CN1909332A - 一种电机以及电机制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电机包括：定子；转子，其相对于所述定子转动；以及永磁体，其安装到所述转子，其中所述永磁体为单体并连续地形成。

Description

一种电机以及电机制造方法

技术领域

本发明涉及一种电机，更具体地涉及一种改进的永磁体不均衡磁化的电机及电机制造方法。

背景技术

通常，电机是通过将电能转化为机械能来驱动其他装置的装置。电机包括：定子，其固定到特定装置上；转子，其相对于该定子转动；以及安装在该转子中的包含烧结铁氧体的永磁体。

该永磁体还包含固定量的分段，并且每个分段在径向方向上进行多极-磁化。

因为在所述电机上每个分段在径向方向上多极-磁化，从而在这些分段之间产生磁化上的不均衡。因为磁化的不均衡在各分段之间产生，引起较高的频率。高频产生了电流失真和霍尔传感器的位置/速度检测上的误差。因此会产生很多的问题，例如降低了电机的控制能力，并且增加了具有以上所述的电机的洗衣机等的振动/噪声。

此外，对于现有技术的电机，通过在径向方向上的磁化的包括齿槽转矩的电磁激励被增加。因此缺陷在于增加了具有所述电机的洗衣机的振动/噪声。

此外，至今在使用的电机中，因为众多磁性分段附着到每个转子框架，制造流程被扩大。因此缺陷在于增加了电机的制造成本及不能容易地完成制造流程。

此外，至今在使用的电机中，粘合剂被施加于磁体的粘合面来将多个磁体结合到转子框架，并且粘合面相互结合到该转子框架的内部。因此当粘合剂引起在磁体和该转子框架之间的大磁性间隙时，磁通量被减少并且电机的效率随此降低。

该磁性间隙可以通过粘合剂的量和粘合剂的强度容易地改变，并且例如永磁体故障等的次要缺陷在磁化后增加，并且因此，在性能的控制方面上很多事物不是有效的。

发明内容

本发明被提出以解决以上提到的问题，主要提出了电机和改进永磁体不均衡磁化的电机制造方法。

本发明的另一个目的是提出一种电机和电机制造方法，通过改进永磁体的磁化方法而改进包括齿槽转矩的电磁激励。

本发明的另一个目的是提出一种电机和电机制造方法，减小了在永磁体和转子框架之间的磁性间隙，并且同时不变地维持该间隙。

本发明的另一个目的为提出一种电机和电机制造方法，在提高工作效率的同时，减少制造成本。

根据本发明的电机包括：定子；转子，其相对于该定子转动；永磁体，安装到转子，其中该永磁体为单体并且连续地形成。

在本发明的另一个方面，一种电机包括：定子；转子，其相对于该定子转动；永磁体，其附着到该转子并且能够作为连续单体弯曲；以及粘合材料，其将该永磁体附着到该转子。

根据本发明的另一方面的一种电机制造方法包括：准备定子、转子和连续地形成的非磁化体；将非磁化体附着到该转子；通过磁化安装在转子内的非磁化体制造永磁体。

根据根据本发明的一种电机和电机制造方法，这是有效的：因为永磁体是连续形成的，永磁体可以在各个永磁体处均匀地磁化。

另外有效的是，电机工作时的振动/噪声被减少，因为当永磁体均匀地磁化时，可以改进包括齿槽转矩的电磁激励。

另外有效的是，因为磁化在非磁化体的安装之后进行，安装变得更容易。因此，该电机制造方法以及制造步骤的数量被减少。

另外有效的是，因为该永磁体利用在其至少一侧具有粘合强度的胶带附着到转子上，节约了制造时间和成本。

另外有效的是，当磁通量通过在永磁体和转子之间的磁性间隙的减小得到增加，以及该磁性间隙通过使用薄而厚度恒定的胶带将永磁体附着到转子而维持不变时，增加了该电机的性能。

附图说明

包括在这里的附图提供了对于本发明的进一步理解，它们包括在这里并作为本申请的一部分，附图描述了本发明的实施例并与描述一同用来解释本发明的原理。在附图中：

图1为根据本发明的拆卸的电机的透视图。

图2为根据本发明的用于该电机的永磁体的透视图。

图3为图2中所描述的永磁体的未弯曲合拢状态的透视图。

图4为根据本发明的另一个实施例的永磁体的部分透视图。

图5为显示根据本发明的用于电机的永磁体被halbach磁化的状态的示意图。

图6为显示根据本发明的用于电机的永磁体被斜磁化的状态的图。

图7和图8为显示根据本发明的其他实施例的永磁体被斜磁化的状态的图。

图9为图1上沿着I-I′的截面图。

图10为根据本发明的另外实施例的图1的沿着I-I′的截面图。

图11为根据本发明的又一个实施例的图1的沿着I-I′的截面图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的优选实施例，这些优选实施例的例子在附图中进行描述。在任何可能的时候，将在所有附图中使用相同的参考数字代表同样或类似的部件。

图1为根据本发明的拆卸后的电机的透视图。

参考图1，根据本发明的电机100包括：定子110；转子120，其相对于所述定子转动；以及永磁体130，其安装到转子120。

详细地，该定子110为利用大约小于1mm的磁体的层叠形式。这时，磁体的叠层的数量可以通过期望的电机100的输出确定。该定子110包括圆筒型的卡圈(yoke)111，以及多个从该卡圈(yoke)111上突出的缠绕部分112。

更具体地，该缠绕部分112从该圆筒型卡圈(yoke)的中心以圆形形状突出预定的长度。并且该缠绕单元112以预定数量缠绕有线圈113。

这时，优选为根据在电机可以平滑旋转的范围内的相数和极数来确定缠绕部分112的数量。

转子120为位于定子110外部的旋转部件，由于该转子的旋转电能被转换为机械能。

此外，该转子120包括转子框架121。更具体地说，该转子框架121包括例如金属性材料等的磁体。并且，在转子框架121的内侧，形成有安装该永磁体130的安装部分126。

多个叶片122形成在转子120内侧的底部上。当转子120转动时该叶片122造成空气运动，从线圈113产生的热被冷却并排放到外面。

另外，叶片122通过以预定的尺寸切割和弯曲转子框架121的底面形成。当叶片122照此形成时，槽123形成在切割表面上，这样该槽123可利用叶片122使得空气运动可以防止热量。在转子120的中心形成有插轴孔124，以插入旋转轴(未描述)。还有，在转子120的底部形成有多个肋125以增加强度。

永磁体130与由线圈113产生的磁性相互作用，施加电流后，转子120转动。以下详细的解释是关于永磁体130的。

图2为根据本发明用于电机的永磁体的透视图，而图3为图2中的永磁体未弯曲合拢状态的透视图。

参考图2和图3，根据本发明的永磁体130连续地形成为一个整体。就是说，该永磁体130不通过装配多个小磁体的结构形成，而是利用单个磁体形成。

根据以上制造的永磁体130形成适于安装在安装部分126上的连续带型形状。

当制造永磁体时包括稀土金属。稀土金属为具有高磁力的铁磁体材料，所以虽然与例如橡胶的物质混合，其可以具有永磁体130需要的预定量的磁力。根据以上制造的永磁体130具有延展性所以可以容易地改变形状。

因此，该永磁体130可以容易地操作并转换为合适的形状以安装在安装部分126上。

该永磁体130可以利用halbach磁化进行磁化，磁化的永磁体130变成各向同性磁体或各向异性磁体。当永磁体被halbach磁化后，该永磁体130减小了转子框架121的厚度，这样该永磁体被间接磁化(sinuously magnetized)为均匀磁化。对此的详细解释，可以参看以下的图5。

在另一发面，在此实施例中，只提出了halbach-磁化的永磁体，但这并不限制本发明的精神。也就是说，该永磁体130也可以利用径向磁化等进行磁化。

该永磁体130的两侧端为突出和凹进造型以彼此紧贴。具体地说，突出部分131形成在永磁体130的一端，而凹进部分132形成在另一端。所以，该突出部分131和凹进部分132连结到一起，这样该永磁体130的两侧端可紧密贴合。如上所述，在永磁体被磁化的情况下，在永磁体130的两侧端紧密贴合后，该永磁体130包括其两侧端被均匀磁化。

图4为根据另一个实施例的永磁体的部分透视图。

参考图4，根据本实施例，高度差连续地形成在永磁体230的表面上。具体地，在永磁体230中的磁极232的中心的高度高于其中磁极234的边沿高度预定高度。如果如上形成，可以使得空气间隙的磁感应强度是曲折(sinuously)的，这样可以减少电机100的振动/噪声。

图5为根据本发明用于电机的永磁体被halbach磁化的状态的示意图。

参考图5，该永磁体130使用halbach磁化被磁化。

具体地说，首先，制造将要被磁化为永磁体130的非磁化体。如前所解释的，该非磁化体被制造为连续带状，该非磁化体包含稀土金属，并与例如橡胶的物质混合。然后非磁化体通过halbach磁化进行磁化。当进行halbach磁化时，为了曲折地(sinuously)磁化永磁体130，当非磁化体的磁方向远离磁轴时，磁化该非磁化体以增加非磁化体的磁方向和磁轴之间的角。以上的角限制为±90度。

在此实施例中，非磁化体被安装到转子120上，然后被磁化和最后制造为永磁体130。如果如上进行制造，将永磁体130安装到转子120变得容易。因此，电机100的制造变得更加容易。

图6为显示根据本发明用于电机的永磁体被倾斜磁化的状态的图。图7和图8为显示根据本发明的另外实施例的永磁体被倾斜磁化的状态的图。

参考图6或图8，永磁体130利用倾斜磁化方法进行磁化。具体地说，磁化为永磁体130的非磁化体包括稀土金属并且制造为连续带状。然后该非磁化体以预定角(α)倾斜磁化。

当在永磁体130的中心线(c)的基础上，基于定子110的槽数(S)、永磁体130的磁极数(P)、槽数和磁极数的LCM，优选倾斜角在360/LCM(S，P)或360/S的范围内。

以下为永磁体130和转子120的组合结构的解释。

图9为图1的沿着I-I′的剖面图。

参考图9，本发明的永磁体130安置在安装部分126上，该安装部分126形成在转子框架121的内部，并且附着有双面胶140。

具体地说，双面胶140的厚度达到几十微米μm。双面胶140的厚度形成为厚于在永磁体130和定子110之间的间隙，并且小于永磁体130和转子框架121的厚度。

优选地，如同永磁体130，双面胶140为单体并连续地形成。

因此，通过利用双面胶140附着永磁体130和转子框架121，使得这两者之间的磁性间隙最小。

优选地，胶带140的粘合强度应当大于驱动电机时在定子110和转子130之间运行的最大力。

为了将永磁体130附着到转子框架121，首先准备转子框架121、永磁体130和双面胶带140。如所解释的，该永磁体130包括稀土金属，并制造成连续带状。

然后，双面胶140被粘合到永磁体130的外表面。优选地设置双面胶带140的宽度使之对应于永磁体130的宽度。该永磁体130被粘合到转子框架121的安装部分126，也就是转子框架121的内侧。

这时，不将双面胶带140粘合到永磁体130，而是将双面胶带140粘合到转子框架121，永磁体130可以粘合到转子框架121。

因此，使用双面胶带140来简单地将永磁体130粘合到转子框架121，增加了工作效率并减少了制造成本。

形成在永磁体130和转子框架121之间的磁性间隙被减少到双面胶带140的厚度，并且通过使得双面胶带140具有均匀厚度，由在永磁体130和转子框架121之间的固定和不变的磁性间隙，电机100的性能得到增强。

图10为根据本发明的另外实施例的图1的沿I-I′线的剖面图。

参考图10，永磁体130利用单面胶带240安装到转子框架121上。

具体地说，该单面胶带240，不同于双面胶带，只在其一面上具有粘合强度。并且，该单面胶带240的宽度形成为宽于永磁体130的宽度，这样永磁体130和转子框架121可以被粘合到一起。

为了将永磁体130粘合到转子框架121，首先将永磁体130布置到转子框架121的安装部分126。然后，利用单面胶带240的粘性面封装永磁体130。这样，该单面胶带240封装永磁体130和转子框架121的预定部分，并且永磁体130被粘合到转子框架121。

根据此实施例，粘合材料不出现在永磁体130和转子框架121之间，这显著地减小了在永磁体130和转子框架121之间的磁性间隙。

进一步地，通过封装布置在安装部分126上的永磁体130、转子框架121以及单面胶带240的粘合面，改进了工作效率并减少了制造时间和成本。

图11为根据本发明的另一个实施例的图1的I-I′剖面图。

参考图11，永磁体130利用双面胶带140首先粘合到转子框架121上，并且利用单面胶带240重复封装并再次粘合到转子框架121。

为了将永磁体130粘合到转子框架121，首先将双面胶带140粘合到永磁体130的外表面和/或转子框架121的内表面，然后将永磁体130粘合到转子框架121。之后，当永磁体130还粘合到转子框架121时，利用单面胶带240的粘合面封装永磁体130的内表面。然后，永磁体130和转子框架121被粘合到单面胶带240的一面上。

根据本实施例，永磁体130紧密粘合到转子框架121，其具有这样一个优点：可防止永磁体130在磁化后脱落。

Claims (10)

1.一种电机，包括：

定子；

转子，其相对于所述定子转动；以及

永磁体，其附着到转子并形成连续单体。

2.根据权利要求1所述的电机，其中所述永磁体形成为连续带型，并且所述永磁体的长度长于其高度。

3.根据权利要求1所述的电机，其中所述永磁体利用halbach磁化或径向磁化或倾斜磁化来进行磁化，并且当转子槽的数量(S)和永磁体磁极的数量(P)基于所述永磁体的中心时，所述倾斜磁化的倾斜角在360/LCM(S，P)或360/S的范围内。

4.根据权利要求1所述的电机，其中所述永磁体的两侧的端部形成为突出和凹进的形状。

5.根据权利要求1所述的电机，其中所述磁极的中心高度为预定尺寸，高于所述永磁体的一个表面上的磁极的边沿高度。

6.根据权利要求1所述的电机，其中所述永磁体利用胶带附着到所述转子上，该胶带在其至少一个表面上具有粘合强度。

7.一种电机制造方法，其包括：

准备定子、转子和连续地形成的非磁化体；

将所述非磁化体附着到所述转子；并且，

通过磁化安装在所述转子中的非磁化体，制造永磁体。

8.根据权利要求7所述的电机制造方法，其中，利用halbach磁化或径向磁化或倾斜磁化来进行磁化，通过磁化所述非磁化体制造所述永磁体。

9.根据权利要求7所述的电机制造方法，其中将非磁化体附着到所述转子，该方法包括：

将至少在其一侧表面上具有粘合强度的胶带附着到所述非磁化体或所述转子；

通过附着到此处的胶带将所述非磁化体和所述转子彼此附着。

10.根据权利要求7所述的电机制造方法，其中将所述非磁化体附着到转子，所述方法包括：

将非磁化体安装到所述转子；

将所述非磁化体和所述转子一同与所述胶带的一个表面附着在一起，在所述胶带的至少一个表面上具有粘合强度。

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