CN110235340B - 永磁激励的旋转电机的制造方法和拆卸方法 - Google Patents

Abstract

为了制造永磁激励的旋转电机，制造电机的定子(1)和转子(2)的转子体(6)。将由能磁化但还未被磁化的材料制成的磁体(8)定位和固定在转子体(6)之中或之上，以使磁体(8)布置在转子(2)的尚待形成的磁极(7)的区域中。围绕转子(2)的尚待形成的磁极(7)布置电导体(9)。将转子体(6)固定在转子轴(3)上。将转子轴(3)连同转子体(6)以及还未被磁化的磁体(8)和电导体(9)一起相对于定子(1)安置在转子轴的随后的运行位置处。在相对于定子(1)安置转子轴(3)之后，为电导体(9)施加脉冲电流(I)，并且因此通过磁化磁体(8)来形成转子(2)的磁极(7)。在形成转子(2)的磁极(7)之后将一个导体(9)的或多个导体(9)的端部(10)相互电连接。为了拆卸电机实施相反的流程。

Description

永磁激励的旋转电机的制造方法和拆卸方法

技术领域

本发明涉及一种永磁激励的旋转电机的制造方法，

-其中，制造电机的定子；

-其中，制造电机的转子的转子体；

-其中，将由能磁化但还未被磁化的材料制成的磁体定位和固定在转子体之中或之上，以使磁体布置在转子的尚待形成的磁极的区域中；

-其中，围绕转子的尚待形成的磁极布置电导体；

-其中，将转子体固定在转子轴上；

-其中，将转子轴连同转子体以及还未被磁化的磁体和电导体一起相对于定子安置在转子轴的随后的运行位置处；

-其中，在将转子轴相对于定子安置在转子轴的随后的运行位置处之后，为电导体施加脉冲电流并且因此通过磁化磁体来形成转子的磁极。

本发明还涉及一种永磁激励的旋转电机的拆卸方法，

-其中，电机具有转子和定子，该转子具有转子体；

-其中，将由被磁化的材料制成的磁体定位和固定在转子体之中或之上，以使磁体布置在转子的磁极的区域中；

-其中，围绕转子的磁极布置电导体；

-其中，将转子体固定在转子轴上；

-其中，首先为电导体施加脉冲电流并且因此将磁体去磁化；

-其中，随后才将转子轴连同转子体以及目前不再被磁化的磁体和电导体一起相对于定子从转子轴的运行位置移走。

背景技术

在永磁激励的电机中，电磁力由磁场的相互作用产生，磁场一方面通过在电机定子中布置的定子绕组并且另一方面通过在电机的转子的转子体之上或之中布置的永磁体生成。

永磁体对铁磁材料(例如转子体的或定子的叠片)施加很大的力。因此，磁体在转子体之上或之中的精确定位是困难的。通常需要能够为此施加必要的力的特别的装置。出于安全原因，在没有这种装置的情况下通常不能给大型永磁激励的电机装配转子体。

在装配转子体之后，电机的进一步安装也很困难，尤其是例如在常规的内转子中将装配有磁体的转子体引入电机定子的情况。为此通常也需要昂贵和大开销的装置，以便控制在此产生的力。尤其在安装期间，必须可靠地避免永磁体与定子的叠片组的接触。否则，转子会由于大的磁力而粘附在定子上并且难以再次与定子分离。

已经提出：当转子体还没装配磁体时就将转子置入定子中(即将转子沿轴向方向置入定子中)。在这种情况下，磁体在随后的时间点借助于相应的引入装置被引入到转子体中。这种流程既麻烦又昂贵。此外，如果磁体被引入转子体的凹处中，这种流程只能在所谓的埋入式永磁体中实现。相反，如果磁体布置在转子体的罩面上，则不能实现这种流程。

对于永磁激励的电机的转子的拆卸存在同样的问题。特别是，转子只能通过特别的装置在轴向方向上从定子中引出，该装置能够克服大的磁牵引力。可选地，可以将整个电机充分加热到高于磁体的居里温度的温度，从而将磁体去磁并且在磁体去磁之后将转子从定子中移出。

上文所述类型的制造方法和拆卸方法例如由文献US 9508479B1已知。类似的已公开的内容能够在DE10049766A1和DE102007025971A1中找到。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可行的方案，通过其能够以简单的方式制造并且尤其安装电机，并且能在运行中可靠保护转子的磁极。

第一个目的通过本发明的制造方法实现。

根据本发明，前述类型的制造方法设计为：在形成转子的磁极之后将一个导体的或多个导体的端部相互电连接。由此能够实现：导体在电机的正常运行期间对磁体施加保护作用。

可行的是，围绕每个待形成的磁极分别布置一个专属的导体。可选的是，围绕多个待形成的磁极布置一个连贯的导体。

本发明的第二个目的是实现一种可行的方案，通过其能够以简单的方式拆卸这种电机，并且能在运行中可靠保护转子的磁极。

第二个目的是通过本发明的拆卸方法来实现。

根据本发明，上文所述的类型的拆卸方法设计为：将一个导体的或多个导体的端部相互电连接并且在施加脉冲电流之前相互电隔离。

附图说明

本发明的上述特性、特征和优点以及实现的方法和方式结合以下实施例的描述变得更加清楚易懂，实施例结合附图阐述。在此以示意图示出：

图1以沿着图2中的线I-I的纵向截面图示出电机，

图2以沿着图1中的线II-II的横截面图示出图1中的电机，以及

图3以展开的图示出转子体的罩。

具体实施方式

根据图1和图2，电机具有定子1和转子2。转子2抗扭地安装在转子轴3上。在转子轴的运行位置，转子轴3安置在轴承4中。轴承4相对于定子1是固定的。例如，轴承4能够布置在所谓的轴承端盖中，该轴承端盖在轴承端盖侧固定在围绕定子1的壳体上。由于转子轴3安置在轴承4中，转子轴3和与转子轴在一起的转子2能够围绕电机的旋转轴线5转动。电机因此是旋转电机。

至于在下文中使用的术语“轴向”“径向”和“切向”，它们都是参照于旋转轴线5而言的。“轴向”是平行于旋转轴线5的方向。“径向”是垂直于旋转轴线5朝向或者远离旋转轴线的方向。“切向”是既垂直于轴向方向又垂直于径向方向的方向。因此，“切向”是对于固定的轴向位置并且在围绕旋转轴线5的圆周上与旋转轴线5保持固定的径向距离的方向。此外，下面提供具有附图标记z的轴向方向、具有附图标记r的径向方向和具有附图标记α的切线方向(也就是机械角)。

根据图1和图2，转子2包括转子体6。该转子体6尤其包括叠片组。转子体6是与转子轴3抗扭地连接的部件。此外，转子2还包括多个磁极7。磁极7布置在转子体6上。磁极7的数量能够根据需要确定。以下阐述磁极7的数量为4的实施例。磁极7的数量当然可以更小或者更大。磁极7根据图2中的图由永磁体形成。因此，该电机是永磁激励的电机。

为了制造电机，一方面制造电机的定子1，该流程是本领域技术人员所公知的并且也能够在本发明的范围内以完全常规的方式完成。因此下面不再进一步阐述该流程。定子1的制造能够在任意时间点完成。定子的制造仅必须在转子轴3稍后安置在轴承4中之前完成。然而，根据本发明设计与定子1和转子2的结合相关的、转子2的制造细节。

为了制造转子2，首先制造转子体6。转子体6形成转子2的所谓的主动部件、即硅钢片的堆叠连同相关的固定元件，通过该固定元件将叠片的堆叠压在一起并且保持在一起。转子体6的制造也能够完全以常规的方式完成。因此，下面不再详细阐述。然而重要的是，在本发明的范围内，转子体6不包括磁极7。

在制造转子体6之后，磁体8被定位和固定在转子体6上。图3示出了这种状态。磁体8的定位和固定能够以常规的方式完成。尤其能够以如下方式完成定位和固定：磁体8布置在转子2的磁极7的区域中。然而重要的是，在本发明的范围内，虽然磁体8由能磁化的材料制成，但该材料还不被磁化。因此，在将磁体8定位和固定在转子体之上或之中的时间点，没有磁力作用。尤其与如果磁体8已经被磁化相比，磁体8在转子体6上的定位因此能够明显更容易实现。特别地，由于磁体8对彼此以及对转子体6不施加磁力，因此可以实现磁体8的高度精确的定位。磁体8的定位能够根据需要实现，例如通过粘合或者铸造。另外可以施加绷带。

通过定位和固定，磁体8布置在转子2的磁极7的区域中。由于磁体8还未被磁化，因此还没有形成磁极7。

在图3的图示范围内，磁体8布置在转子体6上。如果磁体8不在转子体6上而是在转子体6中布置，那么原则上可以实施相同的流程，也就是在转子体6的罩面上覆盖转子体6的材料。

在随后的步骤中，根据图3的图示，围绕转子2的待形成的磁极7布置电导体9。电导体9同样是固定的。在轴向-切向平面中看，电导体9通常至少以U形围绕磁极7。可选的是，电导体9能够利用一个或多个完整的绕组围绕磁极7。在径向方向r上看，导体9能够布置在与磁体8相同的高度上、在磁体8的上方或者在磁体8的下方。根据图3中的图示，围绕每个磁极7能够分别放置一个专属的电导体9。在这种情况下，每两个导体端部配有一个磁极7。可选地，围绕多个磁极7可以只放置一个连贯的导体9。这种情况下，仅存在总共两个导体端部。还可以存在导体9虽然围绕多个磁极但不围绕全部磁极7的中间状态。

在另外的步骤中，转子体6抗扭地固定在转子轴3上，转子轴3的固定能够用常规的方式进行，并且因此在之后不再进一步阐述。可选的是，能够在磁体8被定位和固定之前或者之后在转子体6上进行这种固定。

在转子体6与布置在转子体6上的磁体8抗扭地固定在转子轴3上之后，转子轴3连同转子体6以及磁体8和电导体9一起相对于定子1安置在转子轴的随后的运行位置处。电机原则上处于图1和图2所示的状态。然而，磁体8在该时间点还未被磁化。因此，转子2在这种状况能够(像转子2与定子1在随后的运行中相互电磁作用那样)围绕旋转轴线5转动。由于磁体8还未被磁化并且磁极7因此还没有形成，因此在定子1和转子2之间没有电磁力作用。这同样适用于将电流施加到布置在定子1中的定子绕组的情况。

在将转子轴3相对于定子1安置在转子轴的运行位置并且电机因此基本完成机械安装之后，形成转子2的磁极7。为此目的，电导体9(根据实施例先后或者同时地)被施加脉冲电流I。脉冲电流I在由一个导体9或者多个导体9包围的区域(即主要在待形成磁极7的区域)中产生瞬时的大磁场。脉冲电流I以如下的方式被确定，即由脉冲电流I在磁极7的区域中产生的磁场强于磁体8的矫顽力。因此，脉冲电流I导致磁化磁体8并且相应导致形成转子2的磁极7。

可行的是，一个导体9的或者多个导体9的端部在形成转子2的磁极7之后相互电连接。这在图3中示意性地由相应的虚线示出。

为了拆卸以这种方式制造的永磁激励的旋转电机，能够采取相反的流程。尤其在这情况下，首先对电导体9施加脉冲电流I，并且由此将磁体8去磁化。如果需要，在施加脉冲电流I之前将一个导体9的或者多个导体9的端部相互电隔离。在此之后，即在转子体8被去磁化之后，转子轴3连同转子体以及具有目前不再被磁化的磁体8和电导体9一起相对于定子1从转子轴的运行位置移走。

总之，本发明涉及以下内容：

为了制造永磁激励的旋转电机，制作电机的定子1和转子2的转子体6。在转子体6之中或之上定位和固定由能磁化但还未被磁化的材料制成的磁体8，以使磁体8布置在转子2的待形成的磁极7的区域中。围绕转子2的待形成的磁极7布置电导体9。将转子体6固定在转子轴3上。将转子轴3连同转子体6以及还未被磁化的磁体8和电导体9一起相对于定子1安置在转子轴的随后的运行位置处。在相对于定子1安置转子轴3之后，为电导体9施加脉冲电流I，并且由此通过磁化磁体8来形成转子2的磁极7。在形成转子2的磁极7之后将一个导体9的或多个导体9的端部相互电连接。为了拆卸电机实施相反的流程。

本发明具有许多优点。尤其能够以简单的方式制造和安装以及拆卸电机，并且在电机的安装和拆卸期间不产生磁力。

尽管在细节上通过优选的实施例详细说明和描述了本发明，但本发明不限于所公开的例子，并且本领域技术人员能够在不脱离本发明的保护范围的情况下得出其他变化方案。

Claims (4)

1.一种永磁激励的旋转电机的制造方法，

-其中，制造所述电机的定子(1)；

-其中，制造所述电机的转子(2)的转子体(6)；

-其中，将由能磁化但还未被磁化的材料制成的磁体(8)定位和固定在所述转子体(6)之中或之上，以使所述磁体(8)布置在所述转子(2)的尚待形成的磁极(7)的区域中；

-其中，围绕所述转子(2)的尚待形成的所述磁极(7)布置电的导体(9)；

-其中，将所述转子体(6)固定在转子轴(3)上；

-其中，将所述转子轴(3)连同所述转子体(6)以及还未被磁化的所述磁体(8)和电的所述导体(9)一起相对于所述定子(1)安置在所述转子轴的随后的运行位置处；

-其中，在将所述转子轴(3)相对于所述定子(1)安置在所述转子轴的随后的运行位置处之后，为电的所述导体(9)施加脉冲电流(I)并且因此通过磁化所述磁体(8)来形成所述转子(2)的所述磁极(7)；

其特征在于，在形成所述转子(2)的所述磁极(7)之后将多个所述导体(9)中的相应的导体的端部相互电连接。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，围绕每个待形成的所述磁极(7)分别布置一个专属的导体(9)。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，围绕多个待形成的所述磁极(7)布置一个连贯的导体(9)。

4.一种永磁激励的旋转电机的拆卸方法，

-其中，所述电机具有转子(2)和定子(1)，所述转子具有转子体(6)；

-其中，将由被磁化的材料制成的磁体(8)定位和固定在所述转子体(6)之中或之上，以使所述磁体(8)布置在所述转子(2)的磁极(7)的区域中；

-其中，围绕所述转子(2)的所述磁极(7)布置电的导体(9)；

-其中，将所述转子体(6)固定在转子轴(3)上；

-其中，首先为电的所述导体(9)施加脉冲电流(I)并且因此将所述磁体(8)去磁化；

-其中，随后才将所述转子轴(3)连同所述转子体(6)以及目前不再被磁化的所述磁体(8)和电的所述导体(9)一起相对于所述定子(1)从所述转子轴的运行位置移走；

其特征在于，将多个所述导体(9)中的相应的导体的端部相互电连接并且在施加所述脉冲电流(I)之前相互电隔离。

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