一种经过高频感应加热处理的电机转子

本专利涉及的技术领域为：三相异步电动机，具体为低压高效三相异步电机转子加工工艺。

三相异步电动机作为电能转换的主要设备，应用十分广泛，且数量庞大，是国家的耗能大户，据统计，国家60％左右的电能都消耗在电机应用上，因此，提高电机的工作效率，推广高效电机，淘汰普通电机，是国家节能提效的方针政策。

提高三相异步电动机效率的手段，从设计方面讲，一般有加长定子铁心及转子铁心长度、采用低铁损高导磁的矽钢片、加大定子铁心及转子铁心外径、缩短定子绕组端部的长度等；从制造加工工艺方面讲，有提高机械加工精度、提高铸铝质量、提高装配精度、转子脱壳、转子清除车削毛刺等。

低压三相异步电动机，是由定子、转子、端盖、接线盒、风扇、风罩、轴承等零部件组成。转子作为电机的一个主要部件，除定子外，转子的加工工艺对电机效率的影响是非常大的。

电机在制造时，转子的加工工艺过程为：转子冲片冲槽→转子铁心叠压→铸铝(生成转子铁心)；轴钢下料→转轴车(磨)加工(生成转轴)；转轴压入转子铁心→车转子铁心外圆→铁心清理毛刺→转子动平衡→转子铁心表面涂防锈漆。

转子加工工艺能影响到电机效率参数的主要有铸铝及铁心清理毛刺工艺，转子涡流损耗产生的主要原因就是由于车转子铁心外圆时，开口槽冲片槽口两侧产生的车削毛刺造成的。这种车削毛刺，会造成冲片间短路，导致转子涡流损耗增大，从而降低了电机效率。因此清理车削毛刺工艺十分重要，车削毛刺的清除方法及清除程度，直接影响到电机效率的高低。

由转子铁心表面的车削毛刺而产生的转子涡流损耗，对电机效率要求不高的普通电机而言一般是可以忽略的，但高效电机为了降低转子涡流损耗，清除车削毛刺这道工序是必不可少的。清除方法一般多采用手工剔除及高温氧乙炔火焰烧蚀等。手工剔除一般采用钢刷、锉刀、铣槽等工具人工剔除，效率低，劳动强度大，且清除不彻底；高温氧乙炔火焰烧蚀要使用氧气乙炔火焰气焊逐槽的烧蚀，存在效率低，工人劳动强度大，质量难以保证等缺陷。

在不改变电机设计参数的情况下，改进电机零部件的加工工艺，是降低电机损耗的一条有效途径。转子涡流损耗就可以通过改变转子的加工工艺得到有效的降低。

为了保证电机转子在受到磁力作用下能自由旋转，电机定子铁心与转子铁心之间需要有一定的间隙(也称气隙)，间隙的大小以及同心度等要求是通过对转子铁心外圆车加工来保证的。针对开口槽转子，转子铁心是由0.5mm厚的多张转子冲片叠压再经铸铝而成，由于开口槽冲片结构的关系，在转子铁心外圆圆周上存在多条轴向断续槽口，转子外圆的车削属于断续车削，断续车削的特点就是会拉毛冲片产生车削毛刺，毛刺主要分布在冲片开口槽两侧，处于转子铁心体表，以细丝或尖角状态存在。试验证明，这些车削毛刺是导致转子涡流损耗增大的主要原因。

实践表面，瞬间的高温火焰不但可以燃烧木材，对这种铁质的细丝或尖角毛刺也会产生氧化烧熔现象，在高温下细丝可以熔断脱落或尖角烧钝，所以瞬间高温是清理铁心表面车削毛刺的一种理想方法。

超高频感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流而加热的，这种加热方式受磁场频率影响大，根据集肤效应，频率越高，电流或热量越集中于金属物体的表层。超高频感应加热的特点具有加热速度快，表面加热，加热时间温度可控等优点。

本发明专利是，利用超高频感应加热的特性，转子铁心车加工后，再经超高频感应设备对转子铁心表面进行感应加热处理，烧蚀转子铁心表面的车削毛刺，获得一个转子铁心表面无车削毛刺及表面发兰钝化的转子。

该发明所用超高频感应加热设备，应具备频率不低于20000赫兹；功率在 60千瓦到160千瓦之间，且具备可根据转子的大小调节功能；具有按转子铁心外径配制的感应圈；还应具备可以带动感应圈自动轴向往复行走装置；以及转子支架等。

经过超高频感应加热处理的转子，能降低电机转子涡流损耗，可以使用在高效电机上。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为三相异步电动机结构示意，其主要部件为：转子1、定子2、接线盒 3、风扇4、端罩5、端盖6、轴承7

转子1是电机的主要部件，根据设计需要，转子1上的转子铁心表面需要进行车削加工，车削加工所产生的车削毛刺，会导致冲片间短路，使转子涡流损耗增大，从而降低了电机效率。

图2为超高频感应加热装置示意图，其主要组成为：转子1、感应圈8、超高频电磁感应装置9、行走装置10、支架11

感应装置9具备频率不低于20000赫兹，功率在60千瓦到160千瓦之间且可根据转子1的大小具有调节功能，具备按转子铁心外径配制的感应圈8，还应具备可以带动感应圈8自动轴向往复行走装置10，以及支架11等。

(1)将车加工后的转子1放置在支架11上。

(2)根据转子1外径选择合适的感应圈8

(3)感应圈8与电磁感应装置9及行走装置10连接

(4)将行走装置10及感应圈8移动到转子铁心一端

(5)根据转子1大小，选择感应装置9功率。

(6)调节行走装置10的移动速度

(7)启动感应装置9及行走装置10，行走装置10带动感应圈8由一端行走到转子铁心的另一端，对转子铁心表面实施感应加热。

(8)将加热好的转子1吊离支架11。