CN112054616A - 一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法 - Google Patents

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张健
桂强
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Abstract

本发明公开了一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法，包括铁芯和磁瓦，所述铁芯外侧设有环形的主充磁结构，所述主充磁结构内侧设有多个向铁芯方向延伸的、且一一对应的主充磁头；所述铁芯的顶部和底部上存在一个扇形区，所述扇形区内卡接一个辅助充磁铁芯，位于同一侧的辅助充磁铁芯同时固定连接在非导磁片上，所述非导磁片覆盖于铁芯的顶部和底部；所述主充磁结构的上下端分别升降设置一个辅助充磁结构，所述辅助充磁结构内侧设有多个向辅助充磁铁芯方向延伸的、且一一对应的辅助充磁头。本发明中增加辅助充磁提高转子充磁饱和率，降低设备对电压的要求，节约能源。

Description

一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法
技术领域
本发明涉及电机充磁技术领域，具体为一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法。
背景技术
现有的充磁机结构受限，对SPM的转子充磁，磁瓦可以达到很高的饱和率。但是针对一体化IPM转子存在磁瓦充磁不充饱和情况，两片磁瓦中间的铁芯在铁芯底部磁路容易饱和，即使增加充磁电压也不能更好的解决铁芯底部磁路饱和导致磁瓦充磁不饱和弊端。
为此我们提出一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁直流电机的充磁结构以及充磁方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种永磁直流电机的充磁结构，包括铁芯和磁瓦，所述铁芯外侧设有环形的主充磁结构，所述主充磁结构内侧设有多个向铁芯方向延伸的、且一一对应的主充磁头；
所述铁芯的顶部和底部上存在一个扇形区，所述扇形区内卡接一个辅助充磁铁芯，位于同一侧的辅助充磁铁芯同时固定连接在非导磁片上，所述非导磁片覆盖于铁芯的顶部和底部；
所述主充磁结构的上下端分别升降设置一个辅助充磁结构，所述辅助充磁结构内侧设有多个向辅助充磁铁芯方向延伸的、且一一对应的辅助充磁头。
优选的，所述铁芯的数量和主充磁头的数量一致。
优选的，所述扇形区底端内凹于磁瓦外表面设置，所述辅助充磁铁芯为扇形块结构，所述辅助充磁铁芯的半径小于扇形区的半径。
优选的，所述主充磁结构的上下两个端部分别通过多个气缸固定连接安装架，所述安装架与所述辅助充磁结构连接，且安装架上连接多个压杆，所述压杆的末端与非导磁片固定连接，当辅助充磁头位于辅助充磁铁芯外侧时，所述压杆带动非导磁片运动，将辅助充磁铁芯卡接在扇形区内。
优选的，所述辅助充磁头的数量是铁芯数量的两倍，分别位于铁芯的上下两端，所述辅助充磁头的数量与辅助充磁铁芯的数量一致。
优选的，所述非导磁片为不锈钢片。
一种用于永磁无刷直流IPM电机充磁方法，采用所述充磁结构，包括如下步骤：
将带有磁瓦的铁芯放置于主充磁结构中心，启动上下端的气缸，将辅助充磁铁芯卡接在扇形区内，并使得辅助充磁头正对着辅助充磁铁芯；
通过第一电路对主充磁结构提供充磁电压，主充磁头正对着两片两个磁瓦中间铁芯充磁部位；
通过第二电路对辅助充磁结构提供充磁电压，两个辅助充磁结构正对着铁芯充磁部位的上下端，且辅助充磁头位于辅助充磁铁芯的外侧；
上述第一电路和第二电路在充磁过程中同时启动。
优选的，所述第一电路和第二电路共用同一供电电源系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中增加辅助充磁提高转子充磁饱和率，降低设备对电压的要求，节约能源。
附图说明
图1为本发明爆炸结构示意图；
图2为本发明中铁芯和主充磁结构示意图；
图3为本发明中辅助充磁铁芯结构示意图；
图4为本发明中主充磁结构和辅助充磁结构示意图。
图中：1铁芯、101扇形区、2磁瓦、3辅助充磁铁芯、301非导磁片、4主充磁结构、401主充磁头、5辅助充磁结构、501辅助充磁铁芯、502安装架、503气缸、504压杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种永磁直流电机的充磁结构，包括铁芯1和磁瓦2，铁芯1外侧设有环形的主充磁结构4，主充磁结构4内侧设有多个向铁芯1方向延伸的、且一一对应的主充磁头401；
铁芯1的顶部和底部上存在一个扇形区101，扇形区101内卡接一个辅助充磁铁芯3，位于同一侧的辅助充磁铁芯3同时固定连接在非导磁片301上，非导磁片301覆盖于铁芯1的顶部和底部；
主充磁结构4的上下端分别升降设置一个辅助充磁结构5，辅助充磁结构5内侧设有多个向辅助充磁铁芯3方向延伸的、且一一对应的辅助充磁头501。
进一步的，铁芯1的数量和主充磁头401的数量一致，辅助充磁头501的数量是铁芯1数量的两倍，分别位于铁芯1的上下两端，辅助充磁头501的数量与辅助充磁铁芯3的数量一致。
进一步的，扇形区101底端内凹于磁瓦2外表面设置，辅助充磁铁芯3为扇形块结构，辅助充磁铁芯3的半径小于扇形区101的半径。
主充磁结构4的上下两个端部分别通过多个气缸504固定连接安装架502，安装架502与辅助充磁结构5连接，且安装架502上连接多个压杆504，压杆504的末端与非导磁片301固定连接，当辅助充磁头501位于辅助充磁铁芯3外侧时，压杆504带动非导磁片301运动，将辅助充磁铁芯3卡接在扇形区101内。
进一步的，非导磁片301为不锈钢片。
一种用于永磁无刷直流IPM电机充磁方法，采用充磁结构，包括如下步骤：
将带有磁瓦2的铁芯1放置于主充磁结构4中心，启动上下端的气缸503，将辅助充磁铁芯3卡接在扇形区101内，并使得辅助充磁头501正对着辅助充磁铁芯3；
通过第一电路对主充磁结构4提供充磁电压，主充磁头401正对着两片两个磁瓦2中间铁芯充磁部位；
通过第二电路对辅助充磁结构5提供充磁电压，两个辅助充磁结构5正对着铁芯充磁部位的上下端，且辅助充磁头501位于辅助充磁铁芯3的外侧；
上述第一电路和第二电路在充磁过程中同时启动。
第一电路和第二电路共用同一供电电源系统。
目前电机的铁芯充磁过程中，通常为一个主充磁结构，由于铁芯形状决定其宽度朝着圆心方向逐渐减小，导致靠近圆心的铁芯位置磁力分布不均匀，因此在实际操作时，往往需要增加供电电源系统的电压，导致能源的浪费。
本发明中通过增加了辅助充磁结构，在靠近圆心的铁芯位置再增加一个辅助充磁铁芯，由此克服磁力分布不均匀的情况，从而减少电压值，提高了生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种永磁直流电机的充磁结构，包括铁芯(1)和磁瓦(2)，其特征在于：所述铁芯(1)外侧设有环形的主充磁结构(4)，所述主充磁结构(4)内侧设有多个向铁芯(1)方向延伸的、且一一对应的主充磁头(401)；
所述铁芯(1)的顶部和底部上存在一个扇形区(101)，所述扇形区(101)内卡接一个辅助充磁铁芯(3)，位于同一侧的辅助充磁铁芯(3)同时固定连接在非导磁片(301)上，所述非导磁片(301)覆盖于铁芯(1)的顶部和底部；
所述主充磁结构(4)的上下端分别升降设置一个辅助充磁结构(5)，所述辅助充磁结构(5)内侧设有多个向辅助充磁铁芯(3)方向延伸的、且一一对应的辅助充磁头(501)。
2.根据权利要求1所述的一种永磁直流电机的充磁结构，其特征在于：所述铁芯(1)的数量和主充磁头(401)的数量一致。
3.根据权利要求1所述的一种永磁直流电机的充磁结构，其特征在于：所述扇形区(101)底端内凹于磁瓦(2)外表面设置，所述辅助充磁铁芯(3)为扇形块结构，所述辅助充磁铁芯(3)的半径小于扇形区(101)的半径。
4.根据权利要求1所述的一种永磁直流电机的充磁结构，其特征在于：所述主充磁结构(4)的上下两个端部分别通过多个气缸(504)固定连接安装架(502)，所述安装架(502)与所述辅助充磁结构(5)连接，且安装架(502)上连接多个压杆(504)，所述压杆(504)的末端与非导磁片(301)固定连接，当辅助充磁头(501)位于辅助充磁铁芯(3)外侧时，所述压杆(504)带动非导磁片(301)运动，将辅助充磁铁芯(3)卡接在扇形区(101)内。
5.根据权利要求1所述的一种永磁直流电机的充磁结构，其特征在于：所述辅助充磁头(501)的数量是铁芯(1)数量的两倍，分别位于铁芯(1)的上下两端，所述辅助充磁头(501)的数量与辅助充磁铁芯(3)的数量一致。
6.根据权利要求1所述的一种永磁直流电机的充磁结构，其特征在于：所述非导磁片(301)为不锈钢片。
7.一种用于永磁无刷直流IPM电机充磁方法，其特征在于：采用如权利要求1-6中任意一个所述的充磁结构，包括如下步骤：
将带有磁瓦(2)的铁芯(1)放置于主充磁结构(4)中心，启动上下端的气缸(503)，将辅助充磁铁芯(3)卡接在扇形区(101)内，并使得辅助充磁头(501)正对着辅助充磁铁芯(3)；
通过第一电路对主充磁结构(4)提供充磁电压，主充磁头(401)正对着两片两个磁瓦(2)中间铁芯充磁部位；
通过第二电路对辅助充磁结构(5)提供充磁电压，两个辅助充磁结构(5)正对着铁芯充磁部位的上下端，且辅助充磁头(501)位于辅助充磁铁芯(3)的外侧；
上述第一电路和第二电路在充磁过程中同时启动。
8.根据权利要求7所述的一种用于永磁无刷直流IPM电机充磁方法，其特征在于：所述第一电路和第二电路共用同一供电电源系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112953056A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 格力电器（武汉）有限公司 转子组件及具有其的电机

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