[发明专利]新型交流电动机用铜转子压铸机及压铸工艺

说明书

本发明涉及生产广泛用于各类工业中的交流感应电机的高效铜转子的压铸工艺及压铸机。本发明体现在熔融和铸造过程中以及压铸机及其部件中。本发明的方法和机器部件通过最大铜填充量和最小气孔率提高了交流感应电机的效率和性能。本发明也降低了生产铜转子的成本、复杂性、空间和时间。还减少了原材料的浪费。本发明进一步提供了一种铸造范围宽的各种长度的铜转子的紧密有效和便捷的方法。从各方面看，本发明简化了转子铸造过程，并降低了铜转子的总成本。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月11日提交的申请号为201621038547的印度专利申请的优先权，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明涉及生产交流感应电机用高效铜转子的压铸工艺(pressure die castingprocess)及其压铸机。本发明体现在熔融和铸造工艺以及压铸机(die casting machine)及其部件。本发明将改善广泛用于各行业的交流感应电机的性能。同时，本发明还将降低生产铜转子的成本、复杂性、空间和时间。因此，本发明既简化了转子铸造工艺又降低了铜转子的总体成本。

背景技术

导电性损耗

在熔融铜原料时，铜中大量获得的氧会显著地降低铜转子的导电性。铜转子导电性的缺损将影响电机的性能。这将降低电机的整体效率。

现有技术一：

在一种现有技术中，铜在感应炉中熔融，在此过程中熔炉的顶部保持敞开。铜在此熔融过程中会从大气中获得额外的氧。随后以此工艺生产的铜转子将包含与铜混合的额外的氧。铜转子中额外的氧将使电导性显著降低至一定程度。由此，交流感应电机由于转子损耗而将消耗更多的电力。

现有技术二：

在另一现有技术中，铜在炉中熔融，炉的顶部用氮气+氢气来覆盖。在该现有技术中，使用氮气+氢气作为一种气罩将熔融铜与大气隔离。这个过程起到了部分的有效性，但成本昂贵。尽管减少了额外的氧的获得，但是成品铜转子仍含有高达2000ppm甚至更高的额外的氧。额外捕捉的氧将显著地影响交流感应电机的效率。

发明内容

本发明提供的解决方案：

在本发明中，铜在感应炉中熔融，其中炉的顶部完全用粘土石墨盖盖住。其中，粘土石墨盖在熔融工艺期间将铜与大气隔离开。与第一个现有技术不同，本发明的工艺将防止铜在熔融过程期间从大气获得额外的氧气。本发明的工艺在一定程度上有效。由本发明的工艺生产出的成品铜转子将铜中的氧降低至低达300ppm额外的氧。

与现有技术相比，由本发明的工艺生产的转子包含极低的含氧率。通过控制铜的含氧率，本发明的工艺将生产高效铜转子，并降低电机中转子的损失，因而节约电力并且增大电机的总效率。

现有技术中原材料的浪费

在铸造过程期间，熔融铜通过浇口腔(gate cavity)被压射到转子叠层(stack)中。浇口腔将引导熔融铜填充到转子叠层中。浇口腔包含使熔融铜流动的通道。在铸造过程结束时，熔融铜在转子叠层以及所述的流动通道中固化。当转子从铸机中顶出时，固化的铜与转子叠层以及浇口腔内的流动通道中铜整合为一体。在浇口腔中铸造的铜被称为“余料(Runner)”，其是大量的，并且在铸造过程之后从转子上去除。

在现有技术中，熔融铜从大气中获得大量的氧，使得所述“余料”将包含过量的氧。在现有技术中，所述的“余料”不能在下一个循环中作为原料重新使用，因为在再次熔融期间会获得过量的氧。在现有技术中，如果余料被当作原料再次使用，则含氧率将增加一倍。因此，现有技术中的“余料”(由铜制成)每次都被废弃。

本发明提供的解决方案：