鑄鋁轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯和鋁籠組成,鋁籠是轉(zhuǎn)子導桿和鐵芯的緊固元件。扇葉和端環(huán)為一體鑄造,省去了額外的風扇,擴大了轉(zhuǎn)子的散熱面積。與銅籠轉(zhuǎn)子相比,鑄鋁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和工藝相對簡單,成本較低。關(guān)鍵是利用特殊的槽形來提高電機的啟動性能。
鑄鋁轉(zhuǎn)子的電磁性能主要取決于沖片的槽尺寸、鋁籠的電阻率和致密性。鑄鋁轉(zhuǎn)子的質(zhì)量由沖壓模具、鑄鋁模具、層壓模具、鋁材和鑄鋁工藝保證,并通過成品短路試驗和半成品外觀檢查進行監(jiān)控。
鋁轉(zhuǎn)子采用一次模鑄成型,生產(chǎn)效率高,尺寸一致性好。然而,整個鑄造過程是由模具、設(shè)備和關(guān)鍵工藝參數(shù)保證的。如果不小心,會出現(xiàn)不可修復的鑄造缺陷,從而導致電機性能失效。
鑄鋁轉(zhuǎn)子的外觀檢查包括鐵芯和鑄造保持架。鐵芯的長度、重量、滑槽角度、直線度應符合圖紙要求;對于徑向通風槽的鐵芯,鐵芯內(nèi)沒有明顯的波浪,也沒有鋁漏堵塞通風槽。鋁籠沖片與軸孔之間不得夾鋁或粘鋁;環(huán)的末端及其風機葉片和平衡柱應無裂紋和夾渣;風機葉片端部縮孔、冷隔斷、平衡柱不完整不得超過規(guī)范;端部尺寸和徑向跳動符合圖紙要求。表面外的內(nèi)在質(zhì)量主要由具體的工藝控制決定。
鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁籠的密度和電阻率波動會影響電機效率和啟動性能。鑄鋁的電阻率通常比拉絲鋁高25%左右,比高純鋁高30%左右。不同的鑄造方法,由于鑄造后致密性的不同,對電機的性能也有不同的影響。相對來說,低壓鑄鋁致密性更好。
壓力鑄鋁是目前電機生產(chǎn)技術(shù)的主流。低壓鑄鋁質(zhì)量好,但效率相對較低。離心鑄鋁的質(zhì)量也比較好,但是鑒于工作效率和勞動強度的問題,并沒有廣泛應用。尤其是對于小規(guī)模和大規(guī)模的電機生產(chǎn),壓鑄鋁技術(shù)更為普遍,全自動壓鑄鋁設(shè)備也被更多的電機廠商應用。
壓鑄鋁利用壓鑄機產(chǎn)生的高壓,將熔融鋁高速填充到型腔和芯槽中,然后在壓力下凝固成型,生產(chǎn)效率高,廢品率低。但是,導體棒與鐵芯的接觸電阻小,雜散損耗大。充鋁速度快,澆口冷卻快,鋁籠金相組織不夠致密,轉(zhuǎn)子耗銅量大。壓鑄鋁的質(zhì)量一般受注射比壓、充型速度、壓鑄溫度等工藝參數(shù)控制。鋁鑄件的缺陷通常是端環(huán)縮孔,目測即可發(fā)現(xiàn)。在轉(zhuǎn)子鋁鑄件中,鋁液在凝固過程中的體積收縮率高達6-7%。如果鋁液不及時補充,就會出現(xiàn)縮孔、薄帶和疏松組織。
離心鑄鋁是利用工件旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將熔融鋁填充到鐵芯槽和型腔內(nèi),在離心作用下結(jié)晶凝固。由于轉(zhuǎn)子鐵芯經(jīng)過高溫預熱,槽壁上有氧化膜,因此導桿與槽壁之間存在一定的接觸電阻,因此電機的雜散損耗相對較小,最小扭矩會較大。特別是工藝穩(wěn)定時,導桿的致密性更好,轉(zhuǎn)子的銅耗更低。但是離心鑄鋁工作效率低,勞動強度大。當工藝參數(shù)如離心機轉(zhuǎn)速、鑄造速度、溫度為