CN100423414C - 铜鼠笼转子的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜鼠笼转子的铸造方法，其步骤包括：(1)硅钢片预处理：入炉加热至500℃～600℃，然后出炉放冷使其表面自动生成氧化膜；(2)叠装压合并安装模具；(3)将压合的硅钢片入炉加热至650℃～750℃，然后放入离心机；(4)熔炼铜料；(5)浇铸到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机高速转动排气；(6)出炉放冷。本发明的优点是：电动机在运行时能够节能10%～15%；相同功率的电动机的体积可减小约20%，节约外壳和导磁材料(硅钢片)材料约节约15%～20%，整机的造价与相同功率的铝鼠笼电动机基本持平；与相同尺寸的铝鼠笼电动机相比，增加功率7%～10%；节约一定的工人和繁杂的工艺降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种三相异步电动机的鼠笼转子，具体是一种将现有的铸铝鼠笼转子改为铸铜鼠笼转子的铸造方法。
背景技术
目前在国内外还没有一家采用三相异步感应电动机的鼠笼转子为铜鼠笼转子，这是由于铸铝转子改为铸铜转子存在以下技术难点：
1、铜熔化过程超过1200℃就会大量产生氧化，氧化越多浇铸流量越差，就会出现许多气孔或短路，达不到鼠笼转子的工作要求和标准。
2、铜的流速较差，对鼠笼的狭长形状的浇铸很难完成，并容易在浇铸过程中产生气泡，在铸件内产生砂眼，影响电机的工作性能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种铜鼠笼转子的铸造方法，以解决铸铜鼠笼转子过程中存在的铜在高温时容易氧化而影响铸件质量；以及由于铜的流速较差而导致很难完成狭长形状的浇铸，在浇铸过程中产生气泡而产生砂眼的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案是：包括以下步骤：
(1)硅钢片预处理：入炉加热至500℃～600℃，然后出炉放冷使其表面自动生成氧化膜；
(2)叠装压合并安装模具；
(3)将压合的硅钢片入炉加热至650℃～750℃，然后放入离心机；
(4)熔炼铜料；
(5)浇铸到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机高速转动排气；
(6)出炉放冷。
所述的铜料包含的重量组份为：硅黄铜100，红紫铜79，硅3，锌17，磷铜1。
在所述的熔炼铜料步骤中，当温度达到800℃时加入覆盖剂碱或硼砂；当温度达到1000℃时加入0.5％～2％重量比例的稀释剂磷铜，熔炼温度至1200℃时浇注。
所述的离心机旋转排气的转速为2800转/分，时间为3～5分钟，模具的排气孔比铸铝的排气孔孔径增加约一倍。
本发明的优点是：
1、电动机在运行时能够节能10％～15％。
2、相同功率的电动机的体积可减小约20％，节约外壳和导磁材料(硅钢片)材料约节约15％～20％，整机的造价与相同功率的铝鼠笼电动机基本持平。
3、与相同尺寸的铝鼠笼电动机相比，增加功率7％～10％。
4、节约一定的工人和繁杂的工艺降低劳动强度。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明的一个具体工艺过程为：
(1)将没有组装在一起的成型带有鼠笼槽的硅钢片入炉加热至530℃。
(2)出炉自然冷却，在硅钢片的表面自动产生氧化膜。
(3)组装压合成鼠笼转子体，并安装铸造模具，该模具的形状与现有铸铝的相同，只是排气孔的孔径约为铸铝模具的2倍。
(4)转子硅刚片入炉加热至700℃后放入高速离心机；
(5)熔炼铜料：铜料包含：硅黄铜100Kg，红紫铜79Kg，硅3Kg，锌17Kg。将上述材料放入炉内熔炼，当温度达到800℃时加入2％-6％覆盖剂碱或硼砂；当温度达到1000℃时加入1Kg磷铜(约占总重量的0.5％～2％)作为稀释剂，熔炼温度至1200℃时开始浇注。覆盖剂的作用是防止材料的氧化，稀释剂的作用是增加铜水的流动性。
(6)将熔炼好的铜水浇铸到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机高速转动排气，离心机的转速为2800转/分，时间为3～5分钟，转子内部就不会出现短路或气孔现象。然后出炉自然冷却。
为了检查铸铜的重量，从铸件上切片进行常规检验(给出检验项目)，合格率在达90％以上。
本发明浇铸的三相异步感应电动机转子以黄铜和紫铜为主料浇铸，具有导电快，收缩小，浇铸后稳定性好，不会出现松动，高效节能的特点。
本发明节电效果和经济效益分析如下：
铝在15℃时1km的电阻：铝电阻27.7安(注：电阻的单位应为“欧姆”)；相同截面和长度的铜在15℃时的电阻为17.47欧姆。在75℃时1km的电阻：铝电阻34.6欧姆，铜电阻21.7欧姆。由此可见，相同情况的铜的阻抗耗能大为减小。
由于铜的阻抗耗能大为减小，使得相同功率的铜转子电动机的耗电量比铝转子电动机的耗电量明显降低，以5.5kw电机(转速为4级，即1440转/分钟)为例说明如下：
(1)铝转子电动机每小时耗电5.5度电，单价0.5元/每度，每小时共2.75元。
(2)铜转子电动机每小时耗电4～4.2度，节约能源1.3度。按平均电价计算0.5元/每度，每小时可节电0.65元。
Claims (3)
1. 一种铜鼠笼转子的铸造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)硅钢片预处理：入炉加热至500℃～600℃，需要持续2小时，然后出炉放冷使其表面自动生成氧化膜；
(2)叠装压合并安装模具；
(3)将压合的硅钢片入炉加热至650℃～750℃，然后放入离心机；
(4)熔炼铜料；
(5)浇铸到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机高速转动排气；该离心机排气的转速为2800转/分，时间为3～5分钟，模具的排气孔比铸铝的排气孔孔径增加约一倍；(6)出炉放冷。
2. 根据权利要求1所述的铜鼠笼转子的铸造方法，其特征在于：所述的铜料包含的重量组份为：硅黄铜100，红紫铜79，硅3，锌17，磷铜1。
3. 根据权利要求1所述的铜鼠笼转子的铸造方法，其特征在于：在所述的熔炼铜料步骤中，当温度达到800℃时加入2％～6％覆盖剂碱或硼砂；当温度达到1000℃时加入0.5％～2％重量比例的稀释剂磷铜，熔炼温度至1200℃时浇注。
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