Способ изготовления ротора гистерезисного двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)4 Н 02 К 15/ АНИ Селезновлев ство СССР 08, 1977РОТОРА ГИ итсяк элек енно к техн онных элект сти роторов х двигател т- опориение техно- дновременно ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯТЕРЕЗИСНОГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относромашиностроению, а имгии изготовления синхрческих машин, в частногистерезисных синхронньЦель изобретения - упрологии изготовления при 801457088 А 1 БРЕТЕНИЯЬСТВУ повышении стабильности центра масс. Ротор выполняют из монолитной заготовки магнитотвердого материала. Ротор разделяют на активную часть, состоящую из первого слоя 1 с малой Нс и большой магнитной проницаемостью и второго слоя 2 в 1,5-3 раза большей Н с и с меньшей магнитной проницаемостью, при этом соотношение товцины первого и второго слоев равно 0,7-1,2, с оправкой 3 сопряжена активная часть. При выполнении электродвигателя обращенным оправкой 3 может быть маховик, а при нормальном выполнении - втулка с валом. Слой 1 обращен к статору электродви- дф гателя. 1 з.п.ф-лы, 3 ип.Изобретение относится к электро- машиностроению, а именно к технологии изготовления синхронных электрических машин, в частности роторовгистерезисных синхронных двигателей.Цель изобретения - упрощение тех нологии изготовления при одновременном повышении стабильности центра масс, а также уменьшение полей рас сеяния двигателей обращенного исполнения.На Фиг. 1 схематично показана конструкция гистерезисного двигателя обращенного исполнения; на Фиг. 2 - 15 конструкция гистерезисного двигателя; на Фиг, 3 - график режима термо- обработки магнитотвердого материаларотора.Ротор выполнен из монолитной за готовки магнитотвердого материала и условно, в соответствии со сформированными магнитными свойствами, может быть разделен на активную часть, состоящую из первого слоя 1 с малой 25 коэрцитивной силой Н и большой магнитной проницаемостью и второго слоя 2 в 1,5-3 раза большей коэрцитивной силы и с меньшей магнитной про,ницаемостью, при этом соотношение 30толщины первого. д 1 и второго Ф слоев = 0,7-1,2, и оправки 3, сй 1Э У Э которой сопряжена активная часть. В случае обращенного исполнения двигателя оправка может быть выполнена в виде маховика, а при нормальном исполнениив вине втулки с валом, Слой 1 обращен к статору электродви 40 гателя.Изготовление ротора с двумя слоями активной части, совмещенными с оправкой, осуществляют в следующей технологической последовательности.Из магнитотвердого материала,45 например хромкобальтового сплава 25 ХК 15, вытачивают заготовку, включающую активную часть 1 и 2 ротора и оправку 3. После чего производят термообработку (нагрев до 800 С, ох лаждение с произвольной скоростью до 620 С) и далее ступенчатый отпуск по графику (фиг, 3) для Формирования в заготовке максимальных (предельных) магнитных свойств или минимальной магнитной проницаемости. При этом во всей заготовке формируются предельные магнитные свойства для этого материала - коэрцитивнаясила Нс400 А/см. При необходимости перед ступенчатым отпускомпроводят термомагнитную обработкупо известным режимам,Дапее производят формированиемагнитных слоев в активной частиротора и требуемых в них магнитныхсвойств по следующей технологии:местный нагрев ротора со стороны, обращенной к статору, например,индукционным током при частоте и 1(что обеспечивает глубину прогревад = а,+ а= 3-4 мм) до температуры,обеспечивающей требуемую магнитнуюжесткость второго, слоя ротора нао1пример до Т = 580 С (фиг. 3), с выдержкой не более 10 с и охлаждениеобдувом или водой, при этом в активной части ротора на всю ее глубину,равную суммарной толщине, первого ивторого слоев, Формируют магнитныесвойства второго слоя с коэрцитивной силой Н, меньшей чем Н оправки 3, и магнитной проницаемостьюр, большей магнитной проницаемостиоправки 3;нагрев ротора со стороны, обращенной к статору, индукционным токомпри частоте мы, (что обеснечи"вает прогрев на глубину первогослоя д, = 1-1,5 мм) до Т = 610 Си выдержка не более 10 с далее охЭлаждение обдувом или водой, при этомв поверхностном слое формируют свойства первого слоя с меньшей в 1,53 раза коэрцитивной силой Н. , чемво втором слое; соотношение частотнагрева и)т и И выбирают из усйовия, что отношение площади продольного сечения первого слоя ротора,имеющего большую коэрцитивную сину,к площади продольного сечения второго слоя ротора,имеющего меньшую коэрцитивную силу, равно 0,7-1,2;нагрев внешней стороны ротора индукционным током при частоте ы о(что обеспечивает глубину прогрева0,3-0,5 мм) до температуры большетемпературы Кюри и охлаждение обдувом или водой, при этом на внешнейстороне ротора формируют магнитомягкий слой, служащий экраном как дляполей рассеяния ротора, так и длявнешних магнитных полей.Упрощение технологии изготовления ротора достигают путем исключения операций последовательного145 звытачивания сперва оправки (вала) или маховика, затем активной части, кпифовка активной части после термообработки и их неподвижной фиксации друг относительно друга. При фиксации активной части ротора относительно оправки с натягом возможны непредсказуемые изменения магнитных свойств активной части ротора ввиду их деформации. Одновременно данный способ позволяет повысить стабильность центра масс ротора и устранить возможную разбалансировку активной части относительно оправки при нагреве в процессе эксплуатации. Так как оправка и активная часть ротора выполнены иэ одного материала, то при нагреве не происходит радиального и аксиального смещения активной части относительно оправки, что исключает появление вибраций и шумов в двигателе, а при их использовании в гироскопии - появление дополнительных уводящих; моментов. формула изобретения 1. Способ изготовления ротора гистерезисного двигателя, содержащего два слоя активной части, сопряженных с оправкой, заключающийся в изготовлении монолитной цилиндрической заготовки для активной части ротора из магнитотвердого материала,7088в формировании магнитных свойствпервого слоя, обращенного к статору,и второго слоя путем местного нагрева слоев до разных температур, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения технологии изготовления при одновременном повышениистабильности центра масс, оправкувыполняют за одно целое с активнойчастью ротора, при этом перед формированием свойств слоев активнойчасти ротора всю заготовку подвергают термообработке до температур фор мирования предельных магнитныхсвойств материала, а при формировании магнитных свойств активной частиротора нагрев его производят со стороны, обращенной к статору, сначала 2 О на глубину всей активной части ротора до температуры, превышающей температуру формирования предельных магнитных свойств материала, а затем наглубину первого слоя до температуры, 25 превышающей температуру формированиямагнитных свойств второго слоя.2, Способ по п1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения полей рассеяния двигателей об- ЗО ращенного исполнения, внешнюю поверхность ротора подвергают нагревудо температуры, превышающей температуру Кюри, с последующим охлаждением для формирования поверхностного 3 магнитомягкого слояе1457088 620 г з 6 7 Риг.д Составитель А. Левин Техред Л. Олийнык Корректо Редактор В. Петр унько аказ 7562/54 Тираж 645 Подписное ческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Производственно-по осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5