CN115694106B - 微型永磁电机转子磁极安装装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型永磁电机转子磁极安装装置及其安装方法，其中磁极安装方法包括以下步骤：S1，获得平衡电磁场，平衡电磁场的磁场分布与铁芯除待安装磁极部分的磁场分布一致；S2，当待安装磁极进入铁芯的磁场影响范围，平衡磁场的电磁块通电，用于保持与铁芯已安装磁极的磁场进行平衡，使得待安装磁极处于磁场平衡状态，直到待安装磁极位于铁芯的安装槽内，本发明中的微型永磁电机转子磁极安装方法给予待安装磁极一个平衡电磁场，平衡电磁场可通过电磁块通电得到与铁芯已安装磁极磁场相反的磁场，用于克服铁芯对待安装磁极的影响，磁极安装装置用于将上述磁极安装方法进行实施，实现磁极安装方法的应用。

Description

微型永磁电机转子磁极安装装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及永磁电机加工技术领域，尤其涉及一种微型永磁电机转子磁极安装装置及其安装方法。

背景技术

永磁电机的转动部分为嵌磁极的部分，即转子；不转的部分是线圈部分，为定子。按照永磁体放置方式分为表贴式、嵌入式、磁极盒式结构等。参考图6，嵌入式磁极结构的磁极相对设置，磁极在安装过程中，磁极之间产生磁场形成的相互作用力，已安装磁极的磁场作用力将对待安装磁极的安装造成一定阻碍力，增加磁极安装结构的动力负担，造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中永磁电机转子磁极安装过程中磁极之间相互影响的问题，而提出的一种微型永磁电机转子磁极安装装置及其安装方法，减少已安装磁极对待安装磁极的影响。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

微型永磁电机转子磁极安装方法，包括以下步骤：

步骤S1：获得平衡电磁场，平衡电磁场的磁场分布与铁芯除待安装磁极部分的磁场分布一致；

步骤S2：当待安装磁极进入铁芯的磁场影响范围，平衡磁场的电磁块通电，用于保持与铁芯已安装磁极的磁场进行平衡，使得待安装磁极处于磁场平衡状态，直到待安装磁极位于铁芯的安装槽内。

本磁极安装方法通过给予待安装磁极一个平衡电磁场，待安装磁极在进入铁芯的磁场影响范围后，平衡电磁场可通过电磁块通电得到与铁芯已安装磁极磁场相反的磁场，用于克服铁芯对待安装磁极的影响，便于磁极的安装。

本发明还提供一种基于上述微型永磁电机转子磁极安装方法的磁极安装装置，其机架上设置平衡磁座、磁极夹持座、用于安装铁芯的铁芯安装盘和压入气缸。平衡磁座用于施加平衡电磁场，磁极夹持座用于夹持待安装的磁极。

具体的，所述平衡磁座的底部设置平衡座移动架，平衡座移动架与机架在水平方向滑动连接，机架设置驱动平衡座移动架的驱动件和用于平衡座移动架定位的停驻件。

进一步的，所述平衡磁座设置跟随磁块，所述跟随磁块为通电后磁场与磁极对应的电磁块，跟随磁块的通电后可与铁芯上已安装磁极对待安装磁极在作用磁力相当，作用方向相对，所述跟随磁块的分布与铁芯上除待安装磁极部分的磁场分布一致。例如，铁芯上的磁极为六个，除去一个待安装磁极，则跟随磁块的数量为五个，五个跟随磁块在平衡磁座上的分布与铁芯上其中五个磁极的分布一致。

进一步的，跟随磁块在轴线方向与平衡磁座滑动连接，优选的，所述平衡磁座的内部设置固定块，所述跟随磁块的一侧设置连接块，所述固定块与通过回位弹簧与连接块连接。平衡磁座的顶部设置跟随气缸，跟随气缸用于推动跟随磁块沿着轴向往下移动，回位弹簧用于跟随磁块的回位。

进一步的，磁极夹持座的底部设置磁极移动架，磁极移动架与机架在水平方向滑动连接，机架设置驱动磁极移动架的驱动件和用于磁极移动架定位的停驻件。

优选的，所述磁极夹持座设置纵向调整油缸、横向调整油缸和夹持传送筒，纵向调整油缸与工作端连接横向调整油缸的轴向垂直设置。所述纵向调整油缸的工作端连接横向调整油缸，所述横向调整油缸的工作端设置夹持传送筒。纵向调整油缸用于完成磁极的夹持。横向调整油缸用于调整磁极的位置。

进一步的，所述平衡磁座设置容纳磁极夹持座的配合槽。当磁极夹持座完全位于平衡磁座的配合槽中，横向调整油缸可使得待安装磁极的位置与跟随磁块的位置进行组合，形成与铁芯上目标磁极位置分布相同的位置关系。

优选的，所述夹持传送筒包括固定轴和旋转套，旋转套可相对固定轴旋转，当固定轴和旋转套之间可具有一定的摩擦力。当磁极夹持座夹持磁极移动时，所述固定轴和旋转套之间为静摩擦；当磁极被压入铁芯的磁极安装槽时，所述固定轴和旋转套之间为动摩擦。

进一步的，所述铁芯安装盘与机架旋转连接，机架设置用于驱动铁芯安装盘旋转的旋转电机，铁芯安装盘可带动铁芯进行旋转，用于依次安装磁极。本发明中，平衡磁座和磁极夹持座均位于铁芯安装盘的上方，当铁芯安装于铁芯安装盘，平衡磁座和磁极夹持座底面位于铁芯的顶面上方。

进一步的，所述压入气缸位于铁芯待安装磁极的磁极安装槽上方，压入气缸用于将待安装磁极压入铁芯的磁极安装槽中。

本发明的有益效果是：本发明中的微型永磁电机转子磁极安装方法给予待安装磁极一个平衡电磁场，待安装磁极在进入铁芯的磁场影响范围后，平衡电磁场可通过电磁块通电得到与铁芯已安装磁极磁场相反的磁场，用于克服铁芯对待安装磁极的影响，便于磁极的安装，磁极安装装置用于将上述磁极安装方法进行实施，实现磁极安装方法的应用。

附图说明

图1为本永磁电机转子磁极安装方法的步骤图；

图2为本永磁电机转子磁极安装装置（平衡磁座与磁极夹持座结合）的结构示意图；

图3为本永磁电机转子磁极安装装置（平衡磁座与磁极夹持座分离）的结构示意图；

图4为本磁极安装装置平衡磁座俯视（平衡磁座与磁极夹持座结合）的结构示意图；

图5为本磁极安装装置磁极压入铁芯时平衡磁座和铁芯之间的位置关系图；

图6为本现有技术中已安装磁极的铁芯结构图。

图中：1、机架；2、平衡磁座；3、磁极夹持座；4、铁芯；5、铁芯安装盘；6、压入气缸；7、待安装磁极；8、跟随磁块；9、跟随气缸；10、平衡座移动架；11、磁极移动架；21、固定块；22、回位弹簧；23、连接块；31、纵向调整油缸；31、横向调整油缸；33、夹持传送筒；41、磁极安装槽；51、旋转电机；101、升降油缸。

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。

实施例1

参考图1，一种微型永磁电机转子磁极安装方法，包括以下步骤：

步骤S1：获得平衡电磁场，平衡电磁场的磁场分布与铁芯除待安装磁极部分的磁场分布一致；

步骤S2：当待安装磁极进入铁芯的磁场影响范围，平衡磁场的电磁块通电，用于保持与铁芯已安装磁极的磁场进行平衡，使得待安装磁极处于磁场平衡状态，直到待安装磁极位于铁芯的安装槽内。

本实施例中磁极安装方法的通过给予待安装磁极一个平衡电磁场，待安装磁极在进入铁芯的磁场影响范围后，平衡电磁场可通过电磁块通电得到与铁芯已安装磁极磁场相反的磁场，用于克服铁芯对待安装磁极的影响，便于磁极的安装。

实施例2

本实施例提供一种基于实施例1中微型永磁电机转子磁极安装方法的磁极安装装置，参考图1和图2，磁极安装装置的机架1上设置平衡磁座2、磁极夹持座3、用于安装铁芯4的铁芯安装盘5和压入气缸6。平衡磁座2用于施加平衡电磁场，磁极夹持座3用于夹持待安装的磁极。平衡磁座2与磁极夹持座3之间、磁极夹持座3与铁芯安装盘5之间分别设置距离检测件。

具体的，所述平衡磁座2的底部设置平衡座移动架10，平衡座移动架10与机架1在水平方向滑动连接，机架1设置驱动平衡座移动架10的驱动件和用于平衡座移动架10定位的停驻件。平衡座移动架10上设置升降油缸101，升降油缸101用于调整平衡座移动架10的高度。

参考图4，所述平衡磁座2设置跟随磁块8，所述跟随磁块8为通电后磁场与磁极对应的电磁块，跟随磁块8的通电后可与铁芯4上已安装磁极对待安装磁极在作用磁力相当，作用方向相对，所述跟随磁块8的分布与铁芯4上除待安装磁极部分的磁场分布一致。本实施例中，铁芯4上的磁极为六个，除去一个待安装磁极，则跟随磁块8的数量为五个，五个跟随磁块8在平衡磁座2上的分布与铁芯4上其中五个磁极的分布一致。

进一步的，跟随磁块8在轴线方向与平衡磁座2滑动连接，优选的，所述平衡磁座2的内部设置固定块21，所述跟随磁块8的一侧设置连接块23，所述固定块21与通过回位弹簧22与连接块23连接。平衡磁座2的顶部设置跟随气缸9，跟随气缸9用于推动跟随磁块8沿着轴向往下移动，回位弹簧22用于跟随磁块8的回位。

进一步的，磁极夹持座3的底部设置磁极移动架11，磁极移动架11与机架1在水平方向滑动连接，机架1设置驱动磁极移动架11的驱动件和用于磁极移动架11定位的停驻件。

参考图4，所述磁极夹持座3设置纵向调整油缸31)、横向调整油缸32和夹持传送筒33，纵向调整油缸31)与工作端连接横向调整油缸32的轴向垂直设置。所述纵向调整油缸31)的工作端连接横向调整油缸32，所述横向调整油缸32的工作端设置夹持传送筒33。纵向调整油缸31)用于完成磁极的夹持。横向调整油缸32用于调整磁极的位置。

进一步的，所述平衡磁座2设置容纳磁极夹持座3的配合槽。当磁极夹持座3完全位于平衡磁座2的配合槽中，横向调整油缸32可使得待安装磁极的位置与跟随磁块8的位置进行组合，形成与铁芯4上目标磁极位置分布相同的位置关系。参考图5，当待安装磁极位于铁芯4的磁极安装槽，此时铁芯4其他位置的磁极分别为A2、A3、A4、A5和A6，而平衡磁座2上的跟随磁块8分别为B2、B3、B4、B5和B6，其中磁极A2和磁块B2的位置相对应，两者对磁极A1的作用力相同且相反。

本实施例中，所述夹持传送筒33包括固定轴和旋转套，旋转套可相对固定轴旋转，当固定轴和旋转套之间可具有一定的摩擦力。当磁极夹持座3夹持磁极移动时，所述固定轴和旋转套之间为静摩擦；当磁极被压入铁芯4的磁极安装槽41时，所述固定轴和旋转套之间为动摩擦。

进一步的，所述铁芯安装盘5与机架1旋转连接，机架1设置用于驱动铁芯安装盘5旋转的旋转电机51，铁芯安装盘5可带动铁芯4进行旋转，用于依次安装磁极。本发明中，平衡磁座2和磁极夹持座3均位于铁芯安装盘5的上方，当铁芯4安装于铁芯安装盘5，平衡磁座2和磁极夹持座3底面位于铁芯4的顶面上方。

进一步的，所述压入气缸6位于铁芯4待安装磁极的磁极安装槽上方，即磁极安装位的上方，压入气缸6用于将待安装磁极压入铁芯4的磁极安装槽41中。

本实施例中的微型永磁电机转子磁极安装装置的工作过程为：

步骤一：将铁芯4安装于铁芯安装盘5上，并保持铁芯4的一个磁极安装槽位于磁极安装位；

步骤二：通过纵向调整油缸31)，使得夹持传送筒33对待安装磁极7进行夹持；

步骤三：磁极移动架11带动磁极夹持座3往铁芯4靠近，当待安装磁极7在进入铁芯4的磁场影响范围后，平衡座移动架10和升降油缸101工作，带动平衡磁座2移动，使得待安装磁极7与铁芯4上磁极的距离L2与待安装磁极7和平衡磁座2上跟随磁块8的距离L1对应，同时，跟随磁块8根据铁芯4上磁极的数量和所在位置对应通电，使得平衡磁座2对待安装磁极7的磁场G1和铁芯4对待安装磁极7的磁场G2相同且相反，用于克服铁芯4对待安装磁极7的安装影响（比如铁芯4的A2磁极和A3磁极已经安装，则平衡磁座2上的B2磁块和B3磁块通电工作）。

步骤四：平衡磁座2跟随磁极夹持座3移动，始终保持待安装磁极7与铁芯4上磁极的距离L2与待安装磁极7和平衡磁座2上跟随磁块8的距离L1对应，直到待安装磁极7移动至磁极安装位；

当待安装磁极7移动至磁极安装位，此时压入气缸6位于待安装磁极7的上方，待安装磁极7位于铁芯4的一个磁极安装槽41上方，磁极夹持座3完全位于平衡磁座2的配合槽中；

步骤五：压入气缸6推动待安装磁极7进入铁芯4的磁极安装槽41，旋转套相对固定轴旋转，此时跟随气缸9也推动跟随磁块8沿着轴向往下移动，跟随磁块8的下移速度为待安装磁极7下移速度的两倍，用于保持平衡磁座2对待安装磁极7的磁场G1和铁芯4对待安装磁极7的磁场G2相同且相反；

步骤五：当待安装磁极7被完全推入铁芯4的磁极安装槽41中，待安装磁极7离开磁极夹持座3的夹持传送筒33，压入气缸6和跟随气缸9回位，跟随磁块8断电且回位，平衡座移动架10和磁极移动架11同时移动回位；

步骤六：铁芯安装盘5旋转，保持铁芯4的下一个磁极安装槽位于磁极安装位，磁极夹持座3的夹持传送筒33夹持下一个磁极。

上述步骤重复，可完成整个永磁电机转子铁芯上磁极的安装。本实施例中的平衡磁座2通过跟随磁块8通电得到与铁芯4已安装磁极磁场相反的磁场，用于克服铁芯对待安装磁极7的影响，便于磁极的安装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.微型永磁电机转子磁极安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获得平衡电磁场，平衡电磁场的磁场分布与铁芯除待安装磁极部分的磁场分布一致；

步骤S2：当待安装磁极进入铁芯的磁场影响范围，平衡磁场的电磁块通电，用于保持与铁芯已安装磁极的磁场进行平衡，使得待安装磁极处于磁场平衡状态，直到待安装磁极位于铁芯的安装槽内；

所述微型永磁电机转子磁极安装方法通过磁极安装装置实现，所述磁极安装装置的机架（1）上设置平衡磁座（2）、磁极夹持座（3）、用于安装铁芯（4）的铁芯安装盘（5）和压入气缸（6），所述平衡磁座（2）和磁极夹持座（3）与机架（1）在水平方向滑动连接，所述铁芯安装盘（5）与机架（1）旋转连接，所述压入气缸（6）位于铁芯（4）待安装磁极的磁极安装槽上方；

所述平衡磁座（2）设置跟随磁块（8），随磁块（8）在轴线方向与平衡磁座（2）滑动连接，所述跟随磁块（8）为通电后磁场与磁极对应的电磁块，所述跟随磁块（8）的分布与铁芯除待安装磁极部分的磁场分布一致；

所述平衡磁座（2）设置容纳磁极夹持座（3）的配合槽。

2.根据权利要求1所述的电机转子磁极安装方法，其特征在于，所述平衡磁座（2）的内部设置固定块（21），所述跟随磁块（8）的一侧设置连接块（23），所述固定块（21）与通过回位弹簧（22）与连接块（23）连接；

所述平衡磁座（2）的顶部设置推动跟随磁块（8）轴向移动的跟随气缸（9）。

3.根据权利要求1或者2所述的电机转子磁极安装方法，其特征在于，所述磁极夹持座（3）设置纵向调整油缸（31)、横向调整油缸（32）和夹持传送筒（33），纵向调整油缸（31)与工作端连接横向调整油缸（32）的轴向垂直设置；

所述纵向调整油缸（31)的工作端连接横向调整油缸（32），所述横向调整油缸（32）的工作端设置夹持传送筒（33）。

4.根据权利要求3所述的电机转子磁极安装方法，其特征在于，所述夹持传送筒（33）包括固定轴和旋转套；

当磁极夹持座（3）夹持磁极移动时，所述固定轴和旋转套之间为静摩擦；当磁极被压入铁芯（4）的磁极安装槽（41）时，所述固定轴和旋转套之间为动摩擦。

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