[发明专利]一种非晶电机及其制作方法和用于实施该制作方法的装置

说明书

本发明公开一种非晶电机及其制作方法和用于实施该制作方法的装置，采用非晶细带制备磁芯，磁芯环形阵列安装制成定子，永磁磁极环形阵列安装制成转子，定子和转子沿轴向交替安装组成非晶电机。采用单辊快淬技术制备非晶细带，按目标要求控制非晶条的长度、宽度和厚度；将单辊快淬自动分段形成的非晶细带进一步喷淋冷却后自动在线收纳；将收纳后的非晶细带依次进行齐整、压紧、热处理，而后进行脱模，制备磁芯。工序简单、技术复杂程度大大降低，便于自动化流水生产，显著降低生产成本。本发明可实现非晶材料的充分利用，大幅度降低电机生产过程的用料损耗，显著减轻同功率电机的重量，同时显著降低涡流损耗，缩短磁路，提高效率。

技术领域

本发明涉及电机制备技术领域，特别是涉及一种非晶电机及其制作方法和用于实施该制作方法的装置。

背景技术

非晶软磁合金材料具有高磁导率、低矫顽力和低损耗等优异性能，被誉为未来绿色节能的首选材料之一。但是，非晶软磁材料，硬度高、厚度薄，且容易脆裂，不如硅钢、坡莫合金和铁氧体等传统磁性材料制备磁芯时那样容易加工成型，因此，采用传统软磁材料制备电机磁芯的传统工艺显然不适用与非晶电机磁芯的制备。专利CN202010486517.1，CN201911229905.5，CN201910684542.8，CN201910431204.3，CN201811568519.4，CN201521024265.1，CN201510555750.X，CN201520536486.0，CN201520081441.9，CN201410165524.6，CN201310676351.X根据非晶软磁薄带特性，采取盘绕后切割，或者冲片后进行线切割的工艺制作非晶电机定子或者转子，由于非晶薄带的厚度只有硅钢片的十分之一，这种盘绕或者叠片制作非晶电机的工艺，相比传统硅钢片制作电机的工艺效率很低，而且，非晶材料脆，加工难度也比硅钢的加工难度大得多，所以，现有技术难以克服非晶电机磁芯制作生产效率低、制造成本高的问题。专利CN201220153404.0采用模具挤压方法制作非晶电机磁芯，虽然避免了切割工序带来的问题，但是却遇到脆性和填充系数不高的问题。

现行非晶电机磁芯的加工工艺，生产效率低、成本高，难以实现规模化量产，无法实现非晶电机的推广应用。究其根本原因，在于现行非晶电机局限于传统电机的结构，加工磁芯的材料都采用宽非晶薄带。采用宽非晶薄带制作传统结构的电机磁芯，遇到了非晶薄带薄(厚度只有硅钢片的十分之一)，硬度高，易脆裂，难以像硅钢片那样加工成传统电机磁芯的复杂结构。可见，现行非晶电机制备技术，因受限于传统电机结构和宽非晶带难于加工两个因素，难以实现大面积推广应用。欲解决非晶电机制作遇到的困难，需要从电机结构和非晶磁芯加工两个方面进行突破，设计电机新结构，使新结构电机适合于非晶软磁材料优异性能的发挥，同时又回避非晶材料硬度高、脆性大，加工难度大的弊端。

鉴于上述原因，针对非晶电机制作当前遇到的困难，本发明采用非晶细带制作轴向驱动磁芯的方法，即采用非晶细带而非非晶宽带制作电机磁芯，并采用轴向驱动而非径驱动设计非晶电机结构，很好地解决了当前非晶电机制作遇到的难题。本发明技术，无需盘绕，也无需冲片、叠片、线切割等复杂工序，大大简化制作工序和降低工艺难度，非但克服了现有技术因非晶薄带厚度小、硬度高、脆性大等因素，导致的非晶磁芯加工难度大，效率低、成本高等难题，显著提升生产效率，而且，还实现了非晶材料的充分利用，没有现行技术中冲片、切割等工序导致的材料浪费，整个制作过程几乎无材料浪费；更重要的是，采用本发明技术制作的非晶电机，相比现行技术制备的传统结构非晶电机，同功率电机的重量可以减轻30％以上，大大节省了成本，可以大幅度降低价格，同时，采用本发明制备的非晶电机磁路长度，只有传统结构电机的一半，使电机磁芯的磁滞损耗和涡流损耗显著降低，明显提高非晶电机效能。

发明内容