[发明专利]用于永磁电机的磁化方法

说明书

本发明一般涉及一种用于永磁电机的磁化方法，尤其涉及一种对具有反向的凸极性的永磁电机的转子结构中使用的永磁材料进行磁化从而有效地利用磁阻转矩和磁体转矩的方法。

一般地说，在许多情况下，使用永磁电机作为可变速电机。永磁电机具有包括多个永磁体的转子。在这种永磁体型电机中，永磁体例如通过把磁粉末材料成为固体而制成。因此，模制的永磁体材料在电机的制造过程的初始阶段没有磁极。即在最初形成多个永磁体部件时，通过对永磁材料进行磁化处理，才使永磁材料形成磁极。

当进行永磁材料的磁化操作时，最终永磁体部件的中心轴必须和由流过定子上的绕组的磁化电流产生的磁动势呈正交关系，使得磁极磁极被固定于参考位置或正交位置而没有任何位移。这一磁轴和磁动势轴的对准通常由机械结构来实现。

如果永磁材料的磁化过程中在磁轴和磁动势轴之间发生位移，最终的磁化将大大不足，从而引起电机效率的降低，并在检测转子的旋转位置时产生误差。因而，磁轴和磁动势轴的对准是必须的。

在常规的对于具有如图13所示的向外凸极性转子的磁化方法中，从对准电流源施加流过定子上的绕组的用于对准的电流，从而产生磁动势。同时，转子铁心103包括作为4个极化部分的4个永磁体和用于把相邻的永磁体部件连接在一起的连接部件108。在这种结构中，当对准电流流过绕组时，由对准电流产生的磁动势起吸力作用而吸引连接件。因而，转子向正交位置转动，从而通过由于对准电流产生的磁动势的作用而引起的吸引作用建立对准。通过这种对准操作，磁体中心轴被设置为规定的关系例如和由对准电流产生的磁动势的轴线呈直角。

然后，在转子被设置为处于正交位置的情况下，通过从磁化电流源施加磁化电流流过绕组进行磁化。在这种磁化操作中，磁体中心轴可以和借助于流过绕组的磁化电流而产生的磁动势的轴线一致而使得转子被保持在正交位置。

为了有效地利用磁体转矩和磁阻转矩，提出了另一种常规的磁化永磁体材料的方法，用于制造具有反向(即向内)凸极性的转子，如图9和10所示。在这种结构中，永磁体的材料首先被嵌入电机的转子本体内，然后进行磁化。此处注意，当电机同步运行时，磁阻转矩是总转矩的一个分量。它是由凸极作用产生的，并且是试图使其和气隙磁场对准的磁极的表征。

图9和10是为了有效地利用磁阻转矩和磁转矩常规的用于具有反向凸极性结构的永磁电机的磁化方法的例子。在这种结构中，多个永磁体材料部分52a和52b被嵌入转子50的转子铁心51的内部作为每个极部分。转子铁心51主要由高导磁率的材料制成，例如铁或层叠的电磁钢板。然后，嵌入的永磁体材料52a,52b通过借助于从磁化电流源(未示出)施加流过绕组21的磁化电流进行磁化。

转子50在转轴54上转动，由于流过定子上的绕组21的电流而产生的旋转磁场而产生磁体转矩和磁阻转矩。因而，被嵌入转子50中的永磁材料52a和52b通过在例如3相的R相和S相之间通过绕组21流过电流，同时把转子50固定于规定进行准确而完整的磁化的正交位置进行磁化，如图9和10所示。

然而，在这种磁化操作中，如果转子位置移动，哪怕稍微离开正交位置，磁阻转矩便作用转动力作用而使转子50转动，这将产生不希望的转子位移而导致不足的磁化。

为了解决这一问题，转子50被安装在电机1中，如图11所示，其轴端部53通过提供用于阻止转子转动的固定夹紧件55使得其位置可被固定地调节。

此外，如图12所示，转子50被安装在圆柱磁轭4内，使轴端部53相对于固定夹紧件56被固定，以便阻止转子转动。

然而，在上述这些常规的使磁体轴线和磁动势轴线机械对准的磁化方法中，因为要求磁化电流为额定电流的几十倍或几百倍，因此，由磁阻转矩产生的电机50的转动力非常大。因而，存在用于阻止电机转动的固定夹紧件被破坏，或在一些情况下用于从转轴传递驱动力的机构被破坏的问题。

提出本发明是为了解决上述问题。因而，本发明的主要目的在于提供一种用于永磁电机的惰性的磁化方法。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，用于磁化在永磁电机的具有磁极的转子内提供的永磁体部分的材料的方法，包括：

把永磁体部分的材料嵌入转子本体内部，其中永磁体材料沿在截面中贯穿永磁体部分的方向具有各向异性；

把转子安装在被以可转动的方式保持的磁化装置中；以及

在转子可转动地被保持在磁化装置中的状态下对嵌入转子中的永磁体材料进行磁化。