Способ изготовления слоистых магнитопроводов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ, включающий выполне ние отдельных слоев из ферромагнитного порошкового материала, их покрытие изолирующим материалом и соединение друг с другом, отличающийся тем, что, с целью улучшения электромагнитных свойств и снижения трудоемкости изготовления, слои выполняют входящими один 8 другой, а их соединение осуществляют совместной запрессовкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН.)3

Ъй БЯРО Я. .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по pEJ1AM изОВРетений w ОтнРытий (21) 3445505/22-02 (22) 25. 03. 82 (46) 28.02.84. Бюл. N 8

{72) Г.А.Гелашвили (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский. институт технологии электрических машин малой мощности (53) 621.762.04(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Ф 2262400, кл. В 22 F 7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 624721, кл, В 22 F 3/02, 1976 (19) (11)

Збв В 22 F 7/62// Н 01 F 41/02;

F 3/08 (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ

МАГНИТОПРОВОДОВ, включающий выполнение отдельных слоев из ферромагнит. ного порошкового материала, их покрытие изолирующим материалом и соединение друг с другом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения электромагнитных свойств и снищения трудоемкости изготовления, слои выполняют входящими один в другой, а их соединение осуществляют совместной запрессовкой.

10761

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности., к технологии производства слоистых магни.топроводов из порошкового Ферромагнитного материала, применяемых в 5 электрических машинах и аппаратах, Известен способ изготовления слоистых изделий со сплошным или полым сечением из порошкового материала, включающий многократное заполнение tO упругой пресс-формы металлическим порошком и изостатическое прессование, причем давление изостатического прессования меняется от слоя к слою, а для увеличения сцепления между слоями на их поверхность наносятся активаторы сцепления (1 J.

Недостаками данного способа являются сложность технологии изготовления и низкие электромагнитные свой- 2о ства изделий из-за отсутствия слоев электроизоляционного материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изго- 25 товления слоистых магнитопроводов, включающий выполнение отдельных слоев из ферромагнитного порошкового материала, их покрытие изолирующим материалом и соединение друг с другом прессованием, причем слои магнитопровода прессуются при давлениях, меняющихся от слоя к слою (2 ).

Однако известный способ характеризуется высокой трудоемкостью изготовления из-за необходимости многократного приложения и снятия давления и низкими электромагнитными свойствами из-за необходимости получения металлического контакта 4О между слоями для обеспечения высокой механической прочности магнитопровода, что делает свойства магнитопроводов близкими к цельнопрессованным.

Цель изобретения - улучшение элект . ромагнитных свойств и снижение трудоемкости изготовления.

Укаэанная цель достигается тем, rO что согласно способу изготовления слоистых магнитопроводов, включающий выполнение отдельных слоев из ферромагнитного материала, их покрытие изолирующим материалом и соединение друг с другом, по которому, согласно 55 изобретению, слои выполняют входящими один в другой, а их соединение осуществляют совместной запрессовкой.

95 2

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно расчетным путем магнитопровод делят на охватываемые и охватывающие слои, ширина которых находится в пределах 1-3 мм. При . этом магнитные потоки этих слоев, создаваемые внешним магнитным полем, должны быть параллельны.

Нижний предел слоя. магнитопровода выбран с учетом жесткости при их прессовке или профильной прокатке.. Слой толщиной менее 1 мм, полученныи прессованием, спеканием или профильной прокаткой, будет деформироваться при последующей операции запрессовки из-эа своей нежесткости. Кроме того, снижение толщины слоя менее 1 мм повышает трудоемкость изготовления магнитопровода и по количеству слоев представляет собой аралогию обычного шихтованного магнитопровода.

Верхний предел ширины слоя магнитопровода берут с учетом двойной глубины проникновения магнитного потока в магнитный материал. Двойная толщина проникновения магнитного потока большинства материалов, применяемых для электрических машин и аппаратов, не превышает 3 .мм.

Рассчитанные таким образом слои магнитопровода изготовляют из ферромагнитного порошкового материала, например, прессованием и спеканием или профильной прокаткой. После этого на одну из поверхностей раздела наносят изоляционное покрытие в виде тонкой пленки, например, плазменным напылением или оксидированием.Затем отдельные слои магнитопровода запрессовывают друг в друге, Пример 1. Слоистый тороидальный магнитопровод размерами

Ф 78. ф66 15 мм выполняют из двух входящих один в другой, слоев размерами ф 78 ° ф78 15 мм иф72 ф 68 х х15 мм. Слои получают из порошка армко-железа или восстановленного железного порошка прессованием и спеканием. Затем на поверхности слоев, образованные на диаметре 72 мм,плаз" менным напылением наносят тонкий слой двуокиси алюминия (А1 О> ) . Производят запрессовку слоя диаметром 72 мм в слой с наружным диаметром 78 мм и внутренним диаметром 72 мм. При этом магнитные потоки, создаваемые

Индукции, В, Тл

Способ по при- мерам

Материал магнито провода

1 Армко-железо

1,38 1,83

0,79

1 92

?,00

1,46

Е 21

1,42

1,33

1,4 1

1,75 1,83

1,710 52

Извест- Армко-железо ный

0,75

1,41

1,2Я

Составитель В.Туров

Редактор Ю.Ковач Техред М.Надь Корректор В.Бутяга

Заказ 594/10 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Э 10761 внешним. магнитным полем в слоях магнитопровода, параллельны.

Пример 2. Слоистый тороидальный магнитопровод размерами ф 78 х ф 66 х 15 мм выполняют из трех входящих один в другой слоев размерами ф78 х ф74 х 15 мм, ф 74 хФ70 х х 15 мм и ф 70 х ф 66 х 15 мм. Слои получают из восстановленного железного порошка прессованием и спеканием. 10

На охватывающие и охватываемые поверхности слоев наносят плазменным напылением тонкий изолирующий слой из двуокиси алюминия (Al 0 )и производят запрессовку слоев одйн в другой, начиная со слоя большего диаметра.

При этом магнитные потоки, создаваемые в них внешним магнитным полем, параллельны.

В таблице представлены электро-. 20 магнитные характеристики слоистых магнитопроводов, полученных предлагаемым и известным способами.

Как следует из таблицы, предлагаемый способ позволяет получать слоис- 25 тые магнитопроводы с более высоким уровнем основной электромагнитной характеристики — индукции (В), при

Восстановленный железный 0,75 порошок

Восстановленный железный 0,85 порошок

Восстановленный железный 0,5 порошок

95 4 работе в переменных магнитных полях, что свидетельствует о более низких электромагнитных потерях в магнитопроводах, полученных предлагаемым способом.

При этом трудоемкость изготовления магнитопроводов предлагаемым способом по сравнению с известным существенно снижается за счет исключения процесса многократного приложения и снятия давления при йормиро" вании слоистого магнитопровода.. В предлагаемом способе отдельные слои могут быть получены высокопроизводительными процессами прессования или профильной прокатки Ферромагнитного порошкового материала.

Применение предлагаемого способа позволит на 20-303 снизить мощность, потребляемую электродвигателями, при тех же характеристиках и повысить надежность их работы за счет снижения нагрева обмотки статора на 403.

Годовой экономический эффект от максимального объема использования предлагаемого способа в народном хозяйстве составит 150 тыс.руб.

0 88 1 29 1,54 1,88