[发明专利]层压导磁板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种层压导磁板及其制造方法。

背景技术

随着经济的发展，能源短缺越来越严重，节能降耗已成为必然趋势。电动机作为原动机，各行各业大量使用，用电量为全国发电量4万亿度(2010年)的60％，是名符其实的用电大户，也是节能潜力最大的行业，因此，电机节能势在必行。电机性能指标中，效率是一个重要参数。提高电动机的效率有各种方法，如优化设计及控制、增加电机的有效材料、使用变频技术。使用磁性槽楔来取代电机定子中的非磁性槽楔是提高电机效率经济有效的方法之一。磁性槽楔的使用对提高电机效率有显著作用，可使效率在原有基础上提高约1％，可以节约上百亿度电，减少上百亿公斤二氧化碳气体的排放，节能减排效果显著。

目前应用比较广泛的磁性槽楔根据其成型方法主要包括磁性槽泥、引拔磁性槽楔、模压磁性槽楔及层压磁性槽楔。其中磁性槽泥由还原铁粉和环氧树脂组成，具有制造简单，可塑性好，可以在一定程度上提高电机效率等特点【胡新晚，宋绍民.磁性槽泥在改善电机性能中的应用，中小型电机，2004，31(1)：62-64】，【袁庆水.电动机磁性槽泥节能改造，石化技术，2001，8(3)：165-167】。但磁性槽泥在使用中存在一定缺陷：1、磁性槽泥装配时需要一定时间的热固化或冷固化，不能直接使用，装配耗时较长；2、槽楔的导磁率由涂抹的槽泥量决定，人为因素较大，磁性不稳定，节能效果不理想；3、机械强度差，高温强度更低，电机运行过程中易脱落，无法长期使用，这些都限制了磁性槽泥的使用。CN100356663C发明了引拔磁性槽楔是在引拔绝缘槽楔上改进而成。铁丝引拔法可连续化生产，生产效率较高，槽楔中钢丝数量稳定，避免了磁粉的偏析，磁性能稳定；钢丝的增强作用使槽楔力学性能很高，可达400MPa；但铁丝引拔磁性槽楔中的大量钢丝使其加工困难，如果发生脱楔，钢丝必然扫镗电机，引起定子端部线圈的破坏；而铁粉引拔磁性槽楔多使用聚酯树脂为粘合剂，耐热性不高，不能满足目前电机的使用要求【CN101295894，CN1152462C】，因而，引拔槽楔逐渐被层压和模压磁性槽楔所代替。MCR模压磁性槽楔是目前应用较为广泛的一类磁性槽楔【US3976902，US4040971】，它的磁性能较高，但力学性能较低，对于不同的电机，制备模压磁性槽楔需要不同的模具。经实践证明，该工艺所制作的产品存在着不足之处：1、制作工艺时间要求严格，其产品质量依赖于对工艺操作的严格遵守和制造设备和模具的精度；2、 当前电机制造厂很多使用定子VPI整浸工艺，其VPI整浸工艺温度均在165℃以上，模压结构槽楔容易造成粉体结构松散；3、模压磁性槽楔一次性成型，而层压磁性槽楔是由层压导磁板加工而成的，精度容易保证，如果嵌线时公差配合出现问题其无法进行机械磨削二次加工；4、模压磁性槽楔生产效率低，成本高。因此，模压磁性槽楔的这些缺陷不能满足电机的技术要求。层压磁性槽楔具有潜在的综合性能好，如磁性能较高、力学性能优异、加工性能好、生产效率高，成本低等优点。US4427910、US5252877、CN1953298A、US5214839涉及了磁性槽楔的组成及成型方法。在US5214839中，磁性槽楔由磁性材料、热固性树脂(聚酯树脂)、固化剂及玻璃纤维布组成，成型方法是将铁粉、聚酯树脂、反应性溶剂及固化剂的混合物分两部分刮涂于玻璃布上，玻璃布由PE薄膜作为支撑，在固化前将涂有树脂糊的玻璃布相对复合，形成玻璃布-树脂糊-玻璃布的夹层结构，预固化后去除玻璃布外的PE薄膜，玻璃布预浸料切割后叠加压制。该发明的特点是铁粉能够均匀分布，有利于导磁性能的提高，但聚酯树脂本身和反应性溶剂耐热性较差，产品耐热性能不高，与导磁层的粘结力不强，对产品性能造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种导磁率高、力学性能优异、加工性能好、使用寿命长的适用于加工各种型号电机的磁性槽楔的层压导磁板及其制造方法。

本发明所提供的层压导磁板，由如下重量份的原料制成：

复合树脂100、

胺类固化剂3～35、

固化促进剂0.05～2、

软磁性材料370～400、

玻璃纤维布60～100、

抗氧化剂0.7～1.5；

所述复合树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、多官能度环氧树脂的共混物。

本发明的层压导磁板，其中：所述双酚A型环氧树脂10-50重量份，酚醛环氧树脂30-70重量份，多官能度环氧树脂10-40重量份。