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压铸铜电机转子

作者:admin 来源:未知 发表时间:2012-08-10
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作者:Thomas Strobl1,王勤2,邹智厚1,邓陈兴2,陈英川1,邹宪福1,高贝1

Authors: Thomas Strobl1Qin Wang2Peter Zou1Deng Chenxing2Simon Chen1Jeffery Zou1 Beryl Gao1

 

压铸的起源众说不一。

应该讲是从半永久型及永久型的发展中分支出来的。最早用泥范制备青铜生活器具、钱币等,以后发展用金属型制备简单的武器,如青铜箭头。

金属型的大量使用是在印刷机械出现后用来制备铅字。由于生产规模的扩大,对金属型的机械化操作提出了要求。

1822 年,威廉姆·乔奇制造了一台日产1.2-2万铅字的铸造机,显示出压铸工艺方法的生产潜力。

1849年斯图吉斯设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机,并在美国获得了专利。1855 年默根瑟勒研究了以前的专利,发明了印字压铸机,开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字。

19世纪60年代用于锌合金压铸零件生产。

1904年英国的法兰克林开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承,开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例。

1905年多勒成功研制了用于工业生产的压铸机,压铸锌、锡、铜合金铸件。随后瓦格纳设计了鹅颈式气压压铸机,用于生产铝合金铸件。

1927年捷克工程师约瑟夫·波拉克设计了冷室压铸机,由于储存熔融合金的坩埚与压射室分离,可显著地提高压射力,使之更适合工业生产的要求。

大型压铸机的发展是在20世纪50年代开始的。近10年来,无论压铸机还是压铸技术均得到相当的发展,压铸机械已朝自动化智能化方向发展。

 

1,布勒设备工程(无锡)有限公司;2,云南铜业压铸科技有限公司

摘要:压铸产品不再仅仅限于锌、铝及镁合金,铜合金的压铸已成为现实。背景是我们对电机效率要求的提高。铜压铸转子比铝压铸转子提高了大约2-3%的电机效率。铜压铸在国内尚属首次。云南铜业压铸科技有限公司(简称云铜铸业)采用布勒压铸机有限公司(瑞士)在国内组装的Evolution B 66D 压铸机进行压铸。

 

AbstractDie Casting parts are not limited in Zinc, Al, or Mg Alloys any more, Copper die casting has come to the reality. Back ground is the increasing demand for the rotor efficiency.  The efficiency got increased 2-3% by using copper rotor. This is the first time to do copper die casting in China. Yunnan Copper Die Casting Technology Co, Ltd is using machine supplied by Buhler Die Casting Co, Ltd. (Switzerland), the machine type is Evolution B 66D, which is assembled in China.

关键词:铜压铸,压铸电机转子,电机效率,布勒压铸机

Key Word: Copper Die Casting, Die Casting Rotor, Rotor Efficiency, Buhler Die Casting

 

1、前言

电动机的用电量占全球用电量大约一半左右。根据美国能源部的统计,其电动机的用电量占工业总用电量的2/3,占其全部用电量的1/2;欧盟1992年的统计资料显示,当年欧盟的总用电量为17000亿kWh,而其中电动机的用电量为7190亿kWh,占其总用电量的42% (1)

所以,如何提高电动机的效率是一个相关工作者非常关心的问题。根据欧盟有关专家在1997年预测,到2010年欧盟的工业和第三产业中异步电动机的用电量将达到8720亿kWh,如果能将不同功率的电动机的效率提高1-6%,届时可以节约电能3%左右,价值26亿欧元(10欧分/kWh)。同样,在美国,电动机的效率仅仅提高一个百分点,每年就能节省约200 亿kWh的电能,价值14亿美元(7美分/kWh(1)

相关数据显示,目前我国电机的用电量约占全国用电量的60%,但我国80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2-3个百分点,如果能提高2个百分点,将节约用电量约200亿千瓦时, 此外,电动机能效水平的提高还可以大大减少温室气体的排放。据推算,如果在2020年全部使用高效电动机,我国每年可以减少向大气排放2.6亿吨二氧化碳和78.9万吨二氧化硫,对环境保护将起到很大作用。

2、背景及产品

目前世界上只有少数几个国家在研发生产铸铜电动机转子,其中只有西门子能达到产业化。云南铜业压铸科技有限公司(简称云铜铸业)是中国唯一家高压铸造纯铜或高含铜合金电动机转子的企业,其产品定位在30马力以下的电动机铸铜转子。云铜铸业的压铸生产线引进世界先进的布勒压铸设备,公司于20075月建成具有世界一流水平的铸铜转子压铸生产线。做为国际铜业协会(CDA)的会员,云铜铸业的铸铜转子项目从起步开始就保持着与世界铸铜转子产业同步水平。

通过第一阶段工作,云铜铸业试制出10马力(7.5KW4极的铸铜转子。其生产的“第一台铸铜转子电动机”,经测试表明,能效值达到89.9%以上,达到甚至优于美国铸铜转子电机的技术水平。铸铜转子使电机能耗在原基础上下降15%-25%,装配铸铜转子之后,使电机整体体积缩小,使铸铜转子电机的制造成本比传统电机更低。

3、生产中的问题

由于铜的熔点极高(1083),压铸时给料的温度在1000以上。这样难以避免的带来了如下几个问题:

1,料室,料勺要求有好的耐热性;

2,模具要求有好的预热系统;

3,压铸设备与模具之间要求有高的绝热性;

4,压铸机模板及大杠等要求有高的耐热稳定性;

5,对模具设计,模具钢有高的要求;

中国目前高效电机市场份额只占整个市场的10%左右,上升空间极大,但由于国内市场需求较差,多数产品主要用于出口。国家发改委能源研究所科技处负责人表示,对于高效电机的推广已列入国家“十一五”十大重点节能工程,国家将从贷款、税费等方面实行优惠政策,加大推广使用力度,同时在业界应实行最低使用标准,提高电机使用效率。同时,GB186132006即《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准也于200771开始实施,大大推动了我国高效电机的推广进程。云铜铸业的人员也参加了GB186132006的编订,这为将来公司引领电机节能奠定了坚实的基础。该标准将2010年在全国强制实行。

4、设备及产品图片

云铜铸业所用设备如图:

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