[发明专利]电机中的未磁化永磁体段的磁化

说明书

技术领域

本发明大体涉及电机，并且更具体而言，涉及电机中的永磁体转子的磁化。

背景技术

一般而言，诸如马达或发电机的电机包括设置在定子内且用来将电功率转换成机械动力或将机械动力转换成电功率的转子。某些电机使用永磁体型转子，该转子减小了大小且提高了该电机的整体效率。这种转子一般包括设置在转子心轴上的环形永磁体。在较大型的机器中，一般通过组装多个永磁体(其组装在转子心轴周围)来形成永磁体。大体上，永磁体段在组装到转子心轴上之前被磁化。例如，永磁体段由较大的未经最后加工的磁体块切割和研磨成形，在此之后，段在螺线管线圈中单独地被磁化。在某些应用中，尤其是在较大型的机器中，通过K.Halbach提出的磁化矢量(也已知为Halbach磁化)来实现永磁体段的磁化，当应用于永磁体的表面时，该磁化矢量在电机内产生更加正弦形的通量分布，从而降低AC谐波损耗，并且减小转矩脉动、振动和噪声。永磁体段随后通过粘合的方式结合到转子心轴上。

但是，由预磁化的永磁体段组装转子可能是麻烦的过程，尤其是在较大型的电机中，因为其可能耗时且难以处理。该过程可包括由机械装置实现的大的施力和对齐，以便定位和约束通电的永磁体段。如果通电的永磁体块脱离约束的话，该过程容易发生人身事故。因此，为了方便加工，用未磁化磁体组装转子，并且通过对未磁化磁体施加必要的磁场来一齐进行磁化。另外，诸如高速电动马达的电机还可包括在转子上的永磁体组件周围的定位环或保持环，以防止离心力弄破和弄散永磁体组件。通常，保持环由金属材料制成，从而，保持环继承了具有相当程度的导电性的金属属性。在未磁化磁体的磁化期间，对永磁体组件周围的金属保持环或定位环引起涡流，这会阻碍未磁化磁体被磁化。

因此，存在对一种用于使电机转子中的未磁化磁体段磁化的更简单和高效的技术的需要，其中，金属保持环用于永磁体AC同步电机中的磁体保持。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于使电机的转子磁化的方法。该方法包括在包围在保持环中的转子心轴的周围组装一批未磁化的各向异性的永磁体段。该方法还包括确定未磁化的各向异性的永磁体段的多个最佳的磁化定向方向。另外，该方法包括将组装好的未磁化的各向异性的永磁体段定位在转子心轴周围，从而使得各向异性的永磁体段的最佳的磁化方向定向与磁化固定装置产生的多个磁通线对齐。最后，该方法包括对磁化固定装置通电，以通过脉冲直流电来使段磁化达脉冲的最佳持续时间。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于电机的转子的磁化器系统。该磁化器系统包括磁化轭，其中，磁化轭包括从其中延伸的多个极靴。该磁化器系统还包括缠绕在极靴周围的多个线圈。另外，该磁化器系统包括用于通过脉冲直流电对磁化固定装置通电达脉冲的最佳持续时间的磁化电路。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于制造电机的转子的方法。该方法包括在包围在保持环中的转子心轴周围为转子组件提供一批未磁化永磁体段。该方法还包括提供联接到转子组件上的磁化器系统。该磁化器系统包括磁化轭，其中，磁化轭进一步包括从其中延伸的多个极靴。该磁化器系统还包括缠绕在极靴周围的多个线圈，以及用于通过脉冲直流电对磁化固定装置通电达脉冲的最佳持续时间的磁化电路。最后，该方法包括通过对磁化固定装置通电所产生的磁场来使转子组件的这批未磁化永磁体段磁化。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，同样的标号在所有图中表示同样的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的转子磁化器系统。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的转子磁化器系统的磁化器电路。

图3是根据本发明的一个示例性实施例的、在磁化器和永磁体转子的四分之一区段中的峰值电流处的通量分布的示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的磁化器电流脉冲的示例性图解说明。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的电机的转子的磁化方法的流程图。

图6是示出了根据本发明的一个实施例的、制造电机的转子的一种示例性方法的流程图。

部件列表：

10磁化器系统

12磁化固定装置

14腔体

16转子组件

18转子心轴

19未磁化的各向异性的永磁体段

20轴

21转子极靴

22转子极靴

23转子极靴

24转子极靴

26保持环

28磁化轭

30磁化线圈

32磁化线圈

34磁化线圈