專利名稱：高起動(dòng)能力釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種釹鐵硼永磁直流電動(dòng)機(jī)，特別是一種高起動(dòng)能力帶輔助極的釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)。
摩托車、汽車是永磁電機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，當(dāng)前摩托車和汽車電機(jī)中絕大部分是采用永磁直流電機(jī)，這些電機(jī)中又以起動(dòng)機(jī)電機(jī)的科技含量和價(jià)格最高。起動(dòng)機(jī)電機(jī)采用永磁電機(jī)后，與電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)相比，可提高起動(dòng)能力，縮減電機(jī)的體積。當(dāng)前摩托車和汽車起動(dòng)機(jī)電機(jī)大多采用鐵氧體永磁材料，電機(jī)體積比較大，且起動(dòng)能力也較差，少數(shù)采用稀土永磁的起動(dòng)機(jī)電機(jī)，消耗的永磁材料多，成本高；而拖拉機(jī)起動(dòng)機(jī)電機(jī)目前則仍多為電勵(lì)磁串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，雖起動(dòng)能力較大，但電機(jī)體積龐大，用銅量也大。目前，為提高摩托車、汽車和拖拉機(jī)起動(dòng)機(jī)電機(jī)的性能和制造、加工工藝水平，降低電機(jī)的造價(jià)，設(shè)計(jì)出高起動(dòng)能力的釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)，已成為急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種高起動(dòng)能力釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)，它結(jié)構(gòu)緊湊，制造和安裝工藝簡單，制造成本低，永磁材料利用率高，顯著提高了起動(dòng)能力。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括機(jī)殼及組裝其內(nèi)的磁極、電樞，其中磁極由永磁磁極、輔助磁極及其磁極軟鐵組成，永磁磁極采用同心圓的瓦片形體，或采用等半徑的瓦片形體，永磁磁極粘貼于與輔助磁極為一體的磁極軟鐵上。
本實(shí)用新型是在電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)和采用鐵氧體永磁材料的永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。永磁磁極的裝配在電機(jī)磁極裝配于機(jī)殼之前進(jìn)行，永磁磁極直接粘結(jié)在與輔助磁極為一體的磁極軟鐵上，易于保證裝配精度，粘結(jié)永磁磁極后的電機(jī)磁極的裝配與原有電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)和采用鐵氧體永磁材料的永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的磁極裝配的工藝相同，容易實(shí)現(xiàn)。與電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)相比，省去了勵(lì)磁繞組，與其他永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)相比，增加了輔助磁極，使電機(jī)由于輔助磁極的助磁作用而具有電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的串勵(lì)特性，節(jié)省了永磁材料用量，提高了起動(dòng)能力。采用該實(shí)用新型后，可沿用原有電勵(lì)磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)和采用鐵氧體永磁材料的永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的除磁極外的所有配件，從而節(jié)省了電機(jī)制造成本，同時(shí)也提高了電機(jī)的通用性。
本實(shí)用新型的一個(gè)極限情況是永磁磁極與機(jī)殼之間的磁極軟鐵厚度為零(永磁磁極與輔助磁極間也無間隙)，從而電機(jī)磁極僅由永磁磁極和輔助磁極構(gòu)成。
本實(shí)用新型的永磁磁極一般采用同心圓的瓦片形永磁體，為降低永磁體的制造成本，也可采用等半徑的瓦片形永磁體，兩種情況下永磁磁極的外徑應(yīng)與永磁磁極與機(jī)殼間的磁極軟鐵的內(nèi)徑一致(如無磁極軟鐵，則應(yīng)與電機(jī)機(jī)殼內(nèi)徑一致)。
為提高電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和達(dá)到最大輸出功率點(diǎn)前電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，永磁磁極占電機(jī)磁極的比例應(yīng)在合適的范圍，即永磁磁極的弧度宜占電機(jī)磁極弧度的40％～90％。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是本實(shí)用新型的一種Ⅰ型結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2是圖1對(duì)應(yīng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)的磁極示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的一種Ⅱ型結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖4是圖3對(duì)應(yīng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)的磁極示意圖。
根據(jù)圖1～圖4詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置包括機(jī)殼及組裝其內(nèi)的磁極、電樞。其中磁極是由永磁磁極3、輔助磁極5及其磁極軟鐵2組成的。電樞由均布于轉(zhuǎn)子鐵心6上的轉(zhuǎn)子槽和電樞繞組4組成，轉(zhuǎn)子上有轉(zhuǎn)軸7。永磁磁極3粘結(jié)在永磁磁極與機(jī)殼1之間的磁極軟鐵2上，永磁磁極3與輔助磁極5間無間隙，以提高永磁體裝配精度和改善裝配工藝。電機(jī)磁極粘結(jié)或通過其他措施(如磁極間采用固定部件)固定于電機(jī)機(jī)殼1上，可根據(jù)具體磁極裝配工藝確定采用Ⅰ型結(jié)構(gòu)或Ⅱ型結(jié)構(gòu)。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，永磁磁極3安裝在電機(jī)磁極增磁的磁極部位。電機(jī)磁極根據(jù)永磁磁極3的極性按N-S-N-S的周向排列次序安裝(以4極電機(jī)為例)。圖2和圖4中，β為電機(jī)磁極所跨的總弧度，α為永磁磁極3所跨的弧度。根據(jù)起動(dòng)機(jī)電機(jī)的容量和性能要求，永磁磁極3的圓周方向弧度占永磁磁極3與輔助磁極5所構(gòu)成的電機(jī)磁極的40-90％。
本實(shí)用新型的技術(shù)適用于2、4、6和8極起動(dòng)機(jī)電機(jī)。
利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案設(shè)計(jì)出的標(biāo)稱功率為1.5kW起動(dòng)機(jī)電機(jī)，采用Ⅰ型結(jié)構(gòu)，α/β取值為0.667，除電機(jī)磁極外其他部件均采用同容量鐵氧體永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)的部件，與后者相比，各項(xiàng)性能有顯著的提高(見表1)。
表權(quán)利要求1.一種高起動(dòng)能力釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)，包括機(jī)殼及組裝其內(nèi)的磁極、電樞，其特征是磁極由永磁磁極、輔助磁極及其磁極軟鐵組成，永磁磁極采用同心圓的瓦片形體或采用等半徑的瓦片形體，永磁磁體粘貼于與輔助磁極為一體的磁極軟鐵上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征是永磁磁極與輔助磁極間無間隙，永磁磁極的圓周方向弧度占永磁磁極與輔助磁極所構(gòu)成的電機(jī)磁極的40％～90％。
專利摘要一種高起動(dòng)能力釹鐵硼永磁起動(dòng)機(jī)電機(jī)，包括機(jī)殼及組裝其內(nèi)的磁極、電樞，其中磁極由永磁磁極、輔助磁極及其磁極軟鐵組成，永磁磁極采用同心圓的瓦片形體或采用等半徑的瓦片形體，永磁磁極粘貼于與輔助磁極為一體的磁極軟鐵上。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，制造和安裝工藝簡單，制造成本低，永磁材料利用率高，顯著提高了起動(dòng)能力。
文檔編號(hào)H02K1/06GK2452196SQ00252878
公開日2001年10月3日 申請(qǐng)日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者唐任遠(yuǎn), 郭振宏, 吳延忠 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)