CN103426590B - 圆筒形永磁件的径向单极充磁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机及电磁场领域，公开了一种圆筒形永磁件的径向单极充磁装置，包括励磁线圈(1)、导磁轭铁、带导向腔的固定底座(3)、第一固定压板(4)及定位筒(6)；所述励磁线圈1与包覆在其外围的导磁轭铁构成充磁磁芯；所述充磁磁芯套装在所述带导向腔的固定底座(3)的导向腔(12)的外侧；所述第一固定压板(4)压在所述充磁磁芯上，且与所述带导向腔的固定底座(3)连接。本发明的装置所设计的结构解决了单一磁极性圆筒形永磁件的径向充磁问题。

Description

圆筒形永磁件的径向单极充磁装置

技术领域

本发明涉及电机及电磁场领域，特别是涉及一种圆筒形永磁件的径向单极充磁装置。

背景技术

在类似于动磁式直线振荡电机这样的一些永磁电机结构中，常常需要采用单一磁极性径向充磁的圆筒形磁件，而永磁件的磁性能好坏是决定电机性能的重要因素。通常情况下，这种圆筒形的永磁件可以由永磁材料制成的多个瓦片拼接而成，预先对每个瓦片进行充磁，再通过粘接或纤维缠绕等各种手段将所有瓦片组装成圆筒形永磁件。这种方法可以制作出单一磁极性径向充磁的圆筒形永磁件，但存在以下问题：(1)各瓦片均为同一磁极性，组装成圆筒时相邻瓦片之间的排斥力很大，加工难度大。(2)粘接或纤维缠绕时采用的胶常常需要加热固化，而加热时温度控制不稳时则会大大降低瓦片的磁性。(3)瓦片充磁方向通常是单向的，因而组成圆筒形永磁件的充磁方向与径向充磁存在一定的偏差。

由于上述问题的存在，这种制作方式一方面很难保证单一磁极性径向充磁的圆筒形永磁件的性能，另一方面由于加工难度大而导致生产周期长，不利于这类电机产品的产业化发展。

随着这类电机的应用日趋广泛，有必要解决这种单一磁极性径向充磁的圆筒形永磁件快速高效的充磁问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何解决圆筒形永磁件的径向单极充磁问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆筒形永磁件的径向单极充磁装置，包括励磁线圈、导磁轭铁、带导向腔的固定底座、第一固定压板及定位筒；所述励磁线圈与包覆在其外围的导磁轭铁构成充磁磁芯；所述充磁磁芯套装在所述带导向腔的固定底座的导向腔的外侧；所述第一固定压板压在所述充磁磁芯上，且与所述带导向腔的固定底座连接。

优选地，所述导磁轭铁由第一轭铁、第二轭铁和第三轭铁围绕所述励磁线圈组装而成，以形成磁场回路。

优选地，所述第三轭铁由工业纯铁制成圆筒形结构，或由硅钢片呈辐射状组装成圆筒形结构，同轴套装在所述带导向腔的固定底座的导向腔的外侧，所述第一轭铁和第二轭铁由工业纯铁直接加工(或由硅钢片叠合)成多个块状体后拼装而成，或由工业纯铁制成整体圆环形结构，励磁线圈夹在所述第一轭铁和第二轭铁所围成的空间中，且所述第一轭铁和第二轭铁所形成的结构同轴套装在第三轭铁的外侧。

优选地，第一轭铁和第三轭铁之间形成圆筒形气隙。

优选地，所述充磁磁芯固定于所述带导向腔的固定底座和第一固定压板之间。

优选地，所述定位筒为一端带法兰盘的圆筒形结构，所述定位筒用于通过所述法兰盘与待充磁的圆筒形永磁件连接。

优选地，该装置还包括第二固定板，其位于所述第一固定板上方，用于当与所述第一固定压板连接时，将待充磁的圆筒形永磁件固定。

优选地，所述励磁线圈由表面绝缘的金属导线缠绕而成。

(三)有益效果

本发明的装置所设计的结构解决了单一磁极性圆筒形永磁件的径向充磁问题，相对于现有技术先充磁后组装的充磁方式，利用本发明能够使得单一磁极性圆筒形永磁件不仅可以通过烧结永磁材料制成的瓦片组装，也可以采用粘接永磁材料一次成型，然后再进行高效快速地单一磁极性径向充磁，这种先组装后充磁的方式在保证了永磁件性能的同时也提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的圆筒形永磁件的径向单极充磁装置的剖视图(其中安装了圆筒形永磁件)；

图2是图1中励磁线圈外围端面所形成的磁场回路示意图；

图3是本发明实施例一的圆筒形永磁件的径向单极充磁装置的俯视图。

图4是本发明实施例二的圆筒形永磁件的径向单极充磁装置的俯视图。

其中，1、励磁线圈；2a第一轭铁、2b第二轭铁、2c第三轭铁；3、带导向腔的固定底座；4、第一固定压板；5、第二固定压板；6、定位筒；7、圆筒形永磁件；8、9、10连接孔；11、气隙；12导向腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明的单一磁极性圆筒形永磁件的径向充磁装置。包括环形的励磁线圈1、导磁轭铁、带导向腔的固定底座3、第一固定压板4、第二固定压板5和定位筒6。环形励磁线圈1的断面周围沿圆周方向包覆着导磁轭铁，导磁轭铁由第一轭铁2a、第二轭铁2b、第三轭铁2c围绕线圈外围组装而成，以形成磁场回路(图2)。第三轭铁2c采用工业纯铁制成圆筒形结构，或由硅钢片呈辐射状组装成圆筒形结构，同轴套装在带导向腔的固定底座3的导向腔12的外侧，第一轭铁2a和第二轭铁2b由工业纯铁直接加工(或由硅钢片叠合)成多个(图3中为8个)块状体后拼装而成(如图3所示)，或采用工业纯铁制成整体为圆环形的结构(如图4所示)，将励磁线圈1夹在第一轭铁2a和第二轭铁2b所围成的空间中后，上下对接压紧后形成的圆筒同轴套装在第三轭铁2c的外侧。励磁线圈1和导磁轭铁构成充磁磁芯，带导向腔的固定底座3和第一固定压板4连接，且通过连接孔8和连接孔9采用螺栓将充磁磁芯固定。轭铁2a和轭铁2c之间形成圆筒形气隙11。

励磁线圈1由表面绝缘的金属导线缠绕而成，利用模具缠绕后刷胶定型或采用托架支撑定型，所述托架为绝缘隔磁材料。定位筒6为一端带法兰盘的圆筒形结构，通过法兰盘与待充磁的圆筒形永磁件7连接。

充磁时，将待充磁的圆筒形永磁件7与定位筒6连接，前者插入圆筒形气隙11中，后者插入带导向腔的固定底座3的导向腔12中，通过定位筒6与导向腔12的配合能够保证圆筒形永磁件7在气隙11中的定位，第二固定压板5与第一固定压板4通过连接孔9和连接孔10采用螺栓连接压紧，从而将待充磁的圆筒形永磁件7固定。然后将装配好的充磁装置与充磁机连接，在环形励磁线圈1内通入高压直流电，从而在气隙11中产生高强度的磁场，实现对圆筒形永磁件7的径向充磁。

相对于现有技术的充磁方式(预先对每个瓦片进行充磁，再通过粘接或纤维缠绕等各种手段将所有瓦片组装成圆筒形永磁件)，本发明能够实现先组装圆筒形永磁件，后充磁。

由以上实施例可以看出，本发明的装置所设计的结构解决了单一磁极性圆筒形永磁件的径向充磁问题，相对于现有技术先充磁后组装的充磁方式，利用本发明能够使得单一磁极性圆筒形永磁件不仅可以通过烧结永磁材料制成的瓦片组装，也可以采用粘接永磁材料一次成型，然后再进行高效快速地单一磁极性径向充磁，这种先组装后充磁的方式在保证了永磁件性能的同时也提高了生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种圆筒形永磁件的径向单极充磁装置，其特征在于，包括励磁线圈(1)、导磁轭铁、带导向腔的固定底座(3)、第一固定压板(4)及定位筒(6)；所述励磁线圈(1)与包覆在其外围的导磁轭铁构成充磁磁芯；所述充磁磁芯套装在所述带导向腔的固定底座(3)的导向腔(12)的外侧；所述第一固定压板(4)位于所述充磁磁芯上，且与所述带导向腔的固定底座(3)连接；所述定位筒(6)为一端带法兰盘的圆筒形结构，所述定位筒(6)用于通过所述法兰盘与待充磁的圆筒形永磁件(7)连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导磁轭铁由第一轭铁(2a)、第二轭铁(2b)和第三轭铁(2c)围绕所述励磁线圈(1)组装而成，以形成磁场回路。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第三轭铁(2c)由工业纯铁制成圆筒形结构，或由硅钢片呈辐射状组装成圆筒形结构，同轴套装在所述带导向腔的固定底座(3)的导向腔(12)的外侧，所述第一轭铁(2a)和第二轭铁(2b)由工业纯铁直接加工或由硅钢片叠合成多个块状体后拼装而成，或由工业纯铁制成圆环形结构，励磁线圈(1)夹在所述第一轭铁(2a)和第二轭铁(2b)所围成的空间中，且所述第一轭铁(2a)和第二轭铁(2b)所形成的结构同轴套装在第三轭铁(2c)的外侧。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，第一轭铁(2a)和第三轭铁(2c)之间形成圆筒形气隙(11)。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充磁磁芯固定于所述带导向腔的固定底座(3)和第一固定压板(4)之间。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第二固定板(5)，其位于所述第一固定板(4)上方，用于当与所述第一固定压板(4)连接时，将待充磁的圆筒形永磁件(7)固定。

7.如权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述励磁线圈(1)由表面绝缘的金属导线缠绕而成。