CN106208551A - 永磁电机的永磁体制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁电机的永磁体制造方法，包括以下步骤：对永磁材料进行成型；对成型后的永磁材料进行充磁，且控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°。根据本发明的永磁电机的永磁体制造方法，能够在不改变电机结构且不增加电机的加工难度的条件下，减小电机的齿槽转矩，提高电机的定位精度和运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域领域，尤其是涉及一种永磁电机的永磁体制造方法。
背景技术
永磁电机的齿槽转矩的存在导致转矩波动，影响电机的定位精度，降低运行可靠性。相关技术中，通过优化电机结构来改善永磁电机的齿槽转矩，然而在实际应用中，改变电机结构会增加电机的加工难度，并且永磁体的取向制造工艺及充磁手段不理想，仍会导致齿槽转矩偏大，无法达到预期效果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种永磁电机的永磁体制造方法，所述永磁电机的永磁体制造方法能够在不改变电机结构且不增加电机的加工难度的条件下，减小电机的齿槽转矩，提高电机的定位精度和运行可靠性。
根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法，包括以下步骤：对永磁材料进行成型；对成型后的永磁材料进行充磁，且控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°。
根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法，通过控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°，即控制磁偏角小于或等于2°，可以减小齿槽转矩，从而可以在不改变电机结构且不增加电机的加工难度的条件下，提高电机的定位精度和运行可靠性。
另外，根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法还具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，通过控制成型工艺精度、控制永磁材料的尺寸和控制模具对取向磁场的影响中的至少一种方式控制所述实际充磁方向与所述理论充磁方向之间的夹角。
根据本发明的一些实施例，所述永磁材料为铁氧体或钕铁硼。
根据本发明的一些实施例，所述充磁的方式为平行充磁或径向充磁。
根据本发明的一些实施例，成型后的永磁材料的纵向截面为长方形且由两个纵向边和两个横向边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述纵向边。
根据本发明的一些实施例，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、直线形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述直线形内边。
根据本发明的一些实施例，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述弧形内边的两端之间的连线。
根据本发明的一些实施例，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影交于一点且该点位于所述纵向截面外并相对于所述弧形外边更加邻近所述弧形内边。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的永磁电机的永磁体的平行充磁示意图；
图2是根据本发明第一可选实施例的永磁电机的永磁体的平行充磁示意图；
图3是根据本发明第二可选实施例的永磁电机的永磁体的平行充磁示意图；
图4是根据本发明第三可选实施例的永磁电机的永磁体的径向充磁示意图。
附图标记：
永磁材料1。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
永磁电机由于转子永磁体与开槽定子的相互作用会产生齿槽转矩，导致转矩波动，降低系统控制特性和运行可靠性，影响电机的定位精度，并引起振动、噪音等一系列问题，从而严重影响永磁电机在高性能系统中的应用。
相关技术中通过优化电机结构来改善齿槽转矩，例如，通过磁极错移、改变极弧系数或磁极削角来改变磁极参数，或者，通过减小定子槽口宽度、采用闭口槽、电枢齿冠开槽、斜槽、不等槽口宽配合和磁性槽楔等来改变定子结构，又或者利用定子槽数和极数的合理组合。
然而在实际应用中，改变电机结构会增加电机的加工难度，并且永磁体的取向制造工艺及充磁手段不理想，仍会导致齿槽转矩偏大，无法达到预期效果。
为此，本发明提出一种永磁电机的永磁体制造方法，该永磁电机的永磁体制造方法能够在不改变电机结构且不增加电机的加工难度的条件下，减小电机的齿槽转矩，提高电机的定位精度和运行可靠性。
下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法。
如图1-图4所示，根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法，包括以下步骤：
S1：对永磁材料1进行成型。优选地，永磁材料1为铁氧体或钕铁硼，从而磁性能较高。
S2：对成型后的永磁材料1进行充磁，且控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°，即，控制永磁材料1的实际取向方向与理论取向方向之间的夹角小于或等于2°，也就是说，通过控制磁偏角小于或等于2°，来减小电机的齿槽转矩。其中，充磁的方式可以为平行充磁或径向充磁。
根据本发明实施例的永磁电机的永磁体制造方法，通过控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°，即控制磁偏角小于或等于2°，可以减小齿槽转矩，从而可以在不改变电机结构且不增加电机的加工难度的条件下，提高电机的定位精度和运行可靠性。
根据本发明的一些实施例，可以通过控制成型工艺精度、控制永磁材料1的尺寸和控制模具对取向磁场的影响中的至少一种方式控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角。当然，可以结合上述三种控制方式控制磁偏角的大小。
根据本发明的一个具体实施例，如图1所示，成型后的永磁材料1的纵向截面为长方形且由两个纵向边和两个横向边围成，理论充磁方向在纵向截面所在平面内的投影正交于所述纵向边。图中虚线箭头示出了理论充磁方向，实线箭头示出了实际充磁方向，其中，充磁方式为平行充磁，实际充磁方向在纵向截面所在平面内的投影相对于长方形的纵向边倾斜，理论充磁方向与实际充磁方向之间的夹角为θ。
根据本发明的第一可选实施例，如图2所示，成型后的永磁材料1的纵向截面由弧形外边、直线形内边和两个直线形侧边围成，理论充磁方向在纵向截面所在平面内的投影正交于直线形内边。图中虚线箭头示出了理论充磁方向，实线箭头示出了实际充磁方向，其中，充磁方式为平行充磁，实际充磁方向在纵向截面所在平面内的投影相对于直线形内边倾斜，理论充磁方向与实际充磁方向之间的夹角为θ。
根据本发明的第二可选实施例，如图3所示，成型后的永磁材料1的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，理论充磁方向在纵向截面所在平面内的投影正交于弧形内边的两端之间的连线。图中虚线箭头示出了理论充磁方向，实线箭头示出了实际充磁方向，其中，充磁方式为平行充磁，实际充磁方向在纵向截面所在平面内的投影相对于弧形内边的两端之间的连线倾斜，理论充磁方向与实际充磁方向之间的夹角为θ。
根据本发明的第三可选实施例，成型后的永磁材料1的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，理论充磁方向在纵向截面所在平面内的投影交于一点，且该点位于纵向截面外并相对于弧形外边更加邻近弧形内边。图中虚线箭头示出了理论充磁方向，实线箭头示出了实际充磁方向，其中，充磁方式为径向充磁，实际充磁方向在纵向截面所在平面内的投影相对于长方形的纵向边倾斜，理论充磁方向与实际充磁方向之间的夹角为θ。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
对永磁材料进行成型；
对成型后的永磁材料进行充磁，且控制实际充磁方向与理论充磁方向之间的夹角小于或等于2°。
2.根据权利要求1所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，通过控制成型工艺精度、控制永磁材料的尺寸和控制模具对取向磁场的影响中的至少一种方式控制所述实际充磁方向与所述理论充磁方向之间的夹角。
3.根据权利要求1所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，所述永磁材料为铁氧体或钕铁硼。
4.根据权利要求1所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，所述充磁的方式为平行充磁或径向充磁。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，成型后的永磁材料的纵向截面为长方形且由两个纵向边和两个横向边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述纵向边。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、直线形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述直线形内边。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影正交于所述弧形内边的两端之间的连线。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的永磁电机的永磁体制造方法，其特征在于，成型后的永磁材料的纵向截面由弧形外边、弧形内边和两个直线形侧边围成，所述理论充磁方向在所述纵向截面所在平面内的投影交于一点且该点位于所述纵向截面外并相对于所述弧形外边更加邻近所述弧形内边。
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