuǎn)子相對(duì)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置,扇葉隨殼體轉(zhuǎn)動(dòng)。

      所述殼體包括相互裝配的上殼和下殼,扇葉通過(guò)五金塊連接上殼,轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)軸外露于上殼,且連接有吊桿。

      所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有電控板。

      上述的非晶態(tài)磁芯,其特征在于:按重量百分比包括鎳:5-8%、釩:0.5-1%、硼:4-5%、硅:6-7%和鐵:80-83%。

      最佳配比為:按重量百分比包括鎳:6%、釩:1%、硼:4.6%、硅:6.8%和鐵:81.6%。

      上述非晶態(tài)磁芯的制造工藝,其特征在于:依次包括,

      熱處理退火,a.290℃保溫20-50分鐘;

      b.320℃保溫20-30分鐘;

      c.365℃保溫35-40分鐘;

      d.隨爐冷卻至90℃出爐;

      固化處理,a.將鐵芯加溫至80℃-90℃后,進(jìn)入真空浸漆箱;

      b.加入固化劑,固化劑為V852-12A/β納米聚合環(huán)氧膠;

      c.5小時(shí)后放進(jìn)烘箱,加溫120℃烘2小時(shí)結(jié)束;

      切割,在冷卻乳化液保護(hù)下進(jìn)行切割,切割工具為全鋼砂輪,切割

      速度為5000rpm,溫度不能超過(guò)80℃。

      本發(fā)明具有以下有益效果:

      1.轉(zhuǎn)子通過(guò)環(huán)形均布若干轉(zhuǎn)芯塊的結(jié)構(gòu),使轉(zhuǎn)子重量大大減少,而且可節(jié)約大量原材料,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定,能耗低;

      2.定子通過(guò)設(shè)置非晶態(tài)磁芯,利用其化學(xué)性質(zhì)使磁導(dǎo)率提高、電機(jī)效率提升、韌性強(qiáng)、安全耐用,此外,該非晶態(tài)磁芯具有有一的高頻特性和極低的鐵損;

      3.非晶態(tài)磁芯通過(guò)合適的熱處理、固化處理和切割制備,不但使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠、而且提高其耐用性;

      4.本大型吊扇不需要設(shè)置帶變頻減速箱的電機(jī),因此,重量大大減少,安裝更加便捷,安全性更高,制造成本更低,而且節(jié)能效果明顯,耗用功率在400W以內(nèi),而且作用面積增大。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中定子的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中電機(jī)的剖視圖;

      圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中大型吊扇的組裝示意圖;

      圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中大型吊扇的分解圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

      參見(jiàn)圖1-圖3,本直流低速電機(jī),包括轉(zhuǎn)子1和定子2,轉(zhuǎn)子1相對(duì)定位轉(zhuǎn)動(dòng)在定子2內(nèi),轉(zhuǎn)子1外側(cè)與定子2內(nèi)側(cè)之間有間隙;轉(zhuǎn)子1包括三個(gè)轉(zhuǎn)芯塊3,轉(zhuǎn)芯塊3環(huán)形均布,轉(zhuǎn)芯塊3上設(shè)置有若干槽極3.1;定子2包括磁軛5和若干非晶態(tài)磁芯6,非晶態(tài)磁芯6環(huán)形排布于磁軛5內(nèi)壁。轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)重量輕,成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,能耗低;定子2通過(guò)設(shè)置非晶態(tài)磁芯6,有效的增加了導(dǎo)磁性能,并且聚磁在每個(gè)槽極3.1的能量,增大轉(zhuǎn)矩的力度,使其磁導(dǎo)率增加1/3倍,轉(zhuǎn)動(dòng)力矩增加1/3倍,明顯調(diào)高電機(jī)的效率。

      進(jìn)一步說(shuō),非晶態(tài)磁芯6分成3個(gè)、6個(gè)或9個(gè)磁極,以推動(dòng)轉(zhuǎn)子1上的12個(gè)至136個(gè)槽極,具體原理是利用定子2的每個(gè)極向,通過(guò)控制電流調(diào)節(jié)加速或減速表推動(dòng)轉(zhuǎn)子1的運(yùn)轉(zhuǎn);非晶態(tài)磁芯6的厚度為22μm-26μm,此外,其具有優(yōu)異的高頻特性和極低的鐵損,交變頻率為15KHz,初始導(dǎo)磁率高,在電路控制方面有很大的改善。

      進(jìn)一步說(shuō),轉(zhuǎn)子1還包括兩塊連接塊4,分別連接轉(zhuǎn)芯塊3的正反面,其中一連接塊4上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸3.2,連接塊4對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)芯塊3徑向向外延伸并連接轉(zhuǎn)芯塊3,使連接塊4整體呈品字形設(shè)置;本轉(zhuǎn)子1較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)重量大大減少,而且節(jié)省原材料,同時(shí)使轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)更穩(wěn)定,能耗降低。

      進(jìn)一步說(shuō),轉(zhuǎn)芯塊3外側(cè)為圓弧面,以與定子2內(nèi)側(cè)相匹配,槽極3.1徑向向外延伸于圓弧面上,相鄰槽極3.1之間有間隙,槽極3.1用于繞制導(dǎo)線。

      一種大型吊扇,包括殼體和扇葉10,扇葉10徑向連接于殼體上;殼體內(nèi)設(shè)置有上述的直流低速電機(jī);定子2固定于殼體上,轉(zhuǎn)子1相對(duì)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置,扇葉10隨殼體轉(zhuǎn)動(dòng)。本大型吊扇為直流無(wú)刷低速大轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)吊扇,其不需要帶變頻減速箱,功率在30W至2KW,直流低速電機(jī)的效率達(dá)到79%,連續(xù)運(yùn)行120小時(shí)溫升小于25K。由于不需要變頻減速箱,所以整體重量較輕,較傳統(tǒng)的同規(guī)格吊扇重量減輕30%,而且安裝更加方便,安全性高,節(jié)約了大良鋼材和銅材,節(jié)能效果明顯,耗用功率在400W以內(nèi)。

      進(jìn)一步說(shuō),殼體包括相互裝配的上殼11和下殼12,扇葉10端部通過(guò)五金塊13連接上殼11頂部,轉(zhuǎn)子1上的轉(zhuǎn)軸3.2貫穿并外露于上殼11,且連接有吊桿15;上殼11與轉(zhuǎn)子1之間設(shè)置有軸承14,提高轉(zhuǎn)動(dòng)的順暢性。工作時(shí),轉(zhuǎn)子1相對(duì)靜止,定子2相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)殼體及扇葉10轉(zhuǎn)動(dòng),完成工作。

      進(jìn)一步說(shuō),轉(zhuǎn)子1上設(shè)置有電控板16,方便實(shí)現(xiàn)控制,而且結(jié)構(gòu)緊湊,整體體積減小。

      上述的非晶態(tài)磁芯6,按重量百分比包括鎳:6%、釩:1%、硼:4.6%、硅:6.8%和鐵:81.6%。

      上述非晶態(tài)磁芯6的制造工藝,依次包括,

      熱處理退火,a.290℃保溫20-50分鐘;

      b.320℃保溫20-30分鐘;

      c.365℃保溫35-40分鐘;

      d.隨爐冷卻至90℃出爐;

      固化處理,a.將鐵芯加溫至80℃-90℃后,進(jìn)入真空浸漆箱;

      b.加入固化劑,固化劑為V852-12A/β納米聚合環(huán)氧膠;

      c.5小時(shí)后放進(jìn)烘箱,加溫120℃烘2小時(shí)結(jié)束;

      切割,在冷卻乳化液保護(hù)下進(jìn)行切割,切割工具為全鋼砂輪,切割速度為5000rpm,溫度不能超過(guò)80℃。

      由于非晶態(tài)磁芯6的厚度有特定要求,以及其對(duì)應(yīng)力和溫度的敏感性,因此在熱處理退火工藝和固化工藝極為重要,可見(jiàn),非晶態(tài)磁芯6的加工成型為十分重要一環(huán)。而本非晶態(tài)磁芯6通過(guò)添加鎳和釩,可有效增加整體的韌性,使其經(jīng)久耐用。

      下面以功率為368W的直流無(wú)刷低速大轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)吊扇為例加以說(shuō)明:直流低速電機(jī)的外形尺寸為:直徑420mm、高度70mm;負(fù)載六片扇葉10;吊扇的重量為65kg,直徑為6m(即236英寸),通過(guò)電源控制電路給出直流的電壓和電流DC310V DC1.56A,輸入功率483W;電機(jī)轉(zhuǎn)速50-60rpm。工作中,測(cè)量電壓和電流的讀數(shù)分別為DC36V和電流10.2A,可得功率約為368W,其效率達(dá)到79%。

      上述為本發(fā)明的優(yōu)選方案,顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。

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