永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種永磁體充磁裝置，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)氣隙磁場正弦 分布的永磁轉(zhuǎn)子充磁裝置，屬于永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，永磁電機(jī)憑借其輕型化、高性能化、高效節(jié)能等特點(diǎn)，占據(jù)了廣泛的市場空 間，但是在實(shí)際運(yùn)行的過程中，永磁電機(jī)在振動(dòng)和噪聲方面存在的問題越來越得到關(guān)注，而 體現(xiàn)永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲方面性能的永磁轉(zhuǎn)子成為關(guān)鍵因素。
[0003] 首先，現(xiàn)有的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子尤其是整體結(jié)構(gòu)永磁轉(zhuǎn)子建立的氣隙磁場多為非正弦 波，其中存在大量諧波，從而使得電動(dòng)機(jī)的銅耗、鐵耗、雜耗增加，效率下降、溫升升高，導(dǎo)致 永磁電機(jī)節(jié)能優(yōu)勢難W體現(xiàn)為市場優(yōu)勢。此外，非正弦磁場還會(huì)產(chǎn)生脈振電磁轉(zhuǎn)矩而引起 轉(zhuǎn)速振蕩，影響運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，直接限制了永磁電機(jī)的使用和推廣。
[0004] 因此，通過研發(fā)一種調(diào)制式充磁裝置，使得永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生氣隙磁場波形更加接近 正弦波，已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，使充磁 后的永磁轉(zhuǎn)子在電機(jī)中產(chǎn)生的氣隙磁場波形更加接近正弦波，W提高永磁電機(jī)的穩(wěn)定性和 可靠性。
[0006] 本永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，主要由兩個(gè)對(duì)稱放置的充磁極、兩個(gè)分別安裝在充磁 極上的勵(lì)磁線圈、W及包覆在兩個(gè)充磁極外周的磁輛構(gòu)成，所述的勵(lì)磁線圈的引出線配接 脈沖電源，為安放在兩個(gè)充磁極之間的永磁轉(zhuǎn)子充磁。
[0007] 實(shí)現(xiàn)上述目的的主要改進(jìn)在于：所述的充磁極與永磁轉(zhuǎn)子的接觸表面 還開設(shè)按照一定關(guān)系調(diào)制的槽；即一個(gè)充磁極上的槽使得該充磁極的接觸表面 形成《個(gè)弧線段，第A個(gè)弧線段Ait的中也線距離充磁極幾何中也線即NS極交界 線的圓也角度為％ = (.21- - 1的/〇?)電弧度，第^個(gè)弧線段的寬度圓也弧角為 4 = c々s[(k-l)丹/?]-cos〇bT/崎電弧度；另一個(gè)充磁極的;^個(gè)弧線段與前述充磁極的巧 個(gè)弧線段關(guān)于充磁極幾何中也線對(duì)稱設(shè)置。
[0008] 此外，為了益于永磁磁粉材料內(nèi)部磁疇的調(diào)控性排列，充磁時(shí)槽內(nèi)應(yīng)該沒有磁力 線通過，為此要求槽的深度大于其寬度。并且，充磁極和勵(lì)磁線圈為可更換式結(jié)構(gòu)，W便適 應(yīng)不同尺寸大小和不同材質(zhì)永磁轉(zhuǎn)子的充磁需求。
[0009] 優(yōu)選的，槽的深度大于其寬度的兩倍，W保證導(dǎo)磁率高。
[0010] 優(yōu)選的，弧線段個(gè)數(shù)?取奇數(shù)5或者7。
[0011] 進(jìn)一步，充磁極和勵(lì)磁線圈由導(dǎo)磁率高的軟磁材料制成，W優(yōu)化充磁效果。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的改進(jìn)重點(diǎn)在于與永磁轉(zhuǎn)子接觸的充磁極表面上開 有按照一定關(guān)系調(diào)制的槽，使得充磁極接觸表面被分割成關(guān)于充磁極幾何中也線對(duì)稱的弧 線段，弧線段寬度和間隔成正弦比例關(guān)系，每個(gè)弧線段的寬度不等，不同弧線段之間的間隔 寬度即槽的寬度也不相等，實(shí)現(xiàn)一種調(diào)制的永磁轉(zhuǎn)子充磁極。該充磁極在永磁轉(zhuǎn)子成型過 程中對(duì)永磁磁粉施加磁場作用，使得永磁磁粉材料內(nèi)部磁疇發(fā)生調(diào)控性排列，在永磁轉(zhuǎn)子 成型后裝入電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的氣隙磁場波形更加接近正弦波，克服了現(xiàn)有永磁轉(zhuǎn)子充磁方法中 氣隙磁場非正弦的不足，有益于改善永磁電機(jī)的性能，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型的截面圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系圖；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型的開槽尺寸關(guān)系圖；
[0016] 圖4為本實(shí)用新型充磁時(shí)磁力線分布圖；
[0017] 圖5為本實(shí)用新型充磁時(shí)氣隙磁場波形曲線；
[0018] 圖中：1、充磁極，2、勵(lì)磁線圈，3、磁輛，4、永磁轉(zhuǎn)子，5、槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地說明。
[0020] 如圖1所示，主要由兩個(gè)對(duì)稱放置的充磁極1，兩個(gè)分別安裝在充磁極1上的勵(lì)磁 線圈2, W及包覆在兩個(gè)充磁極1外周的磁輛3構(gòu)成。兩個(gè)充磁極1之間安放待充磁的永 磁轉(zhuǎn)子4,并通過勵(lì)磁線圈2引出線配接脈沖電源。為實(shí)現(xiàn)正弦充磁的目的，特別在充磁極 1與永磁轉(zhuǎn)子4的接觸表面開設(shè)按照一定關(guān)系調(diào)制的槽5,槽5使得充磁極1接觸表面形成 寬度和間隔成正弦比例關(guān)系的弧線段，該種正弦比例關(guān)系可W按照正弦波面積等效的原則 確定，也可W用H角波與正弦波調(diào)制方法設(shè)計(jì)。
[0021] 如圖2所示，其中一個(gè)充磁極1上的槽5使得該充磁極1的接觸表面形 成《個(gè)弧線段，第A個(gè)弧線段的中也線距離充磁極1幾何中也線即NS極交界 線的圓也角度為％ = (2.fc-1>/(2?)電弧度，第,^個(gè)弧線段*,^^的寬度圓也弧角為 A二CO化k-1) ?!?/滯]-cos腳T/吻電弧度；另一個(gè)充磁極1的奶個(gè)弧線段與前述充磁極1 的《個(gè)弧線段關(guān)于充磁極幾何中也線q軸對(duì)稱設(shè)置。
[0022] 上述實(shí)施例中，為了益于永磁磁粉材料內(nèi)部磁疇的調(diào)控性排列，充磁時(shí)槽5內(nèi)應(yīng) 該沒有磁力線通過，為此槽4的寬度a和深度b取為b〉a，一般優(yōu)選b〉2a，如圖3所示。并 且，充磁極1和勵(lì)磁線圈2均可W設(shè)計(jì)成可W更換式的結(jié)構(gòu)，W便適應(yīng)不同尺寸大小和不同 材質(zhì)永磁轉(zhuǎn)子4的充磁需求。上述各實(shí)施例中，弧線段個(gè)數(shù)?取奇數(shù)5或者7。上述各實(shí)施 例中，充磁極1和磁輛3由導(dǎo)磁率高的軟磁材料制成。
[0023] 使用時(shí)，由于充磁極1表面被槽5分割成關(guān)于q軸對(duì)稱的弧線段，每個(gè)弧線段的寬 度不等，不同弧線段之間的間隔寬度也不相等，如此實(shí)現(xiàn)了一種調(diào)制式永磁轉(zhuǎn)子4的充磁 極1。該調(diào)制式充磁極1在永磁轉(zhuǎn)子4成型過程中對(duì)永磁磁粉施加磁場作用，使得永磁磁粉 材料內(nèi)部磁疇發(fā)生調(diào)控性排列，如圖4所示為本實(shí)用新型正弦充磁時(shí)磁力線分布情況。在 永磁轉(zhuǎn)子4成型后裝入電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的氣隙磁場波形更加接近正弦波，如圖5所示，其中T為 永磁轉(zhuǎn)子4極距，可見使用本實(shí)用新型為永磁轉(zhuǎn)子充磁，能夠?qū)崿F(xiàn)永磁電機(jī)氣隙磁場正弦 分布。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，主要由兩個(gè)對(duì)稱放置的充磁極（1)、兩個(gè)分別安裝在 充磁極（1)上的勵(lì)磁線圈（2)、以及包覆在兩個(gè)充磁極（1)外周的磁軛（3)構(gòu)成，所述的勵(lì)磁 線圈（2)的引出線配接脈沖電源，為安放在兩個(gè)充磁極（1)之間的永磁轉(zhuǎn)子（4)充磁；其特 征在于： 所述的充磁極（1)與永磁轉(zhuǎn)子（4)的接觸表面還開設(shè)按照一定關(guān)系調(diào)制的槽（5)，即一 個(gè)充磁極（1)上的槽（5)使得該充磁極（1)的接觸表面形成《個(gè)弧線段,第i個(gè)弧線段~ 的中心線距離充磁極（1)幾何中心線即NS極交界線的圓心角度為％ = (21-電弧 度，第是個(gè)弧線段·的寬度圓心弧角為4 = c〇s[(k-l) ?r/挑]-cos(fcr/w)電弧度,另一個(gè)充 磁極（1)的《個(gè)弧線段與前述充磁極（1)的《個(gè)弧線段關(guān)于充磁極幾何中心線對(duì)稱設(shè)置； 所述的槽（5)的深度大于其寬度； 所述的充磁極（1)和勵(lì)磁線圈（2)為可更換式結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，其特征在于，所述的槽（5)的 深度大于其寬度的兩倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，其特征在于，所述的弧線 段個(gè)數(shù)》取奇數(shù)5或者7。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，其特征在于，所述的充磁 極（1)和磁軛（3 )由軟磁材料制成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種永磁轉(zhuǎn)子正弦充磁裝置，用于永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的充磁，主要由充磁極、勵(lì)磁線圈和磁軛構(gòu)成，充磁極表面上開有寬度和間隔成正弦比例關(guān)系的槽，使得充磁極表面被分割成關(guān)于充磁極幾何中軸線對(duì)稱的弧線段，每個(gè)弧線段的寬度不等，不同弧線段之間的間隔寬度也不相等，以實(shí)現(xiàn)一種調(diào)制的永磁轉(zhuǎn)子充磁極；該充磁極在永磁轉(zhuǎn)子成型過程中對(duì)永磁磁粉施加磁場作用，使得永磁磁粉材料內(nèi)部磁疇發(fā)生調(diào)控性排列；使得永磁轉(zhuǎn)子成型后裝入電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的氣隙磁場波形更加接近正弦波，克服現(xiàn)有永磁轉(zhuǎn)子充磁方法中氣隙磁場非正弦分布的不足，可減少諧波磁場的作用，益于改善永磁電機(jī)的性能，降低永磁電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，提高電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】H02K15-03, H01F13-00
【公開號(hào)】CN204361868
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420532675
【發(fā)明人】安躍軍, 陳崇飛, 許曉輝
【申請(qǐng)人】徐州通用高新磁電有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年9月17日