CN1362772A - 用于电机的整体歪斜的永磁体 - Google Patents

Abstract

一种永磁体设计,包括相对于磁体本体的中心轴线歪斜的磁场。磁体的一个表面适用于被固定或被支撑在马达组件的元件例如转子上。磁本体的其它侧包括至少一个不和磁体本体的中心线对准的表面。当所述磁体被支撑在马达元件上,使得磁体的中心线和马达转子的旋转轴线对准时,所述磁体的磁场不和转子轴线对准。

Description

用于电机的整体歪斜的永磁体

技术领域

本发明一般涉及尤其适用于永磁体马达的的永磁体设计。

许多永磁体马达已经用于多种用途。当设计这种马达时必须克服许多挑战和困难。

背景技术

和永磁体马达有关的困难的一个例子是试图克服当转子相对于定子运动时发生的磁通扰动。在感应马达中，当转子导体通过具有面向气隙的部分或全部槽开口的定子槽运动时，发生扰动。所述扰动通常产生声学噪声、振动和转矩脉动。一种旨在减小这种影响的试图是通过把磁体设置在一个交错的或歪斜的结构中使转子歪斜。在另一个试图中，使定子导体和导体槽歪斜。虽然这能够减小磁通扰动，但是仍然存在要被克服的困难。在圆柱形的转子上放置和固定歪斜的磁块是不容易实现的。同样，要在永磁体直线马达中实现理想的结果，需要相当困难的安装处理。当试图在马达组件的二次部分上安装永磁体时尤其如此。把斜的磁体放置在转子或具有嵌入的磁体的二次侧内尤其困难。

需要一种更通用的组件，用于在马达组件的转子部分上供应斜的磁体。此外，需要一种比较方便而廉价的用于减小永磁体马达中磁通扰动的方法。本发明旨在满足这些需要，并克服上述的和现有技术相关的缺点。

发明内容

概括地说，本发明是一种具有一个本体和相对于所述本体歪斜的磁场的永磁体。按照本发明设计的永磁体具有所述本体的一个中心轴线。在磁体上的至少一个表面不和本体轴线对准。当按照本发明设计的永磁体被用于马达组件中时，磁体本体的安装表面和转子轴线对准，而歪斜的表面不和转子轴线对准。

包括按照本发明设计的磁体的马达组件不会经受在其它马达设计中发生的磁通扰动。此外，按照本发明设计的马达组件和以前的组件相比，制造成本低得多。

本领域技术人员由下面的当前的优选实施例的详细说明将更加清楚地看出本发明的各个特征和优点。下面简明地说明伴随着详细说明的附图。

附图说明

图1示意地表示按照本发明设计的马达组件；

图2是按照本发明设计的永磁体的透视图；

图3是按照本发明设计的另一个永磁体的透视图；

图4是按照本发明设计的另一个永磁体的透视图；

图5是按照本发明设计的另一个永磁体的透视图；

图6是按照本发明设计的盘形马达组件的透视图；

图7是具有按照本发明设计的嵌入的永磁体的马达组件的透视图。

具体实施方式

马达组件20包括定子部分22和转子部分24。马达组件20最好是一种永磁体马达组件，除去下面说明的之外，这种马达组件以常规的方式产生转矩，在被用作发电机时，将以常规方式产生电能。

转子24围绕转子轴线26相对于定子22旋转。多个磁体30被支撑在转子上。定子由气隙和转子隔开。当转子旋转时，磁体经过定子槽(未示出)，从而按照本领域所理解的那样产生马达转矩。

磁体30最好被设计成具有第一侧32和第二侧34。和磁体的轴线平行的第一侧32在一些例子中适用于被固定到转子部分24上。在其它的例子中，例如图7所示，磁体被嵌入马达组件内的所需位置。第二侧34最好包括至少一个相对于本体中心线35或磁体30的轴线是斜的表面。

在所示的实施例中，磁体的第二侧34包括第一表面36，第二表面38和第三表面40。第一表面36具有相互平行但不和磁体本体的轴线35平行的边沿。在图2的例子中第一表面36最好具有沿着本体的整个长度L的连续的宽度W。在第一表面36和第一侧32之间的磁体的厚度T₁可以连续地跨过第一表面36的宽度。例如，这在图2中表示为T₁。此外，沿着第一表面36的宽度的磁体的厚度可以从厚度T1改变为T2，如图3所示。

在所示的例子中，表面38和40具有沿着其宽度并沿着其长度改变的厚度(如附图中所示的这些尺寸)。

在磁体30的第二侧34上的表面的配置提供了具有不和本体中心线35对准的磁场中心线的磁场。因此，当磁体30被支撑在转子24上使得其本体中心线35和转子轴线26对准时，每个磁体的磁场不和轴线26对准。

如图所示使磁场配置歪斜在马达组件中提供磁通扰动的衰减。磁体30的磁场中心线和机械中心线不一致。磁体30的形状减轻否则将在马达组件中发生的面向气隙的磁阻的改变，而不是借助于其相对于马达组件20中的其激磁同伴(即定子)的位置产生按照本发明应当产生的歪斜。这提供了较小的转矩脉动和较小的磁噪声。

按照本发明设计的磁体当转子24相对于定子22旋转时没有从高磁通向低磁通然后在回到高磁通的突然的急剧的变化。而是，利用本发明，从高磁通向低磁通的转变在空间和时间上被拉长了。倾斜的或者歪斜的磁体表面形成帮助从一个磁通值向另一个磁通值转变的斜坡，这使得磁通值的转变比较平滑，因而产生较小的振动和噪声。

按照本发明设计的磁体可以具有平的安装表面32，如图2和图3所示，或者具有弯曲的安装表面32，如图4所示，以便适应在不同情况下所需的转子24的各种设计。图2所示的例子最好用于具有嵌入的磁体转子的马达或者直线马达中。图4所示的例子最好用于圆柱形的转子内或圆柱形的转子上。不过，图4的例子不限于圆柱形的转子，而是也可以用于直线马达或者图6所示的盘形马达。

在优选实施例中，磁体30最好被压制成所需的最后形状，然后进行烧结。最好是不使用随后的机加工步骤，以便降低成本和避免安装误差。

以上的说明仅仅是本发明的例子而不作为本发明的限制。可以对所披露的实施例作出各种改变和改型，而不脱离本发明的构思，对本领域技术人员是显然的。给予本发明的合法的保护范围只有研究过以下的权利要求才能确定。

Claims (20)

1.一种用于磁马达组件中的磁体，包括：

一具有一个中心轴线的本体，沿着所述中心轴线所述本体的一部分被对准，以及一具有一个相对于所述本体的中心轴线歪斜的中心线的磁场。

2.如权利要求1所述的磁体，包括面向第一方向的第一侧和面对第一侧的第二侧，所述第二侧包括其取向成和所述本体的中心轴线不平行的至少一个表面。

3.如权利要求2所述的磁体，其中所述第二侧表面包括和所述本体中心轴线不平行的边沿。

4.如权利要求2所述的磁体，包括沿着所述本体的长度在上述第二侧表面和上述第一侧之间的一个距离。

5.如权利要求4所述的磁体，其中上述第二侧表面相对于所述第一侧形成斜坡。

6.如权利要求2所述的磁体，包括在所述第二侧上的多个表面，所述表面的第一个具有恒定的宽度，所述表面的第二个具有可变的宽度。

7.如权利要求6所述的磁体，其中在所述第一侧和所述表面的第二个表面之间的距离沿着所述表面的第二个表面的宽度而改变。

8.如权利要求7所述的磁体，其中所述距离在所述表面的第二个表面和所述表面的第一个表面相邻的位置最大，所述距离在和所述本体的边沿相邻的所述表面的第二个表面的边沿最小。

9.如权利要求2所述的磁体，其中所述第一侧基本上是平面。

10.如权利要求2所述的磁体，其中所述第一侧是弯曲的。

11.一种马达组件，包括：

一定子；

一围绕一个转子轴线相对于所述定子旋转的转子；以及

被所述转子或者所述定子支撑着的多个磁体，每个所述磁体具有和转子轴线平行对准的本体和具有和所述转子轴线不对准的中心线的磁场。

12.如权利要求11所述的组件，其中每个磁体包括面向定子或转子的第一侧和面向定子或转子中的另一个的第二侧，每个磁体的第二侧包括至少一个和所述转子轴线不平行的表面。

13.如权利要求12所述的组件，其中所述磁体的第一侧被配置成使得和上述定子或转子上的相应的表面一致。

14.如权利要求12所述的组件，其中所述第二侧表面包括不和上述转子轴线平行的边沿。

15.如权利要求14所述的组件，其中所述第二侧表面的边沿相互平行。

16.如权利要求12所述的组件，包括在第二侧表面和第一侧之间的沿着所述本体的长度改变的距离。

17.如权利要求16所述的组件，其中所述第二侧表面相对于所述第一侧为斜面。

18.如权利要求11所述的组件，其中所述磁体被支撑在上述转子上。

19.一种制造用于永磁马达的磁体的方法，包括以下步骤：

形成具有一个本体中心轴线的磁本体；

形成所述磁体本体的第一侧；以及

形成与所述第一侧面对的第二侧，使得上述第二侧包括至少一个不和所述本体中心轴线对准的表面。

20.如权利要求19所述的方法，包括压制和烧结所述磁体，使得形成所述本体、所述第一侧和所述第二侧。

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