DE102019135634A1 - DEVICES AND METHOD FOR FORMING ALIGNED MAGNETIC CORES - Google Patents

DEVICES AND METHOD FOR FORMING ALIGNED MAGNETIC CORES Download PDF

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Abstract

Die Offenbarung stellt Vorrichtungen und Verfahren zum Bilden von ausgerichteten Magnetkernen bereit. Magnetkerne und Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden derselben sind offenbart. Der Magnetkern kann einen Magnetkörper mit Magnetkörnern und einen Magnetflusspfad umfassen, wobei die Magnetkörner in einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungsausrichtungen ausgerichtet sind, um mit dem Magnetflusspfad übereinzustimmen. Die Kornausrichtung der Kerne kann durch Vorrichtungen bereitgestellt werden, einschließlich elektrischer Schaltungen und/oder Permanentmagneten. Die Vorrichtungen können konfiguriert sein, um Magnetfelder zu erzeugen, die sich einem Magnetflusspfad in dem Magnetkern annähern, diesen nachahmen oder diesem entsprechen, sobald er verfestigt und in Gebrauch ist. Die Magnetfelder können die Körner des Magnetkerns ausrichten, wenn sie sich in einem nicht verfestigten Zustand befinden, so dass die Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen ausgerichtet sind, die sich einem Magnetflusspfad in dem Magnetkern annähern, ihn nachahmen oder ihm entsprechen.The disclosure provides devices and methods for forming aligned magnetic cores. Magnetic cores and methods and apparatus for forming the same are disclosed. The magnetic core may include a magnetic body with magnetic grains and a magnetic flux path, the magnetic grains being oriented in a variety of different directional orientations to match the magnetic flux path. The grain orientation of the cores can be provided by devices including electrical circuitry and / or permanent magnets. The devices may be configured to generate magnetic fields that approach, mimic, or mimic a magnetic flux path in the magnetic core once solidified and in use. The magnetic fields can align the grains of the magnetic core when in an unconsolidated state so that the grains are aligned in a variety of directed orientations that approach, mimick, or correspond to a magnetic flux path in the magnetic core.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anwendung ist eine Teilfortführung des US-Patentes mit der laufenden Nummer 15/962,268, eingereicht am 25. April 2018, bei dem es sich um eine Teilung der US-Anmeldung mit der laufenden Nummer 14/535,807 handelt, eingereicht am 7. November 2014, deren Offenbarungen hiermit in vollem Umfang durch Verweis in die vorliegende Schrift aufgenommen werden.This application is a partial continuation of U.S. Patent Serial No. 15 / 962,268, filed April 25, 2018, which is a division of U.S. Application Serial No. 14 / 535,807, filed November 7, 2014 , the disclosures of which are hereby incorporated in full by reference into the present document.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft ausgerichtete Magnetkerne und Vorrichtungen sowie Verfahren zu deren Herstellung.The present disclosure relates to aligned magnetic cores and devices, and methods of making the same.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Elektrische Maschinen wandeln Energie durch elektromagnetische Wechselwirkungen um, z. B. Elektrizität in Elektrizität (Transformator), Elektrizität in mechanische Leistung (Motor) oder mechanische Leistung in Elektrizität (Generator). Ein Faktor, der die Energieumwandlung beeinflusst, sind die Magnetkernmaterialien, die in der Regel aus Schichten von Elektrostahl (auch Siliziumstahl genannt) bestehen. Neben elektrischen Maschinen spielen Magnetkerne in Induktoren ebenfalls eine Rolle für deren Leistung. Ein Kernverlust (auch Eisenverlust genannt) im Magnetkern tritt jedoch aufgrund des Wechselstrommagnetfelds innerhalb der Materialien auf, insbesondere während des Hochfrequenzbetriebs. Der Kernverlust umfasst im Allgemeinen drei Komponenten: Hystereseverlust, Wirbelstromverlust und Überverlust (oder anomaler Verlust). Der Hystereseverlust ist frequenzunabhängig, wohingegen sowohl der Wirbelstromverlust als auch der Überverlust frequenzabhängig sind.Electrical machines convert energy through electromagnetic interactions, e.g. B. Electricity in electricity (transformer), electricity in mechanical power (motor) or mechanical power in electricity (generator). One factor that affects energy conversion is the magnetic core materials, which usually consist of layers of electrical steel (also called silicon steel). In addition to electrical machines, magnetic cores in inductors also play a role in their performance. A core loss (also called iron loss) in the magnetic core, however, occurs due to the AC magnetic field within the materials, especially during high-frequency operation. Core loss generally has three components: hysteresis loss, eddy current loss, and over-loss (or abnormal loss). The hysteresis loss is frequency independent, whereas both the eddy current loss and the excess loss are frequency dependent.

Da der Kraftstoffverbrauch bei Elektrofahrzeugen (EV), wie Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEV), ein wichtiger Faktor ist, können Plug-in-Hybrid-EV (PHEV) und Batterie-EV (BEV), die den Kernverlust verringern und die Induktion (Flussdichte) in den Magnetkernen (wie etwa Rotor- und Statorkerne) elektrischer Maschinen und der Leistungselektronik (wie Induktorkernen) erhöhen, ein Ziel sein. Herkömmliche Kernbildungsverfahren reduzieren im Allgemeinen Verluste, indem sie andere magnetische Eigenschaften opfern oder magnetische Eigenschaften, wie etwa die Flussdichte, verbessern, aber die Verlustleistung opfern.Since fuel consumption in electric vehicles (EV), such as hybrid electric vehicles (HEV), is an important factor, plug-in hybrid EV (PHEV) and battery EV (BEV) can reduce core loss and reduce induction (flux density ) in the magnetic cores (such as rotor and stator cores) of electrical machines and power electronics (such as inductor cores). Conventional nucleation techniques generally reduce losses by sacrificing other magnetic properties or improving magnetic properties such as flux density, but sacrificing power loss.

Ein üblicher Weg, den Kernverlust in einem Magnetkern zu verringern, besteht darin, die Blechdicke des elektrischen Stahls durch mechanisches Walzen, einschließlich Heiß- und Kaltwalzen, zu verringern. Magnetkerne mit dünneren Schichten sind durch einen deutlich geringeren Wirbelstromverlust und daher durch einen geringeren Kernverlust als dickere Schichten gekennzeichnet. Eine andere Möglichkeit, den Kernverlust zu verringern, besteht darin, die chemische Zusammensetzung in elektrischen Stählen, z. B. den Si- und Al-Gehalt, zu kontrollieren. Da Si und Al den spezifischen Widerstand in elektrischen Stählen erhöhen, werden sie im Allgemeinen während der Herstellung kontrolliert, um den Wirbelstromverlust zu verringern. Meistens werden 2-3 % Si in nicht ausgerichtetem Elektrostahl und etwa 6 % in kornausgerichtetem Elektrostahl verwendet. Wenngleich der Kernverlust durch diese beiden Ansätze erheblich reduziert wird, kann er insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen immer noch problematisch sein. Ein weiterer Ansatz zum Verringern des Kernverlustes besteht in der Herstellung von Magnetpulvern, die direkt mit oder ohne isolierende Beschichtung auf den Magnetpartikeln zu einem Kern gesintert werden. Ein ähnlicher Ansatz besteht darin, Magnetpulver mit einem Bindemittel zu mischen und sie dann in konturnahe Vorrichtungen zu pressen. Die Verwendung eines Bindemittels kann jedoch die Flussdichte und Permeabilität des Kerns verringern.A common way to reduce core loss in a magnetic core is to reduce the sheet thickness of the electrical steel by mechanical rolling, including hot and cold rolling. Magnetic cores with thinner layers are characterized by a significantly lower eddy current loss and therefore by a lower core loss than thicker layers. Another way to reduce core loss is to reduce the chemical composition in electrical steels, e.g. B. to control the Si and Al content. Since Si and Al increase resistivity in electrical steels, they are generally controlled during manufacture to reduce eddy current loss. Mostly 2-3% Si is used in non-aligned electrical steel and about 6% in grain-oriented electrical steel. Although the core loss is significantly reduced by these two approaches, it can still be problematic, particularly in high frequency applications. Another approach to reducing core loss is to manufacture magnetic powders that are sintered into a core directly with or without an insulating coating on the magnetic particles. A similar approach is to mix magnetic powder with a binder and then press it into near-contour devices. However, the use of a binder can reduce the flux density and permeability of the core.

KURZDARSTELLUNGSUMMARY

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Magnetkern vorgesehen, der einen Magnetkörper mit Magnetkörnern und einen Magnetflusspfad umfasst, wobei die Magnetkörner in einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungsausrichtungen ausgerichtet sind, um mit dem Magnetflusspfad übereinzustimmen. Jede Ausrichtung kann eine Hauptausrichtung in Bezug auf den Magnetkörper sein. In einer Ausführungsform weist der Magnetkörper einen inneren Hohlraum auf. Die Vielzahl von Richtungsausrichtungen kann sich um einen Umfang des inneren Hohlraums erstrecken.In at least one embodiment, a magnetic core is provided which comprises a magnetic body with magnetic grains and a magnetic flux path, the magnetic grains being aligned in a large number of different directional orientations in order to match the magnetic flux path. Each orientation can be a primary orientation with respect to the magnetic body. In one embodiment, the magnetic body has an internal cavity. The plurality of directional orientations can extend around a circumference of the inner cavity.

In einer Ausführungsform ist der Magnetkern ein Induktorkern. In einer anderen Ausführungsform ist der Magnetkern ein Statorkern mit einer Vielzahl von Statorzähnen und einer Vielzahl von Statorschlitzen zwischen den Statorzähnen. Die Vielzahl von Richtungsausrichtungen kann eine Vielzahl von bogenförmigen Ausrichtungen von einem Statorzahn zu einem anderen Statorzahn um einen Statorschlitz umfassen. In einer anderen Ausführungsform ist der Magnetkern ein Rotorkern mit einer Vielzahl darin angeordneter Permanentmagneten. Die Vielzahl von Richtungsausrichtungen kann eine Vielzahl von Ausrichtungen umfassen, die sich zwischen den Permanentmagneten und einem Außenumfang des Rotorkerns erstrecken.In one embodiment, the magnetic core is an inductor core. In another embodiment, the magnetic core is a stator core with a plurality of stator teeth and a plurality of stator slots between the stator teeth. The plurality of directional orientations may include a plurality of arcuate orientations from one stator tooth to another stator tooth around a stator slot. In another embodiment, the magnetic core is a rotor core with a plurality of permanent magnets arranged therein. The plurality of directional orientations may include a plurality of orientations that extend between the permanent magnets and an outer periphery of the rotor core.

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Halterung zum Ausrichten von Körnern in einem Magnetkern vorgesehen. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Innenmagnete enthalten, die konfiguriert sind, um sich in einem Inneren des Kerns zu befinden, wobei die Innenmagnete konfiguriert sind, um ein Magnetfeld in dem Magnetkern zu erzeugen und die Körner in einer Vielzahl von Richtungsausrichtungen auszurichten. In at least one embodiment, a holder for aligning grains in a magnetic core is provided. The device may include one or more internal magnets configured to be located inside the core, the internal magnets configured to generate a magnetic field in the magnetic core and align the grains in a variety of directional orientations.

Die Innenmagnete können konfiguriert sein, um ein Magnetfeld in dem Magnetkern zu erzeugen, das einen Magnetflusspfad des Magnetkerns nachahmt. Jeder Innenmagnet kann eine Nordseite (N) und eine Südseite (S) aufweisen. Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Innenmagneten und eine Vielzahl von Außenmagneten umfassen, die konfiguriert sind, um sich außerhalb des Kerns zu befinden, und jeder Innenmagnet kann mit einem Außenmagneten ein Magnetpaar bilden. Bei jedem Magnetpaar können entweder die Nordseiten oder die Südseiten einander zugewandt sein und benachbarte Magnetpaare können so konfiguriert sein, dass sich die Nord- und die Südseiten jeweils gegenüberliegen.The internal magnets can be configured to generate a magnetic field in the magnetic core that mimics a magnetic flux path of the magnetic core. Each inner magnet can have a north side (N) and a south side (S). The device may include a plurality of inner magnets and a plurality of outer magnets configured to be external to the core, and each inner magnet may pair with an outer magnet. For each pair of magnets, either the north or south sides can face each other and adjacent pairs of magnets can be configured so that the north and south sides are opposite each other.

In einer Ausführungsform ist der Magnetkern ein Statorkern mit einer Vielzahl von Statorzähnen und einer Vielzahl von Statorschlitzen zwischen den Statorzähnen. Die Innenmagnete können konfiguriert sein, um ein Magnetfeld in dem Statorkern zu erzeugen und die Körner in einer Vielzahl von bogenförmigen Ausrichtungen von einem Statorzahn zu einem anderen Statorzahn um einen Statorschlitz auszurichten. Die Innenmagnete können konfiguriert sein, um sich an den Spitzen der Statorzähne oder in den Statorschlitzen zu befinden. In einer anderen Ausführungsform ist der Magnetkern ein Rotorkern und die Innenmagnete sind Rotorpermanentmagnete, die nach dem Zusammenführen in dem Rotorkern verbleiben.In one embodiment, the magnetic core is a stator core with a plurality of stator teeth and a plurality of stator slots between the stator teeth. The inner magnets can be configured to create a magnetic field in the stator core and to align the grains in a variety of arcuate orientations from one stator tooth to another stator tooth around a stator slot. The internal magnets can be configured to be at the tips of the stator teeth or in the stator slots. In another embodiment, the magnetic core is a rotor core and the inner magnets are rotor permanent magnets which remain in the rotor core after being brought together.

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Ausrichten von Körnern in einem Magnetkern vorgesehen. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere innere Drähte umfassen, die konfiguriert sind, um sich in einem Inneren des Kerns zu befinden und elektrischen Strom in einer ersten Richtung zu leiten, sowie einen oder mehrere äußere Drähte, die konfiguriert sind, um sich außerhalb des Kerns zu befinden und elektrischen Strom in einer zweiten Richtung zu leiten, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Der innere und der äußere Draht können konfiguriert sein, um ein Magnetfeld in dem Magnetkern zu erzeugen.In at least one embodiment, a device for aligning grains in a magnetic core is provided. The device may include one or more inner wires configured to be located inside the core and conduct electrical current in a first direction, and one or more outer wires configured to be outside the core and conduct electrical current in a second direction opposite to the first direction. The inner and outer wires can be configured to generate a magnetic field in the magnetic core.

In einer Ausführungsform sind der innere und der äußere Draht konfiguriert, um ein Magnetfeld in dem Magnetkern zu erzeugen und die Körner in einer Vielzahl von Richtungsausrichtungen auszurichten, die einen Magnetflusspfad des Magnetkerns nachahmen. Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von inneren Drähten und eine Vielzahl von äußeren Drähten umfassen, und jeder innere Draht kann mit einem äußeren Draht ein Drahtpaar bilden.In one embodiment, the inner and outer wires are configured to generate a magnetic field in the magnetic core and to align the grains in a variety of directional orientations that mimic a magnetic flux path of the magnetic core. The device may include a plurality of inner wires and a plurality of outer wires, and each inner wire may pair with an outer wire.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Bildung eines gesinterten Magnetkerns entsprechend einer Ausführungsform; 1 10 is a flowchart for a method of forming a sintered magnetic core according to an embodiment;
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Bildung eines gebundenen Magnetkerns entsprechend einer Ausführungsform; 2nd 10 is a flowchart for a method of forming a bonded magnetic core in accordance with an embodiment;
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines rechteckigen Induktorkerns mit einer Flussrichtung entlang seines Umfangs; 3rd Fig. 3 is a schematic illustration of a rectangular inductor core with a flow direction along its circumference;
  • 4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen rechteckigen Induktorkern unter Verwendung eines oder mehrerer elektrischer Schaltkreise entsprechend einer Ausführungsform; 4th FIG. 4 is a schematic illustration of an apparatus for applying a magnetic field to a rectangular inductor core using one or more electrical circuits in accordance with an embodiment;
  • 5 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen zylindrischen Induktorkern unter Verwendung eines oder mehrerer elektrischer Schaltkreise entsprechend einer Ausführungsform; 5 FIG. 4 is a schematic illustration of an apparatus for applying a magnetic field to a cylindrical inductor core using one or more electrical circuits in accordance with an embodiment;
  • 6 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen rechteckigen Induktorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten entsprechend einer Ausführungsform; 6 FIG. 3 is a schematic illustration of an apparatus for applying a magnetic field to a rectangular inductor core using a plurality of permanent magnets according to an embodiment;
  • 7 ist eine Finite-Elemente-Analyse-Simulation des Magnetfeldes aus 6; 7 is a finite element analysis simulation of the magnetic field 6 ;
  • 8 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen zylindrischen Induktorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten entsprechend einer Ausführungsform; 8th is a schematic representation of an apparatus for applying a magnetic field to a cylindrical inductor core using a plurality of permanent magnets according to an embodiment;
  • 9 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen rechteckigen Induktorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten und Eisenkernen entsprechend einer Ausführungsform; 9 FIG. 14 is a schematic illustration of an apparatus for applying a magnetic field to a rectangular inductor core using a plurality of permanent magnets and iron cores according to an embodiment;
  • 10 ist ein Verlauf der Magnetisierung über der Feldstärke in einem ausgerichteten Magnetkern im Vergleich zu einem isotropen Magnetkern; 10 is a curve of the magnetization over the field strength in an aligned magnetic core compared to an isotropic magnetic core;
  • 11 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen Statorkern unter Verwendung eines oder mehrerer elektrischer Schaltkreise entsprechend einer Ausführungsform; 11 is a schematic representation of an apparatus for applying a Magnetic field to a stator core using one or more electrical circuits according to an embodiment;
  • 12 ist eine schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen Statorkern unter Verwendung eines oder mehrerer elektrischer Schaltkreise entsprechend einer Ausführungsform; 12th FIG. 4 is a schematic illustration of another device for applying a magnetic field to a stator core using one or more electrical circuits according to an embodiment;
  • 13 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen Statorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten entsprechend einer Ausführungsform; 13 is a schematic representation of an apparatus for applying a magnetic field to a stator core using a plurality of permanent magnets according to an embodiment;
  • 14 ist eine schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen Statorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten entsprechend einer Ausführungsform; 14 FIG. 4 is a schematic illustration of another device for applying a magnetic field to a stator core using a plurality of permanent magnets according to an embodiment;
  • 15 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anlegen eines Magnetfelds an einen Rotorkern unter Verwendung einer Vielzahl von Permanentmagneten entsprechend einer Ausführungsform; 15 is a schematic representation of an apparatus for applying a magnetic field to a rotor core using a plurality of permanent magnets according to an embodiment;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der vorliegenden Schrift wie vorgeschrieben offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein exemplarisch für die Erfindung stehen, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind in der vorliegenden Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.Detailed embodiments of the present invention are disclosed in the present specification as prescribed; however, it is to be understood that the disclosed embodiments are purely exemplary of the invention, which can be embodied in various and alternative forms. The figures are not necessarily to scale; some features may be enlarged or reduced to show details of certain components. Accordingly, the specific structural and functional details disclosed in the present specification should not be interpreted as restrictive, but merely as a representative basis in order to teach the person skilled in the art the various uses of the present invention.

Wie im Hintergrund beschrieben, erfordert die herkömmliche Magnetkernverarbeitung im Allgemeinen eine Wahl zwischen guten magnetischen Eigenschaften und gutem Verlustverhalten (d. h. geringem Verlust). Die vorliegende Offenbarung sieht Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden von Magnetkernen vor, die im Vergleich zu herkömmlichen Magnetkernen sowohl gute magnetische Eigenschaften als auch einen geringen Verlust oder eine geringere Beeinträchtigung einer Eigenschaft aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform werden Magnetkerne mit einer Kornausrichtung entlang einer spezifizierten vorbestimmten oder bevorzugten Richtung oder Bahn gebildet. Die Kornausrichtung kann durch Anlegen eines bestimmten Magnetfeldes an den Magnetkern während der Bearbeitung bereitgestellt werden. Das Magnetfeld kann komplex und/oder multidirektional sein (z. B. nicht in einer einzigen geraden Linie). Die Richtung/Bahn des magnetischen Feldes (und die entsprechende Kornausrichtung) kann der Magnetflussrichtung entsprechen oder sich dieser nähern, die in dem Kern während des Gebrauchs auftreten wird. Der Grad der Kornausrichtung in den durch dieses Verfahren hergestellten Magnetkernen kann hoch sein, kann aber auch moderat oder niedrig sein, abhängig von Faktoren wie den Magnetpulvern, der Magnetfeldstärke, den Pressbedingungen, Bindemitteln und anderen. Der Grad der Kornausrichtung kann auf Grundlage der erforderlichen oder gewünschten Eigenschaften der Magnetkerne eingestellt werden.As described in the background, conventional magnetic core processing generally requires a choice between good magnetic properties and good loss behavior (i.e., low loss). The present disclosure provides methods and devices for forming magnetic cores that have both good magnetic properties and little loss or degradation of a property compared to conventional magnetic cores. In at least one embodiment, magnetic cores are formed with a grain orientation along a specified predetermined or preferred direction or path. The grain alignment can be provided by applying a specific magnetic field to the magnetic core during processing. The magnetic field can be complex and / or multidirectional (e.g. not in a single straight line). The direction / orbit of the magnetic field (and the corresponding grain orientation) can correspond to or approach the magnetic flux direction that will occur in the core during use. The degree of grain alignment in the magnetic cores made by this method can be high, but can also be moderate or low, depending on factors such as the magnetic powders, the magnetic field strength, the pressing conditions, binders and others. The degree of grain alignment can be adjusted based on the required or desired properties of the magnetic cores.

Die Magnetkerne können unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens, einschließlich Sintern und Bonden von Magnetpulver, gebildet werden. Das Magnetpulver kann ein beliebiges magnetisches Material enthalten, das gesintert oder gebunden werden kann, um einen Pulverkern herzustellen, wie beispielsweise Ferritteilchen. Das Magnetfeld kann während des Formens der Kerne unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens angelegt werden, einschließlich Vorrichtungen mit elektrischen Schaltkreisen mit einem oder mehreren stromführenden Drähten und/oder Permanentmagneten. Die Eigenschaften von Magnetkernen, die aus einem beliebigen geeigneten magnetischen Material hergestellt sind, können verbessert werden, einschließlich elektrischer Stähle (z. B. durch Wärmebehandlung unter Magnetfeldern). Die offenbarten Magnetkerne können für zahlreiche Anwendungen geeignet sein, bei denen eine verbesserte Richtungspermeabilität und Flussdichte vorteilhaft sind. Beispielsweise können die offenbarten Magnetkerne in Induktoren, Transformatoren, Generatoren, Statoren, Rotoren oder anderen Vorrichtungen verwendet werden, die bessere Eigenschaften in bestimmten Richtungen bevorzugen.The magnetic cores can be formed using any suitable method, including sintering and bonding magnetic powder. The magnetic powder can contain any magnetic material that can be sintered or bonded to produce a powder core, such as ferrite particles. The magnetic field can be applied during the formation of the cores using any suitable method, including devices with electrical circuits with one or more current-carrying wires and / or permanent magnets. The properties of magnetic cores made from any suitable magnetic material can be improved, including electrical steels (e.g., by heat treatment under magnetic fields). The disclosed magnetic cores can be suitable for numerous applications in which improved directional permeability and flux density are advantageous. For example, the disclosed magnetic cores can be used in inductors, transformers, generators, stators, rotors, or other devices that prefer better properties in certain directions.

Unter Bezugnahme auf 1 kann in mindestens einer Ausführungsform ein kornausgerichteter Magnetkern durch Sintern von Magnetpulver gebildet werden. Das Verfahren 10 zum Bilden des gesinterten Kerns kann das Herstellen des Magnetpulvers in Schritt 12 umfassen. Das Magnetpulver, wie Ferrit, Siliziumeisen oder ein anderes magnetisches Pulver, kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren hergestellt werden. With reference to 1 For example, in at least one embodiment, a grain-oriented magnetic core can be formed by sintering magnetic powder. The procedure 10 To form the sintered core, the magnetic powder can be produced in step 12th include. The magnetic powder, such as ferrite, silicon iron or another magnetic powder, can be produced by any suitable method.

Beispielsweise kann das Pulver durch Pulverisieren, Aufdampfen, chemische Synthese oder andere Techniken hergestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform werden die Pulver so hergestellt, dass sie eine geringe Anzahl von Körnern pro Partikel aufweisen (z. B. mittlere oder durchschnittliche Körner pro Partikel). In einer Ausführungsform umfassen die Partikel bis zu 20 Körner und in anderen Ausführungsformen bis zu 10 Körner. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Partikel bis zu 5 Körner. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Partikel 1 bis 3 Körner. In einer anderen Ausführungsform sind die Partikel einzelne Kristalle (z. B. ein einzelnes Korn). Die Anzahl der Körner pro Partikel kann für alle oder im Wesentlichen alle Partikel in dem Pulver gelten oder kann ein Durchschnitt sein. Es versteht sich jedoch, dass Verarbeitungstoleranzen dazu führen können, dass einige Pulver Partikel mit einer variierenden Anzahl von Körnern aufweisen. Eine geringe Anzahl von Körnern pro Partikel ermöglicht eine leichtere Ausrichtung der Partikel während des/der nachfolgenden Ausrichtungsschritte/s. Ein einzelnes Korn pro Partikel kann die einfachste Ausrichtung liefern. Die Teilchen können jede geeignete Größe oder jeden geeigneten Durchmesser aufweisen. In einer Ausführungsform weisen die Partikel eine Größe von 1 nm bis 10 mm oder eine Größe in einem beliebigen Teilbereich davon auf. Um eine erhöhte Verdichtung des Magnetkerns bereitzustellen, kann ein Pulver mit einem Bereich von Partikelgrößen verwendet werden. Beispielsweise kann das Pulver Partikel enthalten, die kleiner als Mikron sind, Partikel, die 1-10 µm groß sind, Partikel, die Hunderte von µm groß sind, und Partikel, die 1-10 mm groß sind.For example, the powder can be made by pulverization, evaporation, chemical synthesis, or other techniques. In at least one embodiment, the powders are made to have a small number of grains per particle (e.g., medium or average grains per particle). In one embodiment the particles comprise up to 20 grains and in other embodiments up to 10 grains. In another embodiment, the particles comprise up to 5 grains. In another embodiment, the particles comprise 1 to 3rd Grains. In another embodiment, the particles are single crystals (e.g. a single grain). The number of grains per Particles can apply to all or substantially all of the particles in the powder or can be an average. However, it is understood that processing tolerances can result in some powders having particles with a varying number of grains. A small number of grains per particle enables easier alignment of the particles during the subsequent alignment step (s). A single grain per particle can provide the simplest alignment. The particles can be of any suitable size or diameter. In one embodiment, the particles have a size of 1 nm to 10 mm or a size in any part thereof. To provide increased densification of the magnetic core, a powder with a range of particle sizes can be used. For example, the powder may contain particles that are smaller than microns, particles that are 1-10 µm in size, particles that are hundreds of µm in size, and particles that are 1-10 mm in size.

In Schritt 14 kann das Pulver mit einem Isoliermaterial gemischt oder damit beschichtet werden. Der hohe Widerstand des Isoliermaterials reduziert Wirbelstromverluste in dem Magnetkern. In einer Ausführungsform kann das Magnetpulver mit einem Isoliermaterial gemischt sein, das ein beliebiges geeignetes Dielektrikum oder Material mit einem hohen Widerstand sein kann. Nicht einschränkende Beispiele für Isoliermaterialien können Siliziumdioxid, Ferrit, Phosphatbinder, Teflon-(PTFE)-Binder und andere sein. Alternativ kann das Magnetpulver mit einem Isoliermaterial beschichtet sein, so dass jedes Partikel eine Kern/Hülle-Konfiguration mit dem magnetischen Material als Kern und dem Isoliermaterial als Hülle aufweist. Das Magnetpulver kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens, wie etwa chemische Lösung, Dampfabscheidung, Sputterbeschichtung oder anderen, beschichtet werden. Das Magnetpulver kann zudem durch ein kontrolliertes Oxidationsverfahren oxidiert werden, um eine Isolierschicht auf den Partikeln zu bilden. Die vorstehenden Isolierverfahren können einzeln verwendet werden, oder es kann eine beliebige Kombination davon verwendet werden, um den Widerstand des Magnetkerns zu erhöhen.In step 14 the powder can be mixed with an insulating material or coated with it. The high resistance of the insulating material reduces eddy current losses in the magnetic core. In one embodiment, the magnetic powder can be mixed with an insulating material, which can be any suitable dielectric or material with a high resistance. Non-limiting examples of insulating materials can be silicon dioxide, ferrite, phosphate binder, Teflon (PTFE) binder and others. Alternatively, the magnetic powder can be coated with an insulating material, so that each particle has a core / shell configuration with the magnetic material as the core and the insulating material as the shell. The magnetic powder can be coated using any suitable method, such as chemical solution, vapor deposition, sputter coating, or others. The magnetic powder can also be oxidized by a controlled oxidation process to form an insulating layer on the particles. The above isolation methods can be used individually, or any combination thereof can be used to increase the resistance of the magnetic core.

In Schritt 16 kann das Magnetpulver verfestigt und ausgerichtet werden. Konventionelles Pressen kann zu einer ungleichmäßigen Dichte in dem Presskörper führen, was wiederum zu deutlichen Formänderungen nach dem Sintern führen kann. In einer Ausführungsform kann ein Klopf- oder Rührverfahren während dem Verfestigen angewendet werden, um gleichmäßigere Presslinge bereitzustellen und Formänderungen nach dem Sintern zu reduzieren oder zu beseitigen. Das Klopfverfahren kann Luftklopfen, mechanisches Klopfen, Ultraschallklopfen oder andere Verfahren zum Klopfen oder Rühren des Pulvers umfassen. Zusätzlich kann jede Kombination der Klopfverfahren entweder nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Das Luftklopfen kann das Aufbringen von Luftdruck auf das Pulver und/oder die Form durch Kontrollieren von Druck, Luftstrom, Geschwindigkeit und Zeit umfassen. Das mechanische Klopfen kann das Klopfen des Pulvers und/oder der Form unter Verwendung von physischem Kontakt und entweder manueller oder automatischer Verfahren umfassen. Ultraschallklopfen kann das Klopfen/Vibrieren des Pulvers und/oder der Form unter Verwendung von Ultraschallwellen durch Kontrollieren der Ultraschallleistung, - frequenz und -zeit umfassen.In step 16 the magnetic powder can be solidified and aligned. Conventional pressing can lead to an uneven density in the pressed body, which in turn can lead to significant changes in shape after sintering. In one embodiment, a tapping or stirring process can be used during solidification to provide more uniform compacts and to reduce or eliminate shape changes after sintering. The tapping process may include air tapping, mechanical tapping, ultrasonic tapping, or other methods of tapping or stirring the powder. In addition, any combination of the tapping processes can be performed either sequentially or simultaneously. Air tapping can include applying air pressure to the powder and / or the mold by controlling pressure, air flow, speed and time. Mechanical tapping may include tapping the powder and / or the mold using physical contact and either manual or automatic methods. Ultrasonic tapping may include tapping / vibrating the powder and / or the mold using ultrasonic waves by controlling the ultrasonic power, frequency and time.

Das Ausrichtungsverfahren umfasst das Anlegen eines Magnetfelds an das Pulver, während es sich in der Form befindet (z. B. nicht verfestigt), so dass die Körner des Pulvers entlang des Magnetfelds (z. B. entlang ihrer leichten Achsen) ausgerichtet werden. Das Magnetfeld kann in der Form oder dem Pfad der Flussrichtung in dem Magnetkern angelegt werden, wodurch die Permeabilität und Flussdichte in der Flussrichtung des fertigen Kerns erhöht werden. Eine zusätzliche Beschreibung der Vorrichtungen und Verfahren zum Erzeugen des Magnetfelds ist nachstehend in der Offenbarung enthalten. Das Magnetfeld kann angelegt werden, während ein Klopfvorgang durchgeführt wird. Durch das während des Klopfverfahrens erzeugte Klopfen/Rühren kann sich das Magnetpulver leichter drehen und ausrichten, so dass die leichten Achsen mit dem Magnetfeld ausgerichtet sind. Wenn die Partikel, wie vorstehend beschrieben, ein einzelnes oder nur mehrere Körner pro Partikel aufweisen, wird zudem die Ausrichtung in dem Magnetfeld weiter erleichtert. Um die Drehung der magnetischen Partikel während des Ausrichtungsverfahrens weiter zu erleichtern und zu fördern, kann dem Pulver während dieses Schrittes ein Schmiermittel zugesetzt werden. Nicht einschränkende Beispiele für geeignete Schmiermittel können Tenside, Calciumstearat, Polyethylenglycole, Sorbit, Glycerolmonostearat oder andere sowie Gemische davon sein.The alignment process involves applying a magnetic field to the powder while it is in the mold (e.g. not solidified) so that the grains of the powder are aligned along the magnetic field (e.g. along their easy axes). The magnetic field can be applied in the shape or path of the direction of flow in the magnetic core, thereby increasing the permeability and flux density in the direction of flow of the finished core. Additional description of the devices and methods for generating the magnetic field is included below in the disclosure. The magnetic field can be applied while a knock is being performed. The tapping / stirring generated during the tapping process allows the magnetic powder to rotate and align more easily, so that the easy axes are aligned with the magnetic field. If, as described above, the particles have a single or only a plurality of grains per particle, the alignment in the magnetic field is also further facilitated. To further facilitate and promote the rotation of the magnetic particles during the alignment process, a lubricant can be added to the powder during this step. Non-limiting examples of suitable lubricants can be surfactants, calcium stearate, polyethylene glycols, sorbitol, glycerol monostearate or others as well as mixtures thereof.

In Schritt 18 kann ein optionales Pressverfahren durchgeführt werden. Jedes geeignete Pressverfahren kann durchgeführt werden, um die Dichte des Magnetkerns zu erhöhen, wie beispielsweise einachsiges Pressen. Während des Pressschrittes 18 kann ein Magnetfeld angelegt werden, um die Partikel in der Form zu halten oder weiter auszurichten. Das Magnetfeld kann dasselbe sein, das in Schritt 16 angelegt wurde. Infolge des Klopfverfahrens in Schritt 16 kann der aus dem Pressen resultierende Pressling eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte aufweisen.In step 18th an optional pressing process can be carried out. Any suitable pressing process can be used to increase the density of the magnetic core, such as uniaxial pressing. During the pressing step 18th a magnetic field can be applied to keep the particles in shape or to align them further. The magnetic field can be the same as that in step 16 was created. As a result of the knocking process in step 16 the compact resulting from the pressing may have a substantially uniform density.

In Schritt 20 kann das Magnetpulver gesintert werden, um das Pulver zu verfestigen und einen fertigen Magnetkern zu bilden. Die Sintertemperatur kann eine beliebige geeignete Temperatur sein, um das Pulver zu verfestigen, beispielsweise von 600 °C bis 1.500 °C. Die Sinterzeit kann eine beliebige geeignete Zeit zum Verfestigen des Pulvers sein, beispielsweise 10 Minuten bis mehrere Stunden. Im Allgemeinen erfordern höhere Temperaturen kürzere Sinterzeiten und umgekehrt. Während des Sinterschrittes 20 kann ein Magnetfeld angelegt werden, um die Partikel in der Form zu halten oder weiter auszurichten. Das Magnetfeld kann dasselbe sein, das in den Schritten 16 und/oder 18 angelegt wurde. Infolge des Klopfverfahrens in Schritt 16 kann der aus dem Pressen resultierende Pressling eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte aufweisen. Nach dem Sintern wird ein fertiger Magnetkern mit ausgerichteten Körnern mit erhöhter Permeabilität und Flussdichte entlang des Pfades der ausgerichteten Körner gebildet, die unter Verwendung eines vorbestimmten, angepassten Magnetfelds gebildet wurden, das während des Verfestigungsschrittes 16 und gegebenenfalls des Pressschrittes 18 und/oder Sinterschrittes 20 angelegt wurde.In step 20 the magnetic powder can be sintered to solidify the powder and form a finished magnetic core. The sintering temperature can be any suitable temperature to solidify the powder, for example from 600 ° C to 1,500 ° C. The sintering time can be any suitable time to solidify the powder, for example 10 minutes to several hours. In general, higher temperatures require shorter sintering times and vice versa. During the sintering step 20 a magnetic field can be applied to keep the particles in shape or to align them further. The magnetic field can be the same as that in the steps 16 and or 18th was created. As a result of the knocking process in step 16 the compact resulting from the pressing may have a substantially uniform density. After sintering, a finished magnetic core is formed with aligned grains with increased permeability and flux density along the path of the aligned grains, which were formed using a predetermined, matched magnetic field, which occurs during the solidification step 16 and optionally the pressing step 18th and / or sintering step 20 was created.

Weiterhin können in einigen Ausführungsformen Magnetpulver (oder feste Proben) erwärmt werden, während vor dem Sintern ein externes Magnetfeld angelegt wird. In einer oder mehreren Ausführungsformen, in denen ein Magnetfeld während des Erwärmungsschrittes angelegt wird, kann das Magnetfeld ein externes Magnetfeld sein. Das Pulver kann geklopft werden, während das externe Magnetfeld angelegt ist, wie in dem Klopfverfahren aus Schritt 16, um das Magnetpulver weiter auszurichten. In mindestens einer Ausführungsform wird ein elektrischer Strom an das Magnetpulver angelegt, nachdem es ausgerichtet und dicht ist, um Wärme zu erzeugen (d. h. Joule-Erhitzen). In mindestens einer Ausführungsform beträgt der elektrische Strom etwa 5 bis 150 A, in anderen Ausführungsformen etwa 10 bis 125 A und in noch anderen Ausführungsformen etwa 15 bis 100 A. Der elektrische Strom erwärmt in einigen Ausführungsformen einen Behälter, um Wärme in dem Magnetpulver zu erzeugen. Der Behälter kann während des Temperschrittes als Heizmedium verwendet werden. Der Behälter kann ein beliebiges geeignetes leitendes Material sein, wie etwa unter anderem Graphit. In bestimmten Ausführungsformen umfasst zumindest der Boden des Behälters Isoliermaterialien, wie etwa unter anderem Keramik. In anderen Ausführungsformen sind der Boden und der Deckel des Behälters leitend, während die Seite des Behälters ein Isoliermaterial ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Magnetpulver erwärmt werden, indem die Pulverbaugruppe in eine Spule gelegt wird, die einen hochfrequenten elektrischen Strom trägt (d. h. Induktionserwärmung). In mindestens einer Ausführungsform beträgt die hohe Frequenz etwa 5 bis 500 kHz, in anderen Ausführungsformen etwa 10 bis 450 kHz und in noch anderen Ausführungsformen etwa 15 bis 400 kHz. In bestimmten Ausführungsformen beträgt der Strom etwa 5 bis 150 A, in anderen Ausführungsformen etwa 10 bis 125 A und in noch anderen Ausführungsformen etwa 15 bis 100 A. Ein wechselndes Magnetfeld erzeugt aufgrund des hochfrequenten Stroms in der Spule einen Wirbelstrom in der Magnetpulverbaugruppe, der wiederum Wärme in der Magnetpulverbaugruppe erzeugt. In einigen Ausführungsformen kann, um die Magnetpulverausrichtung aufrechtzuerhalten, eine Gleichstromkomponente zu dem Strom in der Spule hinzugefügt werden.Furthermore, in some embodiments, magnetic powder (or solid samples) can be heated while an external magnetic field is applied prior to sintering. In one or more embodiments in which a magnetic field is applied during the heating step, the magnetic field may be an external magnetic field. The powder can be tapped while the external magnetic field is applied, as in the tapping procedure from step 16 to further align the magnetic powder. In at least one embodiment, an electrical current is applied to the magnetic powder after it is aligned and dense to generate heat (ie, Joule heating). In at least one embodiment, the electrical current is about 5 to 150 A, in other embodiments, about 10 to 125 A, and in still other embodiments, about 15 to 100 A. In some embodiments, the electrical current heats a container to generate heat in the magnetic powder . The container can be used as a heating medium during the tempering step. The container can be any suitable conductive material, such as graphite, among others. In certain embodiments, at least the bottom of the container includes insulating materials, such as ceramic, among others. In other embodiments, the bottom and lid of the container are conductive while the side of the container is an insulating material. In another embodiment, the magnetic powder can be heated by placing the powder assembly in a coil that carries a high frequency electrical current (ie, induction heating). In at least one embodiment, the high frequency is about 5 to 500 kHz, in other embodiments about 10 to 450 kHz and in still other embodiments about 15 to 400 kHz. In certain embodiments, the current is approximately 5 to 150 A, in other embodiments approximately 10 to 125 A and in still other embodiments approximately 15 to 100 A. An alternating magnetic field creates an eddy current in the magnetic powder assembly due to the high frequency current in the coil, which in turn Heat is generated in the magnetic powder assembly. In some embodiments, to maintain magnetic powder alignment, a DC component can be added to the current in the coil.

Die erzeugte Wärme schmilzt die seltenerdereiche Korngrenzenphase, ähnlich einem Sinterofen, zur Bildung des weichen Magnetkerns. Das externe Magnetfeld kann angelegt werden, bis die Magnetpulvertemperatur die Curie-Temperatur der Hauptphase des Magnetpulvers erreicht, um sicherzustellen, dass die Magnetpartikel nach dem Sintern ausgerichtet sind. Die Curie-Temperatur kann höher als der Schmelzpunkt der Grenzphase der Hauptphase des Magnetpulvers sein oder auch nicht. Die Pulverbaugruppe kann ein Weichferrit, reines Eisen, Eisen-Silizium oder andere geeignete weiche Magnetkernmaterialien sein. Als Beispiel für Materialien mit Curie-Temperaturen in Bezug auf Schmelzpunkte werden in der vorliegenden Schrift jedoch Seltenerdbeispiele erörtert (z. B. Neodym-Magnete, bei denen die Curie-Temperatur von Nd2Fe14B niedriger ist als der Schmelzpunkt der seltenerdereichen Phase). In einigen Ausführungsformen ist die Curie-Temperatur höher als der Schmelzpunkt der Grenzphase. Beispielsweise ist in SmCo-Magneten die Curie-Temperatur von SmCo höher als der Schmelzpunkt der seltenerdereichen Korngrenzenphase. Als solches wird in dem Beispiel für SmCo-Magnete das externe Feld bei einer Temperatur gehalten, die höher ist als die SmCo-Phase, etwa 800 °C. Nachdem die Magnetpulver die Curie-Temperatur der Hauptphase erreicht haben, werden die Magnetpulver paramagnetisch und wird die selbstentmagnetisierende Kraft beseitigt. Daher kann das externe Magnetfeld entfernt werden, um den Energieverbrauch zu verringern. Beispielsweise muss das externe Magnetfeld nicht wie bei anderen Ausführungsformen während des Sinterns angelegt werden.The heat generated melts the rarely rich grain boundary phase, similar to a sintering furnace, to form the soft magnetic core. The external magnetic field can be applied until the magnetic powder temperature reaches the Curie temperature of the main phase of the magnetic powder to ensure that the magnetic particles are aligned after sintering. The Curie temperature may or may not be higher than the melting point of the boundary phase of the main phase of the magnetic powder. The powder assembly can be a soft ferrite, pure iron, iron silicon or other suitable soft magnetic core materials. However, as an example of materials with Curie temperatures with regard to melting points, rare earth examples are discussed in the present document (e.g. neodymium magnets, in which the Curie temperature of Nd 2 Fe 14 B is lower than the melting point of the less frequently rich phase) . In some embodiments, the Curie temperature is higher than the melting point of the boundary phase. For example, in SmCo magnets, the Curie temperature of SmCo is higher than the melting point of the rarely rich grain boundary phase. As such, in the SmCo magnet example, the external field is maintained at a temperature higher than the SmCo phase, about 800 ° C. After the magnetic powders have reached the Curie temperature of the main phase, the magnetic powders become paramagnetic and the self-demagnetizing force is eliminated. Therefore, the external magnetic field can be removed to reduce energy consumption. For example, the external magnetic field does not have to be applied during sintering as in other embodiments.

Der Sinterschritt 20 kann in einigen Ausführungsformen nach dem Erhitzen mit einem externen Magnetfeld bei einer Erhitzungstemperatur durchgeführt werden, die höher als der Schmelzpunkt der seltenerdereichen Phase ist. Der Schmelzpunkt kann unter anderem etwa 500 bis 900 °C betragen. Der Sinterschritt schmilzt die seltenerdereiche Phase um die Korngrenzen herum, so dass die Pulver zu einem festen Pressling zusammenkleben. Wenn die Sintertemperatur weiter ansteigt, steigt die Dichte des Presslings und die Körner beginnen zu wachsen. Die Korngröße kann durch Auswahl von Zeit und Temperatur während des Sinterns optimiert werden, um die gewünschten magnetischen Eigenschaften in den fertigen Magneten zu erzielen. Nach dem Sintern werden die Magnete abgekühlt und weisen eine verbesserte Ausrichtung auf, da das Magnetpulver erwärmt werden kann, während es einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt ist.The sintering step 20 In some embodiments, after heating with an external magnetic field, it may be performed at a heating temperature that is higher than the melting point of the less frequently rich phase. The melting point can be, for example, about 500 to 900 ° C. The sintering step melts the rarely rich phase around the grain boundaries so that the powders stick together to form a solid compact. As the sintering temperature continues to increase, the density of the compact increases and the grains begin to grow. The grain size can be optimized by selecting the time and temperature during sintering to achieve the desired magnetic properties in the to achieve finished magnets. After sintering, the magnets are cooled and have an improved orientation because the magnetic powder can be heated while being exposed to an external magnetic field.

Unter Bezugnahme auf 2 kann in mindestens einer Ausführungsform ein kornausgerichteter Magnetkern durch Bonden von Magnetpulver gebildet werden. Das Verfahren 30 zum Bilden des gebundenen Kerns kann das Herstellen des Magnetpulvers in Schritt 32 umfassen. Das Magnetpulver kann auf ähnliche Weise, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Schritt 12 beschrieben, hergestellt werden. In Schritt 34 kann das Magnetpulver mit einem Schmiermittel und/oder einem Isoliermaterial gemischt werden. Das Isoliermaterial und das Schmiermittel können den vorstehend unter Bezugnahme auf Schritt 14 beschriebenen ähnlich sein. Dementsprechend werden die Schritte 32 und 34 nicht erneut im Einzelnen beschrieben.With reference to 2nd For example, in at least one embodiment, a grain-oriented magnetic core can be formed by bonding magnetic powder. The procedure 30th to form the bonded core can manufacture the magnetic powder in step 32 include. The magnetic powder can be used in a similar manner to that described above with reference to step 12th described, manufactured. In step 34 the magnetic powder can be mixed with a lubricant and / or an insulating material. The insulating material and the lubricant can be the same with reference to step 14 described be similar. Accordingly, the steps 32 and 34 not described again in detail.

Um einen gebundenen Kern anstelle eines gesinterten Kerns herzustellen, kann ein Bindemittel verwendet werden, um das Magnetpulver (und jegliches Isoliermaterial oder Schmiermittel, das vorhanden ist) zu verfestigen und zu sichern. Es kann jedes geeignete Bindemittel verwendet werden, wie Duroplaste, Thermoplaste, Elastomere, anorganische keramische Bindemittel, keramische Hochtemperaturbindemittel oder andere. Ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Duroplasten, der als Bindemittel verwendet werden kann, ist ein Epoxy, das Phenol oder Novalac sein kann. Ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Thermoplasten, der als Bindemittel verwendet werden kann, ist ein Polyamid, wie etwa Polyphenylensulfid (PPS). Nicht einschränkende Beispiele für Elastomere, die als Bindemittel verwendet werden können, umfassen Nitrilkautschuk, Polyethylenkautschuk und Vinylkautschuk.To make a bonded core instead of a sintered core, a binder can be used to solidify and secure the magnetic powder (and any insulating material or lubricant that is present). Any suitable binder can be used, such as thermosets, thermoplastics, elastomers, inorganic ceramic binders, high temperature ceramic binders, or others. A non-limiting example of a thermoset that can be used as a binder is an epoxy, which can be phenol or novalac. A non-limiting example of a thermoplastic that can be used as a binder is a polyamide, such as polyphenylene sulfide (PPS). Non-limiting examples of elastomers that can be used as binders include nitrile rubber, polyethylene rubber and vinyl rubber.

In Schritt 36 kann das Magnetpulver unter Verwendung eines Magnetfelds ausgerichtet werden. Die Mischung aus Magnetpulver und Bindemittel (plus jeglichem Schmiermittel oder Isoliermaterial) kann in eine Form eingebracht werden, während sich das Bindemittel in einem flüssigen oder ungehärteten Zustand (z. B. nicht verfestigt) befindet. Während sich das Bindemittel im flüssigen oder ungehärteten Zustand befindet, kann ein Magnetfeld an das Gemisch und/oder die Form angelegt werden, um die magnetischen Partikel in einem bevorzugten Muster oder einer bevorzugten Richtung auszurichten. Da das Bindemittel noch nicht ausgehärtet ist, können die Partikel durch das Magnetfeld leichter ausgerichtet werden, da sie sich frei drehen können, was es dem Magnetpulver ermöglichen kann, sich leichter so auszurichten, dass dessen leichten Achsen mit dem Magnetfeld ausgerichtet/parallel zu diesem sind. Wie vorstehend beschrieben, kann die Drehung durch Verwendung von Partikeln mit einem oder wenigen Körnern weiter erleichtert werden. Das Magnetfeld kann in der Form oder dem Pfad der Flussrichtung in dem Magnetkern angelegt werden, wodurch die Permeabilität und Flussdichte in der Flussrichtung des fertigen Kerns erhöht werden. Eine zusätzliche Beschreibung der Vorrichtungen und Verfahren zum Erzeugen des Magnetfelds ist nachstehend in der Offenbarung enthalten. Obwohl nicht erforderlich, kann während des Ausrichtungsverfahrens ein Klopfprozess ähnlich dem in Schritt 16 beschriebenen auf das Bindemittel- und Pulvergemisch angewendet werden.In step 36 the magnetic powder can be aligned using a magnetic field. The mixture of magnetic powder and binder (plus any lubricant or insulating material) can be placed in a mold while the binder is in a liquid or uncured state (e.g., not solidified). While the binder is in the liquid or uncured state, a magnetic field can be applied to the mixture and / or the mold to align the magnetic particles in a preferred pattern or direction. Because the binder has not yet cured, the magnetic field makes it easier for the particles to align because they can rotate freely, which can allow the magnetic powder to align more easily with its light axes aligned / parallel to the magnetic field . As described above, the rotation can be further facilitated by using particles with one or a few grains. The magnetic field can be applied in the shape or path of the direction of flow in the magnetic core, thereby increasing the permeability and flux density in the direction of flow of the finished core. Additional description of the devices and methods for generating the magnetic field is included below in the disclosure. Although not required, a tapping process similar to that in step can be performed during the alignment process 16 described can be applied to the binder and powder mixture.

In Schritt 38 kann ein optionales Pressverfahren durchgeführt werden. Jedes geeignete Pressverfahren kann durchgeführt werden, um die Dichte des Magnetkerns zu erhöhen, wie etwa Verdichtung (z. B. einachsiges Pressen), Extrusion oder Spritzgießen. In einer Ausführungsform kann das verwendete Bindemittel ein Duroplast sein, wenn eine Verdichtung durchgeführt wird. In einer anderen Ausführungsform kann das Bindemittel bei der Extrusion ein Elastomer oder ein Thermoplast sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Bindemittel bei dem Spritzgießen ein Thermoplast sein. Während des Pressschrittes 38 kann ein Magnetfeld angelegt werden, um die Partikel in der Form zu halten oder weiter auszurichten. Das Magnetfeld kann dasselbe sein, das in Schritt 36 angelegt wurde.In step 38 an optional pressing process can be carried out. Any suitable pressing process can be used to increase the density of the magnetic core, such as compaction (e.g. uniaxial pressing), extrusion or injection molding. In one embodiment, the binder used can be a thermoset when compaction is performed. In another embodiment, the binder during extrusion can be an elastomer or a thermoplastic. In another embodiment, the binder during injection molding can be a thermoplastic. During the pressing step 38 a magnetic field can be applied to keep the particles in shape or to align them further. The magnetic field can be the same as that in step 36 was created.

In Schritt 40 kann das Gemisch aus Magnetpulver und Bindemittel gehärtet werden. Die Aushärtezeit und -temperatur können je nach Art des verwendeten Bindemittels variieren. Einige Bindemittel erfordern möglicherweise keine Wärmezufuhr und härten möglicherweise bei Raum- oder Umgebungstemperatur aus. Während des Aushärteschrittes 40 kann ein Magnetfeld angelegt werden, um die Partikel in der Form zu halten oder weiter auszurichten. Das Magnetfeld kann dasselbe sein, das in den Schritten 36 und/oder 38 angelegt wurde. Nach dem Aushärten wird ein fertiger Magnetkern mit ausgerichteten Körnern mit erhöhter Permeabilität und Flussdichte entlang des Pfades der ausgerichteten Körner gebildet, die unter Verwendung eines vorbestimmten, angepassten Magnetfelds gebildet wurden, das während des Ausrichtungsschrittes 36 und gegebenenfalls des Pressschrittes 38 und/oder Sinterschrittes 40 angelegt wurde.In step 40 the mixture of magnetic powder and binder can be hardened. The curing time and temperature can vary depending on the type of binder used. Some binders may not require heat and may harden at room or ambient temperature. During the hardening step 40 a magnetic field can be applied to keep the particles in shape or to align them further. The magnetic field can be the same as that in the steps 36 and or 38 was created. After curing, a finished magnetic core is formed with aligned grains with increased permeability and flux density along the path of the aligned grains, which were formed using a predetermined, matched magnetic field, which is used during the alignment step 36 and optionally the pressing step 38 and / or sintering step 40 was created.

Das Magnetfeld, das entweder in den oben beschriebenen gesinterten oder gebundenen Magnetkernen angelegt wird, kann einen Magnetkern bereitstellen, der für jede Anwendung geeignet ist, in der anisotrope oder gerichtete magnetische Eigenschaften erwünscht sind, wie etwa Permeabilität, Induktion/Flussdichte, Koerzitivfeldstärke, Kernverlust oder andere. Nicht einschränkende Anwendungen, die von den offenbarten Magnetkernen profitieren können, umfassen Induktoren, Transformatoren, Generatoren und Rotoren und/oder Statoren von Elektromotoren (z. B. Elektrofahrzeugmotoren). Zum Bereitstellen der vorstehend beschriebenen anisotropen/gerichteten Eigenschaften, kann ein vorbestimmtes spezifisches Magnetfeld angelegt werden, während der Kern gebildet wird, das dem Flussweg in dem fertigen Kern entspricht, wenn er in einer bestimmten Anwendung verwendet wird. Dementsprechend kann das angelegte Magnetfeld auf eine bestimmte Magnetkernanwendung, wie etwa einen Stator oder einen Induktorkern, zugeschnitten werden. Durch Erzeugen eines Magnetfelds mit einer Form oder einem oder mehreren Pfaden, der/die dem/den Flusspfad/en in der endgültigen Anwendung entspricht, folgt, nachahmt oder annähert, können die Permeabilität, Flussdichte und andere Eigenschaften signifikant verbessert werden, ohne die Verlustleistung zu beeinträchtigen. Bei Magnetkernen mit komplexen Formen oder mit komplexen Flusspfaden kann das Magnetfeld auch komplex sein, beispielsweise umfassend eine Vielzahl von deutlich gekrümmten oder nicht linearen Richtungsausrichtungen.The magnetic field applied to either the sintered or bonded magnetic cores described above can provide a magnetic core suitable for any application in which anisotropic or directional magnetic properties are desired, such as permeability, induction / flux density, coercive force, core loss, or other. Non-limiting applications from the disclosed magnetic cores can benefit from inductors, transformers, generators and rotors and / or stators from electric motors (e.g. electric vehicle motors). To provide the anisotropic / directional properties described above, a predetermined specific magnetic field can be applied while the core is being formed which corresponds to the flow path in the finished core when used in a particular application. Accordingly, the applied magnetic field can be tailored to a particular magnetic core application, such as a stator or an inductor core. By creating, mimicking, or approximating a magnetic field with a shape or one or more paths that match, mimick, or approximate the flow path (s) in the final application, permeability, flux density, and other properties can be significantly improved without increasing power dissipation affect. In the case of magnetic cores with complex shapes or with complex flux paths, the magnetic field can also be complex, for example comprising a large number of clearly curved or non-linear directional orientations.

Das Magnetfeld kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens angelegt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Ausrichtungsvorrichtung einen oder mehrere Stromkreise enthalten, die jeweils einen oder mehrere Drähte enthalten, die elektrischen Strom führen, um das Magnetfeld zu erzeugen. Durch Kontrollieren der Anordnung oder Konfiguration des Drahtes/der Drähte und des Pegels und/oder der Richtung des Stroms kann ein bestimmtes, benutzerdefiniertes Magnetfeld erzeugt werden, das in dem Betrieb die Flussrichtung in einem Magnetkern nachahmt oder dieser entspricht. Das Magnetfeld kann daher die Magnetkörner in einer Vielzahl von Richtungsausrichtungen ausrichten, um der Magnetflussrichtung zu entsprechen, sie nachzuahmen oder ihr zu folgen. Im vorliegenden Zusammenhang können sich gerichtete Ausrichtungen auf Hauptausrichtungen beziehen oder auf solche, die auf einer Makroskala gegenüber einer Mikroskala existieren. Dementsprechend werden kleine Abweichungen in der Ausrichtung von einem Korn zu einem anderen oder zwischen mehreren Körnern nicht als Hauptausrichtungen angesehen.The magnetic field can be applied using any suitable method. In at least one embodiment, an alignment device may include one or more circuits, each containing one or more wires that carry electrical current to generate the magnetic field. By controlling the arrangement or configuration of the wire (s) and the level and / or the direction of the current, a specific, user-defined magnetic field can be generated, which in operation mimics or corresponds to the direction of flow in a magnetic core. The magnetic field can therefore align the magnetic grains in a variety of directional orientations to correspond to, mimic, or follow the magnetic flux direction. In the present context, directional orientations can refer to main orientations or to those that exist on a macroscale versus a microscale. Accordingly, small deviations in the alignment from one grain to another or between several grains are not considered to be the main orientations.

In mindestens einer anderen Ausführungsform kann eine Ausrichtungsvorrichtung einen oder mehrere Magneten zum Bereitstellen des Magnetfelds während des Ausrichtungsverfahrens enthalten. In einer Ausführungsform sind die Magnete Permanentmagnete. Durch Kontrollieren der Anordnung, Konfiguration, Größe, Form und/oder Stärke des/der Magneten kann ein bestimmtes, benutzerdefiniertes Magnetfeld erzeugt werden, das in dem Betrieb die Flussrichtung in einem Magnetkern nachahmt oder dieser entspricht. Während die Figuren und die folgenden Beschreibungen Vorrichtungen beschreiben, in denen elektrische Schaltkreise oder Magneten verwendet werden, um das Magnetfeld zu erzeugen, wird der Fachmann erkennen, dass zudem eine beliebige Kombination der beiden Ansätze verwendet werden kann. Zusätzlich kann jede gezeigte oder beschriebene Magnetfeldlinie oder -richtung auch eine gerichtete Ausrichtung von Magnetkörnern sein.In at least another embodiment, an alignment device may include one or more magnets to provide the magnetic field during the alignment process. In one embodiment, the magnets are permanent magnets. By checking the arrangement, configuration, size, shape and / or strength of the magnet (s), a specific, user-defined magnetic field can be generated that mimics or corresponds to the direction of flow in a magnetic core during operation. While the figures and the following descriptions describe devices in which electrical circuits or magnets are used to generate the magnetic field, those skilled in the art will recognize that any combination of the two approaches can also be used. In addition, each magnetic field line or direction shown or described can also be a directional alignment of magnetic grains.

Unter Bezugnahme auf die 3-15 sind mehrere Beispiele für Vorrichtungen zum Erzeugen von Magnetfeldern zum Ausrichten von Magnetkörnern in nicht verfestigten Induktor-, Stator- und Rotorkernen offenbart. Diese Figuren und ihre entsprechenden Beschreibungen sind beispielhaft und, wie vorstehend erörtert, können die offenbarten Verfahren und Vorrichtungen angewendet werden, um ein beliebiges gewünschtes Magnetfeld für einen beliebigen Flussweg zu erzeugen. Unter Bezugnahme auf die 3-4, ist ein Induktorkern 50 mit einem hohlen rechteckigen Querschnitt mit einem inneren Hohlraum gezeigt. Der Magnetfluss 52 in dem Induktorkern verläuft während des Betriebs entlang des Umfangs des Kerns 50, wie durch die Pfeile 54 gezeigt. Während die Pfeile 54 im Uhrzeigersinn gezeigt sind, kann der Fluss 52 auch gegen den Uhrzeigersinn sein. Um die Permeabilität und Flussdichte im Kern 50 zu verbessern, können die Körner/kann das Pulver des Kerns in Richtung des Flusses ausgerichtet sein. Die Ausrichtung kann durch Anlegen eines Magnetfeldes an die Körper/das Pulver während eines Ausrichtungsverfahrens und gegebenenfalls während eines Pressverfahrens und/oder Sinter- oder Aushärtungsverfahrens bereitgestellt werden, wie vorstehend beschrieben. Um ein Magnetfeld in der Form oder Richtung des Flusspfads 52 zu erzeugen, können ein oder mehrere elektrische Schaltkreise konfiguriert sein, um das Magnetfeld zu erzeugen. Der elektrische Schaltkreis (die elektrischen Schaltkreise) (nicht gezeigt) kann/können einen oder mehrere stromführende Drähte 56 enthalten, die innerhalb oder um den Induktorkern 50 angeordnet und konfiguriert sind, um ein Magnetfeld 58 in der Richtung oder Form des Flusspfades 52 zu erzeugen.With reference to the 3-15 discloses several examples of devices for generating magnetic fields for aligning magnetic grains in non-solidified inductor, stator and rotor cores. These figures and their corresponding descriptions are exemplary and, as discussed above, the disclosed methods and apparatus can be used to generate any desired magnetic field for any flow path. With reference to the 3-4 , is an inductor core 50 shown with a hollow rectangular cross section with an inner cavity. The magnetic flux 52 in the inductor core runs along the circumference of the core during operation 50 as by the arrows 54 shown. While the arrows 54 are shown clockwise, the river can 52 also be counterclockwise. The permeability and flux density in the core 50 To improve, the grains / powder of the core can be oriented towards the flow. Alignment can be provided by applying a magnetic field to the body / powder during an alignment process and optionally during a pressing process and / or sintering or curing process, as described above. A magnetic field in the shape or direction of the flow path 52 to generate, one or more electrical circuits can be configured to generate the magnetic field. The electrical circuit (s) (not shown) may have one or more live wires 56 included inside or around the inductor core 50 arranged and configured to create a magnetic field 58 in the direction or shape of the river path 52 to create.

In einer Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, kann ein Magnetfeld 58 in der Form des Flusspfades 52 erzeugt werden, indem ein oder mehrere Drähte 60 innerhalb des Induktorkerns 50 angeordnet werden, die Strom in einer Richtung führen, und ein oder mehrere Drähte 62 außerhalb des Induktorkerns 50 angeordnet werden, die Strom in die entgegengesetzte Richtung führen. 4 zeigt vier Drähte 60 innerhalb des Induktorkerns 50, jedoch kann ein einzelner Draht 60 innerhalb des Kerns 50 (z. B. in der Mitte) angeordnet sein, um ein ähnliches Magnetfeld 58 (ähnlich wie in 5, nachstehend beschrieben) bereitzustellen. Während die 3 und 4 eine Vorrichtung für einen Induktorkern 50 mit einer hohlen rechteckigen Form zeigen, kann der Induktorkern eine beliebige geeignete Form aufweisen, einschließlich eines Rings, eines ringförmigen Körpers, einer Stange oder anderer. Beispielsweise zeigt 5 einen Induktorkern 50' mit einer Ringform. Ähnlich wie der rechteckige Kern 50 in den 3 und 4, weist der Induktorkern 50' einen Flusspfad 52' auf, der um den Umfang des Kerns 50' verläuft. Der Flusspfad 52' kann im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn verlaufen. Um ein Magnetfeld 58' in der Form oder Richtung des Flusspfades 52' zu erzeugen, können ein oder mehrere Drähte 60 innerhalb des Kerns 50' angeordnet werden, die Strom in einer Richtung führen, und ein oder mehrere Drähte 62 außerhalb des Induktorkerns 50' angeordnet werden, die Strom in die entgegengesetzte Richtung führen. Ähnlich wie in 4, können mehrere Drähte 60 innerhalb des Kerns 50 ‚angeordnet sein, anstatt eines einzelnen Drahtes 60, wie gezeigt. Das Magnetfeld 58/58‘ kann dazu führen, dass sich die nicht verfestigten Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen 64 orientieren, die dem Magnetfeld 58/58' entsprechen, es nachahmen oder ihm folgen. Wie gezeigt, können mindestens zwei oder mehr der Ausrichtungen 64 voneinander verschieden sein. Unabhängig von der Form des Induktorkerns kann ein elektrischer Schaltkreis so ausgelegt sein, dass er ein Magnetfeld erzeugt, das dem Flusspfad des Induktors entspricht oder diesen nachahmt. Gleichermaßen kann der Induktorkern 50 durch einen Transformatorkern oder einen anderen Magnetkern mit einem Flusspfad ersetzt werden, der von ausgerichteten Körnern/ausgerichtetem Pulver profitieren würde.In an embodiment shown in FIG. 4, a magnetic field 58 in the shape of the river path 52 generated by one or more wires 60 inside the inductor core 50 arranged that carry current in one direction, and one or more wires 62 outside the inductor core 50 be arranged that carry current in the opposite direction. 4th shows four wires 60 inside the inductor core 50 , however, a single wire 60 within the core 50 (e.g. in the middle) to be placed around a similar magnetic field 58 (similar to in 5 , described below). While the 3rd and 4th a device for an inductor core 50 can show with a hollow rectangular shape, the inductor core have any suitable shape, including a ring, an annular body, a rod, or others. For example, shows 5 an inductor core 50 ' with a ring shape. Similar to the rectangular core 50 in the 3rd and 4th , shows the inductor core 50 ' a river path 52 ' on that around the perimeter of the core 50 ' runs. The river path 52 ' can be clockwise or counterclockwise. To a magnetic field 58 ' in the shape or direction of the river path 52 ' can generate one or more wires 60 within the core 50 ' be arranged that carry current in one direction, and one or more wires 62 outside the inductor core 50 ' be arranged that carry current in the opposite direction. Similar to 4th , can use multiple wires 60 within the core 50 Be arranged instead of a single wire 60 , as shown. The magnetic field 58 / 58 'can cause the unconsolidated grains to orientate in a variety of directions 64 orient that to the magnetic field 58 / 58 ' correspond, imitate it or follow it. As shown, at least two or more of the alignments 64 be different from each other. Regardless of the shape of the inductor core, an electrical circuit can be designed to generate a magnetic field that corresponds to or mimics the flow path of the inductor. Similarly, the inductor core 50 be replaced by a transformer core or other magnetic core with a flux path that would benefit from aligned grains / aligned powder.

Unter Bezugnahme auf die 6-10 sind zusätzliche Vorrichtungen zum Erzeugen eines bestimmten, kundenspezifischen Magnetfelds 70 für einen Induktorkern 50 gezeigt, der eine Form oder Richtung aufweist, die den Fluss 52 nachahmt oder diesem entspricht. Das Magnetfeld 70 kann unter Verwendung einer Vorrichtung erzeugt werden, die eine Vielzahl von Magneten 72 (z. B. Permanentmagnete) enthält, die in einer vorbestimmten Konfiguration oder einem vorbestimmten Muster angeordnet sind. Jeder Magnet 72 kann eine Nord- (N) und eine Süd-Konfiguration (S) aufweisen, und das Muster der Magneten 72 kann ein Magnetfeld 70 erzeugen, das den Flusspfad 52 nachahmt, diesem entspricht oder sich diesem annähert und entsprechend die Körner entlang diesem ausrichtet. In der in 6 gezeigten Ausführungsform sind vier Magnete 72 innerhalb des Induktorkerns 50 angeordnet und vier Magnete sind außerhalb des Kerns 50 angeordnet. Ein Magnet ist an der Innenseite und der Außenseite jeder der vier Seiten des Kerns 50 angeordnet. Die Magnete 72 können so angeordnet sein, dass bei den Magneten innen und außen abwechselnd die N- und S-Seiten/Abschnitte des Magneten zu dem Induktorkern 50 zeigen. In 6 sind Magnete mit zu dem Induktorkern 50 zeigender/zeigendem N-Seite/Abschnitt mit 74 bezeichnet und Magnete mit zu dem Induktorkern 50 zeigender/zeigendem S-Seite/Abschnitt sind mit 76 bezeichnet. Die Magnete 72 können so angeordnet sein, dass Magnete 74, deren N-Seite dem Induktor zugewandt ist, einander gegenüberliegen, und Magnete 76, deren S-Seite dem Induktor zugewandt ist, einander gegenüberliegen. Wie in 6 gezeigt, erzeugt diese Konfiguration ein Magnetfeld 70 mit einer Form, die dem Umfang des Induktorkerns 50 folgt. Das Magnetfeld 70 kann im Vergleich zu dem Magnetfeld 58 in 4 keine vollständige Schleife bilden; wobei jedoch die Ausrichtung der Körner/des Pulvers ähnlich ist. Eine Finite-Elemente-Analyse-Simulation (FEA-Simulation) der in 6 gezeigten Magnetanordnung ist in 7 gezeigt. Die FEA-Simulation zeigt, dass das Magnetfeld 70 dem Umfang des Kerns 50 folgt, mit geringfügigen Unterbrechungen an Punkten, an denen sich die Magnete befinden (z. B. bildend eine fast vollständige Schleife). Das Magnetfeld 70 kann dazu führen, dass sich die nicht verfestigten Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen 78 orientieren, die dem Magnetfeld 70 entsprechen, es nachahmen oder ihm folgen. Wie gezeigt, können mindestens zwei oder mehr der Ausrichtungen 78 voneinander verschieden sein. With reference to the 6-10 are additional devices for generating a specific, customer-specific magnetic field 70 for an inductor core 50 shown that has a shape or direction that the flow 52 imitates or corresponds to this. The magnetic field 70 can be generated using a device that uses a variety of magnets 72 (e.g., permanent magnets) arranged in a predetermined configuration or pattern. Every magnet 72 can have a north (N) and a south (S) configuration, and the pattern of the magnets 72 can be a magnetic field 70 generate that the flow path 52 imitates, corresponds to or approaches this and accordingly aligns the grains along this. In the in 6 embodiment shown are four magnets 72 inside the inductor core 50 arranged and four magnets are outside the core 50 arranged. A magnet is on the inside and outside of each of the four sides of the core 50 arranged. The magnets 72 can be arranged in such a way that the N and S sides / sections of the magnet to the inductor core alternate inside and outside 50 demonstrate. In 6 are magnets with the inductor core 50 pointing / pointing N-side / section with 74 and magnets with to the inductor core 50 pointing / pointing S-side / section are with 76 designated. The magnets 72 can be arranged so that magnets 74 , whose N side faces the inductor, face each other, and magnets 76 , whose S-side faces the inductor, face each other. As in 6 shown, this configuration creates a magnetic field 70 with a shape that matches the circumference of the inductor core 50 follows. The magnetic field 70 can compared to the magnetic field 58 in 4th do not form a complete loop; however, the orientation of the granules / powder is similar. A finite element analysis simulation (FEA simulation) of the in 6 magnet arrangement shown is in 7 shown. The FEA simulation shows that the magnetic field 70 the scope of the core 50 follows, with slight interruptions at points where the magnets are located (e.g. forming an almost complete loop). The magnetic field 70 can cause the unconsolidated grains to have a variety of directional orientations 78 orient that to the magnetic field 70 correspond, imitate it or follow it. As shown, at least two or more of the alignments 78 be different from each other.

Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, kann der Induktor- oder Transformatorkern eine beliebige geeignete Form aufweisen, wie etwa ein Ring, ein ringförmiger Körper oder eine Stange. Wie in 8 gezeigt, kann zudem eine Vielzahl von Magneten 72 angeordnet sein, um ein gewünschtes Magnetfeld 70' in anderen Kernformen zu erzeugen. Ähnlich wie bei der unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Anordnung, kann eine Vielzahl von Magneten 72 innerhalb und außerhalb des Kerns 50' angeordnet sein. Die Magnete 72 können so angeordnet sein, dass bei den Magneten innen und außen abwechselnd die N- und S-Seiten/Abschnitte des Magneten zu dem Induktorkern 50 zeigen. Die Magnete 72 können so angeordnet sein, dass Magnete 74, deren N-Seite dem Induktor zugewandt ist, einander gegenüberliegen, und Magnete 76, deren S-Seite dem Induktor zugewandt ist, einander gegenüberliegen. Wie in 8 gezeigt, erzeugt diese Konfiguration ein Magnetfeld 70 mit einer Form, die dem Umfang des Induktorkerns 50 folgt.As above with reference to 5 described, the inductor or transformer core can have any suitable shape, such as a ring, an annular body or a rod. As in 8th shown, can also use a variety of magnets 72 be arranged to a desired magnetic field 70 ' to produce in other core forms. Similar to that with reference to 6 described arrangement, can be a variety of magnets 72 inside and outside the core 50 ' be arranged. The magnets 72 can be arranged in such a way that the N and S sides / sections of the magnet to the inductor core alternate inside and outside 50 demonstrate. The magnets 72 can be arranged so that magnets 74 , whose N side faces the inductor, face each other, and magnets 76 , whose S-side faces the inductor, face each other. As in 8th shown, this configuration creates a magnetic field 70 with a shape that matches the circumference of the inductor core 50 follows.

Während die Anordnung der Magnete 72 in den 6 und 8 vier Magnete innerhalb und vier Magnete außerhalb mit einem Paar Magnete auf jeder Seite zeigt, sind derartige Konfigurationen lediglich beispielhaft und sollen nicht einschränkend sein. Die Anzahl und/oder die Position der Magnete 72 kann angepasst werden, um das Magnetfeld auf die gewünschte Form/Richtung zuzuschneiden. Beispielsweise können mehr Magnete 72 verwendet werden, um ein gleichmäßigeres, komplexeres und/oder ausgefeilteres Magnetfeld bereitzustellen. In der in 9 gezeigten Ausführungsform sind acht Paare von Magneten 72 in und um den Kern 50 mit zwei Paaren pro Seite angeordnet, um ein Magnetfeld 70" bereitzustellen. Das Feld 70" kann eine ähnliche Form wie das Magnetfeld 70 aufweisen, das durch die Anordnung von vier Paaren von Magneten 72 erzeugt wird, die in 6 gezeigt sind, jedoch kann die erhöhte Anzahl von Magneten 72 ein kontrollierteres und/oder definierteres Magnetfeld bereitstellen.During the arrangement of the magnets 72 in the 6 and 8th four magnets inside and four magnets outside with a pair of magnets on each side, such configurations are only exemplary and are not intended to be limiting. The number and / or position of the magnets 72 can be adjusted to tailor the magnetic field to the desired shape / direction. For example, more magnets 72 can be used to provide a more uniform, complex and / or sophisticated magnetic field. In the in 9 Embodiment shown are eight pairs of magnets 72 in and around the core 50 With two pairs per side arranged around a magnetic field 70 " to provide. The field 70 " can have a shape similar to the magnetic field 70 have that by the arrangement of four pairs of magnets 72 is generated which in 6 are shown, however, the increased number of magnets 72 provide a more controlled and / or defined magnetic field.

Neben der Anpassung der Anzahl und/oder der Anordnung der Magnete 72 können ein oder mehrere Eisenkerne 80 in der Ausrichtungsvorrichtung enthalten sein, wie in 9 gezeigt. Beispielsweise kann ein Eisenkern 82 in dem inneren Hohlraum des Induktorkerns 50 angeordnet sein und kann ein anderer Eisenkern 84 außerhalb des Kerns 50 angeordnet sein. Der eine oder die mehreren Eisenkerne können aufgrund ihrer im Vergleich zu Luft viel höheren Permeabilität die Magnetflussrichtungen leiten. Der eine oder die mehreren Kerne verbessern daher die Effizienz der Vorrichtung und verbessern die magnetische Ausrichtung in dem Magnetkern.In addition to adjusting the number and / or arrangement of the magnets 72 can have one or more iron cores 80 be included in the alignment device as in 9 shown. For example, an iron core 82 in the inner cavity of the inductor core 50 can be arranged and another iron core 84 outside the core 50 be arranged. The one or more iron cores can conduct the magnetic flux directions because of their much higher permeability than air. The one or more cores therefore improve the efficiency of the device and improve the magnetic alignment in the magnetic core.

Unter Bezugnahme auf 10 ist eine grafische Darstellung der Magnetisierung gegenüber der Feldstärke in der Richtung parallel zu der Kornausrichtung in einem ausgerichteten Kern und in einem isotropen Kern ohne Kornausrichtung gezeigt. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Permeabilität in dem ausgerichteten Kern wesentlich größer ist als die Permeabilität in dem nicht ausgerichteten Kern. Die Werte in 10 sind ein Beispiel und geben nicht zwingend die genauen Werte an, die unter Verwendung der offenbarten Verfahren und Vorrichtungen erreicht werden können.With reference to 10 is a graphical representation of magnetization versus field strength in the direction parallel to grain orientation in an aligned core and in an isotropic core without grain orientation. The results clearly show that the permeability in the aligned core is significantly greater than the permeability in the non-aligned core. The values in 10 are an example and do not necessarily indicate the exact values that can be achieved using the disclosed methods and devices.

Unter Bezugnahme auf die 11-15 sind die offenbarten Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen eines Magnetfelds in einem Magnetkern zudem auf Rotor- und Statorkerne sowie auf Induktoren, Transformatoren, Generatoren oder andere Magnetkerne anwendbar. Eine Befestigung für einen externen oder äußeren Statorkern 100 ist in 11 gezeigt, wobei der Kern 100 Statorzähne 102 und Statorschlitze oder -spalten 104 enthält. Der magnetische Fluss in einem Statorkern 100 während des Betriebs umfasst im Allgemeinen mehrere Flusspfade, die Bögen von einem Statorzahn 102 um einen Statorschlitz 104 zu einem anderen Statorzahn 102 bilden. Um die Permeabilität und Flussdichte entlang der Flusspfade zu erhöhen, kann dementsprechend ein Magnetfeld 106 erzeugt werden, das die Flusspfade nachahmt oder sich diesen annähert und die Körner entlang derselben ausrichtet.With reference to the 11-15 the disclosed methods and devices for generating a magnetic field in a magnetic core are also applicable to rotor and stator cores as well as to inductors, transformers, generators or other magnetic cores. An attachment for an external or external stator core 100 is in 11 shown, the core 100 Stator teeth 102 and stator slots or columns 104 contains. The magnetic flux in a stator core 100 during operation, generally includes multiple flow paths, the arches of a stator tooth 102 around a stator slot 104 to another stator tooth 102 form. Accordingly, a magnetic field can be used to increase the permeability and flux density along the flow paths 106 generated that mimics or approaches the flow paths and aligns the grains along them.

In einer in 11 gezeigten Ausführungsform kann das Magnetfeld 106 unter Verwendung einer Vorrichtung erzeugt werden, die einen oder mehrere elektrische Schaltkreise enthält. Die elektrischen Schaltkreise (nicht gezeigt) können einen oder mehrere stromführende Drähte 108 enthalten. Ein oder mehrere Drähte 110 können innerhalb der Statorschlitze 104 angeordnet sein, und ein oder mehrere Drähte 112 können außerhalb des Statorkerns gegenüber von einem Draht 110 innerhalb eines Statorschlitzes 104 angeordnet sein. Dementsprechend kann die Vorrichtung ein oder mehrere Paare von Drähten enthalten, wobei sich ein Draht in jedem Paar innerhalb des Stators befindet (z. B. in einem Schlitz 104) und eines von jedem Paar außerhalb des Statorkerns 100 liegt. In einer Ausführungsform kann ein Draht 114 in jedem Paar Strom in einer Richtung führen, während der andere Draht 116 in jedem Paar Strom in der entgegengesetzten Richtung führt. Die Paare von Drähten können ihre Konfiguration abwechseln, so dass benachbarte Schlitze 104 Drähte mit wechselnden Stromrichtungen aufweisen, wie in 11 gezeigt. Infolge der alternierenden Paare von Drähten kann ein Magnetfeld 106 erzeugt werden, so dass Bögen 118 von Zahn 102 zu Zahn 102 um die Schlitze 104 herum gebildet werden. Dieses Magnetfeld ahmt die Flusswege in dem Stator während des Betriebs nach oder nähert sich diesen. Das Magnetfeld 106 kann dazu führen, dass sich die nicht verfestigten Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen 122 ausrichten, die dem Magnetfeld 106 entsprechen, es nachahmen oder ihm folgen (z. B. Bogenformen). Wie gezeigt, können mindestens zwei oder mehr der Ausrichtungen 122 voneinander verschieden sein.In one in 11 shown embodiment can the magnetic field 106 generated using a device that includes one or more electrical circuits. The electrical circuitry (not shown) can be one or more live wires 108 contain. One or more wires 110 can inside the stator slots 104 be arranged, and one or more wires 112 can be outside of the stator core opposite from a wire 110 inside a stator slot 104 be arranged. Accordingly, the device may include one or more pairs of wires, with one wire in each pair within the stator (e.g., in a slot 104 ) and one from each pair outside the stator core 100 lies. In one embodiment, a wire 114 conduct current in one direction in each pair while the other wire 116 carries current in the opposite direction in each pair. The pairs of wires can alternate their configuration so that adjacent slots 104 Have wires with alternating current directions, as in 11 shown. As a result of the alternating pairs of wires, a magnetic field can 106 generated so that arcs 118 of tooth 102 to tooth 102 around the slots 104 be formed around. This magnetic field mimics or approaches the flow paths in the stator during operation. The magnetic field 106 can cause the unconsolidated grains to have a variety of directional orientations 122 align the magnetic field 106 correspond, imitate it or follow it (e.g. arch shapes). As shown, at least two or more of the alignments 122 be different from each other.

Während 11 mit Paaren von Drähten gezeigt ist, einer innerhalb und einer außerhalb des Statorkerns, befinden sich in einigen Ausführungsformen Drähte nur innerhalb oder nur außerhalb des Statorkerns 100. Beispielsweise kann eine Vorrichtung nur Drähte 110 innerhalb der Statorschlitze 104 enthalten. Diese Drähte können, wie vorstehend beschrieben, die Stromrichtung wechseln. Während 11 zeigt, dass jeder Statorschlitz 104 einen Draht 110 umfasst, kann in einigen Ausführungsformen nicht in jedem Schlitz 104 ein Draht angeordnet sein. Ähnlich der Vorrichtung für den Induktorkern 50 in 9 kann ein Eisenkern 120 in der Vorrichtung für den Statorkern 100 enthalten sein. Ein Kern 120 kann in der Mitte oder in dem inneren Hohlraum des Statorkerns 100 enthalten sein, wie in 11 gezeigt. Ein Kern 120 kann jedoch auch den Stator 100 zusätzlich zu oder anstelle dessen, dass er in der Mitte angeordnet ist, umgeben. Ähnlich wie der Eisenkern in 9, kann der Eisenkern 120 beim Führen des Magnetflusses helfen, um die gewünschte Form oder das gewünschte Muster auszubilden.While 11 With pairs of wires shown, one inside and one outside the stator core, in some embodiments wires are only inside or only outside the stator core 100 . For example, a device can only use wires 110 inside the stator slots 104 contain. As described above, these wires can change the current direction. While 11 shows that each stator slot 104 a wire 110 may not be in every slot in some embodiments 104 a wire may be arranged. Similar to the device for the inductor core 50 in 9 can be an iron core 120 in the device for the stator core 100 be included. A core 120 can be in the middle or in the inner cavity of the stator core 100 be included as in 11 shown. A core 120 can also use the stator 100 in addition to or instead of being located in the middle. Similar to the iron core in 9 , the iron core 120 help guide the magnetic flux to form the desired shape or pattern.

Eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bereitstellen einer Ausrichtung eines Magnetfelds 106 in einem Statorkern 100 ist in 12 gezeigt. In dieser Ausführungsform können ein oder mehrere Drähte 110' benachbart zu den Statorschlitzen 104 oder den Statorzähnen 102 anstatt innerhalb der Statorschlitze 104 angeordnet sein. Das Anordnen der Drähte 110' neben den Schlitzen 104 kann bei einigen Vorrichtungen einfacher oder bequemer sein. Ein oder mehrere Drähte 112 können außerhalb des Statorkerns gegenüber einem Draht 110' angeordnet sein, ähnlich wie unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Ebenfalls ähnlich 11, kann ein Draht 114 in jedem Paar Strom in einer Richtung führen, während der andere Draht 116 in jedem Paar Strom in der entgegengesetzten Richtung führt. Die Paare von Drähten können ihre Konfiguration abwechseln, so dass die Drähte 110' wechselnde Stromrichtungen aufweisen, wie in 12 gezeigt. Infolge der alternierenden Paare von Drähten kann ein Magnetfeld 106 erzeugt werden, so dass Bögen 118 von Zahn 102 zu Zahn 102 um die Schlitze 104 herum gebildet werden. Ähnlich wie bei der Vorrichtung aus 11 können in einigen Ausführungsformen Drähte nur innerhalb oder außerhalb des Statorkerns 100 vorhanden sein und/oder kann nicht jedem Statorzahn 102 oder Schlitz 104 ein Draht zugeordnet sein.Another embodiment of an apparatus for providing alignment of a magnetic field 106 in a stator core 100 is in 12th shown. In this embodiment, one or more wires 110 ' adjacent to the stator slots 104 or the stator teeth 102 rather than inside the stator slots 104 be arranged. Arranging the wires 110 ' next to the slots 104 can be easier or more convenient with some devices. One or more wires 112 can face a wire outside the stator core 110 ' be arranged similarly as with reference to FIG 11 described. Also similar 11 , can be a wire 114 conduct current in one direction in each pair while the other wire 116 carries current in the opposite direction in each pair. The pairs of wires can alternate their configuration so that the wires 110 ' have changing current directions, as in 12th shown. As a result of the alternating pairs of wires, a magnetic field can 106 generated so that arcs 118 of tooth 102 to tooth 102 around the slots 104 be formed around. Similar to the device 11 In some embodiments, wires can only be inside or outside the stator core 100 may be present and / or not every stator tooth 102 or slot 104 a wire must be assigned.

Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 6, 8 und 9 beschrieben, kann das bestimmte, kundenspezifische Magnetfeld zudem unter Verwendung einer Vielzahl von Magneten 130 (z. B. Permanentmagneten) bereitgestellt werden. Die Magnete 130 können in einer Vorrichtung angeordnet sein, um das Magnetfeld 132 zu erzeugen, das eine ähnliche Form oder ein ähnliches Muster wie das Magnetfeld 106 in den 11 und 12 aufweisen kann. In einer in 13 gezeigten Ausführungsform kann eine Vielzahl von Magneten 130 an den Spitzen oder Enden 134 jedes Statorzahns 102 angeordnet sein. Jeder Magnet 130 kann eine N- und eine S-Seite oder einen N- und einen S-Abschnitt aufweisen, und die Magnete 130 können so angeordnet sein, dass sie wechselnde N- und S-Abschnitte aufweisen, die den Statorzähnen 102 zugewandt sind, wie in 13 gezeigt. Anders ausgedrückt, können Magnete mit einer N-Seite, die dem Statorzahn 102 zugewandt ist, mit 136 bezeichnet werden, und Magnete mit einer S-Seite, die dem Statorzahn zugewandt ist, können mit 138 bezeichnet werden. Jeder Magnet 136 kann auf jeder Seite einen Magneten 138 aufweisen und umgekehrt. Wie vorstehend beschrieben, kann ein Eisenkern 140 in der Mitte oder in dem inneren Hohlraum des Statorkerns 100 angeordnet sein, um das Führen des Magnetfelds 132 zu unterstützen. Wenngleich nicht gezeigt, kann die Vorrichtung zudem Magnete umfassen, die sich an der Außenseite des Statorkerns befinden, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Induktors.As above with reference to the 6 , 8th and 9 described, the specific, customer-specific magnetic field can also be used using a variety of magnets 130 (e.g. permanent magnets) can be provided. The magnets 130 can be arranged in a device to the magnetic field 132 to generate a shape or pattern similar to that of the magnetic field 106 in the 11 and 12th can have. In one in 13 Embodiment shown can be a variety of magnets 130 at the tips or ends 134 every stator tooth 102 be arranged. Every magnet 130 can have an N and an S side or an N and an S section, and the magnets 130 can be arranged to have alternating N and S sections that define the stator teeth 102 are facing as in 13 shown. In other words, magnets with an N side facing the stator tooth 102 is facing with 136 , and magnets with an S-side facing the stator tooth can be marked with 138 be designated. Every magnet 136 can have a magnet on each side 138 and vice versa. As described above, an iron core 140 in the middle or in the inner cavity of the stator core 100 be arranged to carry the magnetic field 132 to support. Although not shown, the device may also include magnets located on the outside of the stator core, similar to the previously described embodiments of the inductor.

In einer anderen Ausführungsform, die in 14 gezeigt ist, kann eine Vorrichtung eine Vielzahl von Magneten 130 enthalten, die in den Statorschlitzen 104 angeordnet sind. Beispielsweise kann in jedem Statorschlitz 104 ein Magnet 130 angeordnet sein. Die Magnete 130 können so ausgerichtet sein, dass die N- und S-Seiten jeweils einer Seite 150 des Statorzahns 102 zugewandt sind. Bei einigen Magneten 152 kann die N-Seite im Uhrzeigersinn und kann die S-Seite gegen den Uhrzeigersinn zeigen, während bei anderen Magneten 154 die S-Seite im Uhrzeigersinn und die N-Seite gegen den Uhrzeigersinn zeigen können. In einer Ausführungsform können benachbarte Zähne 102 die entgegengesetzte Magnetkonfiguration aufweisen (z. B. 152 oder 154), um ein abwechselndes Muster von Magneten 152 und 154 zu bilden, wie in 14 gezeigt. Anders ausgedrückt, kann jeder Magnet 152 auf jeder Seite einen Magneten 154 aufweisen und umgekehrt. Dieses Muster oder diese Magnete können das Magnetfeld 132 erzeugen, wie in 14 gezeigt. Wie vorstehend beschrieben, kann ein Eisenkern 160 in der Mitte des Statorkerns 100 angeordnet sein, um das Führen des Magnetfelds 132 zu unterstützen. Wenngleich nicht gezeigt, kann die Vorrichtung zudem Magnete umfassen, die sich an der Außenseite des Statorkerns befinden, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Induktors. Das Magnetfeld 132 kann dazu führen, dass sich die nicht verfestigten Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen 142 ausrichten, die dem Magnetfeld 132 entsprechen, es nachahmen oder ihm folgen (z. B. Bogenformen). Wie gezeigt, können mindestens zwei oder mehr der Ausrichtungen 142 voneinander verschieden sein.In another embodiment, the in 14 is shown, a device can be a variety of magnets 130 included in the stator slots 104 are arranged. For example, in each stator slot 104 a magnet 130 be arranged. The magnets 130 can be aligned so that the N and S sides are each one side 150 of the stator tooth 102 are facing. With some magnets 152 can face the N side clockwise and can face the S side counterclockwise while using other magnets 154 the S-side can point clockwise and the N-side counterclockwise. In one embodiment, adjacent teeth 102 have the opposite magnet configuration (e.g. 152 or 154 ) to an alternating pattern of magnets 152 and 154 to form as in 14 shown. In other words, any magnet can 152 a magnet on each side 154 and vice versa. This pattern or these magnets can create the magnetic field 132 generate as in 14 shown. As described above, an iron core 160 in the middle of the stator core 100 be arranged to carry the magnetic field 132 to support. Although not shown, the device may also include magnets located on the outside of the stator core, similar to the previously described embodiments of the inductor. The magnetic field 132 can cause the unconsolidated grains to have a variety of directional orientations 142 align the magnetic field 132 correspond, imitate it or follow it (e.g. arch shapes). As shown, at least two or more of the alignments 142 be different from each other.

Unter Bezugnahme auf 15 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten der Körner/des Pulvers eines Rotorkerns 200 gezeigt. Die Ausrichtung des Rotorkerns 200 kann gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren entweder unter Verwendung eines elektrischen Schaltkreises oder von Magneten durchgeführt werden. In der in 15 gezeigten Ausführungsform kann ein Magnetfeld 202 unter Verwendung von Magneten 204 (z. B. Permanentmagneten) gebildet werden. Die Magnete 204 können in Paaren 206 gruppiert sein, die im Allgemeinen eine V-Form oder einen Winkel bilden können (z. B. einen stumpfen Winkel). Die Magnete 204 können jeweils eine N-Seite und eine S-Seite oder einen N-Abschnitt und einen S-Abschnitt aufweisen. In einer Ausführungsform kann jedes Paar Magnete 206 so konfiguriert sein, dass bei beiden Magneten 204 die gleiche Seite nach außen zeigt (entweder N oder S). Paare von Magneten 206, bei denen die N-Seite nach außen zeigt, können als 208 bezeichnet werden, während Paare 206, bei denen die S-Seite nach außen zeigt, als 210 bezeichnet werden können. In einer Ausführungsform können sich die Paare abwechseln, so dass jedes Paar 208 auf jeder Seite ein Paar 210 aufweist und umgekehrt, wie in 15 gezeigt. Während 15 vier Paare von Magneten 206, zwei Paare von 208 und zwei Paare von 210 zeigt, kann die Vorrichtung eine beliebige geeignete Anzahl von Paaren 206 von Magneten 204 enthalten. Das Magnetfeld 202 kann dazu führen, dass sich die nicht verfestigten Körner in einer Vielzahl von gerichteten Ausrichtungen 212 orientieren, die dem Magnetfeld 202 entsprechen, es nachahmen oder ihm folgen. Wie gezeigt, können mindestens zwei oder mehr der Ausrichtungen 212 voneinander verschieden sein.With reference to 15 is a device for aligning the grains / powder of a rotor core 200 shown. The orientation of the rotor core 200 can be performed using either electrical circuitry or magnets according to the methods described above. In the in 15 The embodiment shown can be a magnetic field 202 using magnets 204 (e.g. permanent magnets). The magnets 204 can in pairs 206 grouped, which can generally form a V-shape or an angle (e.g. an obtuse angle). The magnets 204 can each have an N side and an S side or an N section and an S section. In one embodiment, each pair of magnets 206 be configured so that both magnets 204 the same side faces out (either N or S). Pairs of magnets 206 with the N side facing out can be used as 208 are referred to as couples 206 , with the S-side facing outwards, as 210 can be designated. In one embodiment, the pairs can alternate so that each pair 208 a pair on each side 210 and vice versa, as in 15 shown. While 15 four pairs of magnets 206 , two pairs of 208 and two pairs of 210 shows, the device can be any suitable number of pairs 206 from Magnets 204 contain. The magnetic field 202 can cause the unconsolidated grains to have a variety of directional orientations 212 orient that to the magnetic field 202 correspond, imitate it or follow it. As shown, at least two or more of the alignments 212 be different from each other.

In mindestens einer Ausführungsform können die in der Vorrichtung verwendeten Magnete 204 dieselben Permanentmagnete sein, die auch in ihrer endgültigen Form in den Rotorkern 200 eingebaut sind (z. B. in einem Permanentmagnetmotor). Dementsprechend dienen die Permanentmagnete, die im Rotor eingesetzt werden, auch zur Ausrichtung der Körner/des Pulvers während des Verfahrens zur Herstellung des Rotorkerns (z. B. Ausrichten und gegebenenfalls Verdichten und/oder Sintern/Aushärten). Die Permanentmagnete können während des Herstellungsverfahrens in den Pulverkern eingebettet werden und können nach Beendigung der Bearbeitung in dem Kern verbleiben, um den endgültigen Rotorkern zu bilden. Ähnlich den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen kann die Vorrichtung für die Rotorausrichtung einen Eisenkern 214 enthalten, der den Rotorkern 200 (teilweise oder vollständig) umgibt, um das Führen des Magnetfelds 202 zu unterstützen.In at least one embodiment, the magnets used in the device 204 be the same permanent magnets that are in their final form in the rotor core 200 are installed (e.g. in a permanent magnet motor). Accordingly, the permanent magnets that are used in the rotor also serve to align the grains / powder during the process for producing the rotor core (e.g. alignment and, if appropriate, compression and / or sintering / hardening). The permanent magnets can be embedded in the powder core during the manufacturing process and can remain in the core after finishing to form the final rotor core. Similar to the devices described above, the rotor alignment device may include an iron core 214 included the rotor core 200 surrounds (partially or completely) to guide the magnetic field 202 to support.

Die nicht einschränkenden Beispiele für in den 3-15 beschriebene Vorrichtungen wurden im Zusammenhang mit gesinterten oder gebundenen Magneten beschrieben. Indem die Vorrichtungen zum Anlegen der offenbarten Magnetfelder verwendet werden, während die Magnetpulver noch nicht vollständig verfestigt sind, kann die Ausrichtung der Körner vereinfacht und effizienter/effektiver gestaltet werden. Die offenbarten Vorrichtungen können jedoch auch verwendet werden, um verfestigte oder vollständig geformte Magnete auszurichten, wie etwa diejenigen, die aus Elektrostahl (z. B. Elektrostahlblechen) bestehen. Um die Magnetkörner effektiver auszurichten, können der oder die Magnetkerne erhitzt werden, beispielsweise auf eine Temperatur von 400 °C bis 900 °C. Das Erhitzen kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens erreicht werden, und die Heizausrüstung kann zu einer beliebigen der offenbarten Vorrichtungen hinzugefügt werden. Dementsprechend können die vorstehend beschriebenen offenbarten Vorteile der magnetischen Kornausrichtung in Magnetkernen umgesetzt werden, die nicht aus Magnetpulvern gebildet sind oder die bereits verfestigt wurden.The non-limiting examples of in the 3-15 Devices described have been described in connection with sintered or bonded magnets. By using the devices for applying the disclosed magnetic fields while the magnetic powders are not yet fully solidified, the alignment of the grains can be simplified and made more efficient / effective. However, the disclosed devices can also be used to align solidified or fully formed magnets, such as those made from electrical steel (e.g., electrical steel sheets). In order to align the magnetic grains more effectively, the magnetic core or cores can be heated, for example to a temperature of 400 ° C to 900 ° C. Heating can be accomplished using any suitable method and the heating equipment can be added to any of the devices disclosed. Accordingly, the disclosed advantages of magnetic grain alignment described above can be implemented in magnetic cores that are not formed from magnetic powders or that have already been solidified.

Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Begriffe beschreibende und keine einschränkenden Begriffe und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.Although exemplary embodiments have been described above, these embodiments are not intended to describe all possible forms of the invention. Rather, the terms used in the description are descriptive rather than restrictive, and it is understood that various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, the features of different implementing embodiments can be combined with one another to form further embodiments of the invention.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bilden eines ausgerichteten Permanentmagneten das Mischen oder Beschichten eines Seltenerdmagnetpulvers mit einem elektrisch isolierenden Material; das Verfestigen des Pulvers unter Bildung eines verfestigten Pulvers; das Anlegen eines Magnetfeldes an das verfestigte Pulver, um dessen Körner auszurichten und ein ausgerichtetes Pulver zu bilden; und das Sintern des ausgerichteten Pulvers, um den ausgerichteten Permanentmagneten zu bilden.According to the present invention, a method of forming an aligned permanent magnet includes mixing or coating a rare earth magnet powder with an electrically insulating material; solidifying the powder to form a solidified powder; applying a magnetic field to the solidified powder to align its grains and form an aligned powder; and sintering the aligned powder to form the aligned permanent magnet.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung zudem durch das Pressen des ausgerichteten Pulvers gekennzeichnet.According to one embodiment, the above invention is also characterized by pressing the aligned powder.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Verfestigen ein Klopfverfahren.According to one embodiment, the solidification comprises a tapping process.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung zudem durch das Erhitzen des verfestigten Pulvers während dem Anlegen gekennzeichnet.According to one embodiment, the above invention is also characterized by heating the solidified powder during application.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Erhitzen ein induktives Erhitzen.According to one embodiment, the heating comprises inductive heating.

Entsprechend einer Ausführungsform wird das Erhitzen durchgeführt, bis eine Hauptphasen-Curie-Temperatur erreicht ist.In one embodiment, heating is performed until a main phase Curie temperature is reached.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die Hauptphasen-Curie-Temperatur niedriger als ein Hauptphasenschm elzpunkt.According to one embodiment, the main phase Curie temperature is lower than a main phase melting point.

Entsprechend einer Ausführungsform ist das verfestigte Pulver in einem leitenden Behälter untergebracht, der zudem das Anlegen von Strom an den leitenden Behälter umfasst.According to one embodiment, the solidified powder is housed in a conductive container, which also includes applying current to the conductive container.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Erhitzen das Anordnen des verfestigten Pulvers in einer Spule, die elektrischen Strom führt, um ein wechselndes Magnetfeld mit einem Wirbelstrom zu erzeugen, um Wärme zu erzeugen.In one embodiment, heating includes placing the solidified powder in a coil that carries electrical current to create an alternating magnetic field with an eddy current to generate heat.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bilden eines ausgerichteten Permanentmagneten das Verfestigen eines Seltenerdmagnetpulvers unter Bildung eines verfestigten Pulvers; das Anlegen eines Magnetfeldes an das verfestigte Pulver, um dessen Körner auszurichten; während des Anlegens, das Erhitzen des verfestigten Pulvers auf eine Hauptphasen-Curie-Temperatur des Seltenerdmagnetpulvers unter Bildung eines ausgerichteten Pulvers; und das Sintern des ausgerichteten Pulvers, um den ausgerichteten Permanentmagneten zu bilden.According to the present invention, a method of forming an aligned permanent magnet includes solidifying a rare earth magnet powder to form a solidified powder; applying a magnetic field to the solidified powder to align its grains; during application, heating the solidified powder to a main phase Curie temperature of the rare earth magnet powder to form an aligned powder; and sintering the aligned powder to form the aligned permanent magnet.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Verfestigen ein Klopfverfahren.According to one embodiment, the solidification comprises a tapping process.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die Hauptphasen-Curie-Temperatur niedriger als ein Hauptphasenschm elzpunkt.According to one embodiment, the main phase Curie temperature is lower than a main phase melting point.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung zudem durch das Herstellen des Seltenerdmagnetpulvers durch Mischen oder Beschichten eines Seltenerdmagnetmaterials mit einem elektrisch isolierenden Material gekennzeichnet.According to one embodiment, the above invention is also characterized by producing the rare earth magnet powder by mixing or coating a rare earth magnet material with an electrically insulating material.

Entsprechend einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung zudem durch das Anordnen des Seltenerdmagnetpulvers in einer Spule gekennzeichnet, die konfiguriert ist, um einen hochfrequenten elektrischen Strom von 5 bis 500 kHz zu tragen.According to one embodiment, the above invention is also characterized by placing the rare earth magnet powder in a coil configured to carry a high frequency electrical current of 5 to 500 kHz.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Erhitzen das Erzeugen eines Wirbelstroms aus einem wechselnden Magnetfeld von der Spule.According to one embodiment, the heating comprises generating an eddy current from an alternating magnetic field from the coil.

Entsprechend einer Ausführungsform ist das Seltenerdmagnetpulver in einem Behälter mit mindestens einer leitenden Oberfläche untergebracht.According to one embodiment, the rare earth magnet powder is accommodated in a container with at least one conductive surface.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst mindestens ein Teil des Behälters ein Isoliermaterial.According to one embodiment, at least a part of the container comprises an insulating material.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bilden eines ausgerichteten Permanentmagneten das Verfestigen eines Seltenerdmagnetpulvers unter Bildung eines verfestigten Pulvers; das Anlegen eines Magnetfeldes an das verfestigte Pulver, um dessen Körner auszurichten; das Anlegen eines elektrischen Stromes, um das verfestigte Pulver auf eine Hauptphasen-Curie-Temperatur in Gegenwart des Magnetfelds zu erhitzen; und nach dem Anlegen, das Sintern des verfestigten Pulvers, um den ausgerichteten Permanentmagneten zu bilden.According to the present invention, a method of forming an aligned permanent magnet includes solidifying a rare earth magnet powder to form a solidified powder; applying a magnetic field to the solidified powder to align its grains; applying an electric current to heat the solidified powder to a main phase Curie temperature in the presence of the magnetic field; and after application, sintering the solidified powder to form the aligned permanent magnet.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Erhitzen das Unterbringen des Seltenerdmagnetpulvers in einem leitenden Behälter, so dass der elektrische Strom den leitenden Behälter induktiv erhitzt.According to one embodiment, the heating comprises placing the rare earth magnet powder in a conductive container so that the electrical current inductively heats the conductive container.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Erhitzen das Anordnen des Seltenerdmagnetpulvers in einer Spule und das Erzeugen eines wechselnden Magnetfelds aus dem elektrischen Strom mit einem Wirbelstrom zum Erzeugen von Wärme.According to one embodiment, the heating comprises placing the rare earth magnetic powder in a coil and generating an alternating magnetic field from the electric current with an eddy current to generate heat.

Claims (15)

Verfahren zum Bilden eines ausgerichteten Permanentmagneten, umfassend: Mischen oder Beschichten eines Seltenerdmagnetpulvers mit einem elektrisch isolierenden Material; Verfestigen des Pulvers unter Bildung eines verfestigten Pulvers; Anlegen eines Magnetfeldes an das verfestigte Pulver, um dessen Körner auszurichten und ein ausgerichtetes Pulver zu bilden; und Sintern des ausgerichteten Pulvers, um den ausgerichteten Permanentmagneten zu bilden.A method of forming an aligned permanent magnet comprising: Mixing or coating a rare earth magnet powder with an electrically insulating material; Solidifying the powder to form a solidified powder; Applying a magnetic field to the solidified powder to align its grains and form an aligned powder; and Sintering the aligned powder to form the aligned permanent magnet. Verfahren nach Anspruch 1, zudem umfassend das Pressen des ausgerichteten Pulvers.Procedure according to Claim 1 , also comprising pressing the aligned powder. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfestigen einen Klopfprozess umfasst.Procedure according to Claim 1 , wherein the solidification comprises a tapping process. Verfahren nach Anspruch 1, zudem umfassend das Erhitzen des verfestigten Pulvers während des Anlegens.Procedure according to Claim 1 , further comprising heating the solidified powder during application. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Erhitzen induktives Erhitzen umfasst.Procedure according to Claim 4 , wherein the heating comprises inductive heating. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Erhitzen durchgeführt wird, bis eine Hauptphasen-Curie-Temperatur erreicht ist.Procedure according to Claim 4 , wherein the heating is carried out until a main phase Curie temperature is reached. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Hauptphasen-Curie-Temperatur niedriger ist als ein Hauptphasenschmelzpunkt.Procedure according to Claim 6 , wherein the main phase Curie temperature is lower than a main phase melting point. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das verfestigte Pulver in einem leitenden Behälter untergebracht ist, der zudem das Anlegen von Strom an den leitenden Behälter umfasst.Procedure according to Claim 4 wherein the solidified powder is housed in a conductive container, which further comprises applying current to the conductive container. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Erhitzen das Anordnen des verfestigten Pulvers in einer Spule umfasst, die elektrischen Strom führt, um ein wechselndes Magnetfeld mit einem Wirbelstrom zu erzeugen, um Wärme zu erzeugenProcedure according to Claim 4 , wherein the heating comprises placing the solidified powder in a coil that carries electric current to generate an alternating magnetic field with an eddy current to generate heat Verfahren zum Bilden eines ausgerichteten Permanentmagneten, umfassend: Verfestigen des Seltenerdmagnetpulvers unter Bildung eines verfestigten Pulvers; Anlegen eines Magnetfeldes an das verfestigte Pulver, um dessen Körner auszurichten; während des Anlegens, das Erhitzen des verfestigten Pulvers auf eine Hauptphasen-Curie-Temperatur des Seltenerdmagnetpulvers unter Bildung eines ausgerichteten Pulvers; und das Sintern des ausgerichteten Pulvers, um den ausgerichteten Permanentmagneten zu bilden.A method of forming an aligned permanent magnet, comprising: solidifying the rare earth magnet powder to form a solidified powder; Applying a magnetic field to the solidified powder to align its grains; during application, heating the solidified powder to a main phase Curie temperature of the rare earth magnet powder to form an aligned powder; and sintering the aligned powder to form the aligned permanent magnet. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfestigen einen Klopfprozess umfasst.Procedure according to Claim 10 , wherein the solidification comprises a tapping process. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Hauptphasen-Curie-Temperatur niedriger ist als ein Hauptphasenschmelzpunkt.Procedure according to Claim 10 , wherein the main phase Curie temperature is lower than a main phase melting point. Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Herstellen des Seltenerdmagnetpulvers durch Mischen oder Beschichten eines Seltenerdmagnetmaterials mit einem elektrisch isolierenden Material.Procedure according to Claim 10 , further comprising producing the rare earth magnet powder by mixing or coating a rare earth magnet material with an electrically insulating material. Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Anordnen des Seltenerdmagnetpulvers in einer Spule, die konfiguriert ist, um einen hochfrequenten elektrischen Strom von 5 bis 500 kHz zu tragenProcedure according to Claim 10 , further comprising placing the rare earth magnet powder in a coil configured to carry a high frequency electrical current of 5 to 500 kHz Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Erhitzen das Erzeugen eines Wirbelstroms aus einem wechselnden Magnetfeld von der Spule umfasst.Procedure according to Claim 14 wherein the heating comprises generating an eddy current from an alternating magnetic field from the coil.
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CN114974871B (en) * 2022-06-16 2023-12-08 江西开源自动化设备有限公司 Preparation method and equipment of high-resistivity sintered rare earth permanent magnet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115831576A (en) * 2022-09-30 2023-03-21 北京大学 Method and device for preparing thermosetting bonded magnet
CN115831576B (en) * 2022-09-30 2023-05-16 北京大学 Preparation method and device of thermosetting bonded magnet

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