[发明专利]高速永磁同步电机复合转子螺旋缠绕制备方法

权利要求书

1.一种高速永磁同步电机复合转子螺旋缠绕制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备复合磁性材料，所述复合磁性材料包括条状碳纤维预浸料和铺覆在所述碳纤维预浸料表面的磁粉胶膜；

步骤二：将圆筒状永磁体内表面粘连于电机转轴表面，并在所述圆筒状永磁体外表面缠绕一层碳纤维并施加预紧力；

步骤三：在所述圆筒状永磁体两端连接安装环形支撑件，所述环形支撑件的与所述圆筒状永磁体连接的一端外径与所述圆筒状永磁体的外径相等；所述环形支撑件呈圆台状，其斜面为圆弧状；

步骤四：在所述圆筒状永磁体的碳纤维外表面上螺旋缠绕多层步骤一中制备的复合磁性材料且缠绕过程中施加预紧力，相邻层上的复合磁性材料呈交叉状；复合磁性材料每层的缠绕开始端与缠绕结束端分别位于所述圆筒状永磁体两端的所述环形支撑件上；复合磁性材料宽度与缠绕角度之间的关系为：θ=arccos(nC/L)，θ为螺旋缠绕角度，C为所述圆筒状永磁体的周向长度，L为所述圆筒状永磁体的轴向长度，n为所述圆筒状永磁体的轴向长度与复合磁性材料宽度的比值；在螺旋缠绕复合磁性材料的过程中，每层的整个缠绕过程的预紧力保持一致，随缠绕层数的增加，预紧力逐层降低；

步骤五：复合磁性材料缠绕完成后，在复合磁性材料表面继续缠绕形成碳纤维保护套，之后依次进行固化、清洁、拆除环形支撑件和车削加工处理，制备获得复合转子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，在螺旋缠绕复合磁性材料的过程中，随着缠绕层数的增加，缠绕角度以每5层增加0.3°的速度逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中制备复合磁性材料的具体过程为：将碳纤维与环氧树脂混合，制备碳纤维预浸料；将磁粉与环氧树脂粘结剂以及其他添加剂混合，制备磁粉胶膜，之后对磁粉胶膜进行加热处理使其处于熔融状态，所述其他添加剂包括偶联剂、固化剂和增塑剂；将制备的碳纤维预浸料铺平展开形成条状碳纤维预浸料，并将处于熔融状态的磁粉胶膜均匀铺覆在条状碳纤维预浸料表面，之后进行固化处理，制备获得复合磁性材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆筒状永磁体由多个瓦型烧结永磁体形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，在螺旋缠绕复合磁性材料的过程中，利用刮板使复合磁性材料的层间致密化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中，在复合磁性材料缠绕完成后到进行固化处理之前，使电机转轴保持低速旋转的状态。