用于永磁电机的永磁体制造技术

本发明专利技术描述了一种用于永磁电机的永磁体（100）、一种永磁电机、一种制造用于永磁电机的永磁体（100）的方法以及一种制造永磁电机的方法。永磁体（100）包括基体（110）以及至少一个第一固定突起（121），所述第一固定突起（121）用于将所述基体（110）固定到所述永磁电机的转子（1000），其中，所述第一固定突起（121）从所述基体（110）的第一侧（111）延伸，并且其中，所述基体（110）和所述至少一个第一固定突起（121）被一体地形成为单件。

Permanent Magnet for Permanent Magnet Motor

The invention describes a permanent magnet (100) for a permanent magnet motor, a permanent magnet motor, a method for manufacturing a permanent magnet (100) for a permanent magnet motor and a method for manufacturing a permanent magnet motor. The permanent magnet (100) comprises a matrix (110) and at least one first fixed protuberance (121), the first fixed protuberance (121) for fixing the matrix (110) to the rotor (1000) of the permanent magnet motor, wherein the first fixed protuberance (121) extends from the first side (111) of the matrix (110) and in which the matrix (110) and at least one of the said protuberances are used. The first fixed protuberance (121) is integrated into a single piece.

【技术实现步骤摘要】
用于永磁电机的永磁体
本专利技术涉及提高永磁体的强度和提高永磁电机的性能的领域。特别地，本专利技术涉及一种用于永磁电机的永磁体、一种永磁电机、一种制造用于永磁电机的永磁体的方法、以及一种制造永磁电机的方法。
技术介绍
在当今的永磁电机中，为了使永磁体在永磁电机（即，永磁风力发电机）中保持就位，分别在永磁电机的操作和旋转期间，使用非磁性盖以及磁性背板来使磁体保持就位。在图13中，以沿轴向方向的剖视图示出了根据现有技术的当前的永磁体模块1300。当前的磁体模块1300包括永磁体元件1301、盖1302和背板1303。在当前的永磁体模块1300中，永磁体元件1301被胶合到背板（基板）1303，而盖1302被焊接到背板1303。可使用烧结过程由粉末制成永磁体元件。在烧结过程期间，可能出现磁体积的收缩。特别地，经压制的永磁体元件的密度在烧结过程之前为约4.5g/cm3，而它在烧结过程之后转变成密度为约7.5g/cm3的经烧结的永磁体元件。在烧结过程之后，永磁体元件可使用不同的设备和技术进行机加工和磨削以及在所有的侧面上被涂层所覆盖。机加工和磨削产生了必须处理掉的材料废弃物。另外，在机加工和磨削之后，永磁体元件可使用各种涂布类型进行涂布，以便保护永磁体元件不受腐蚀。此外，覆盖住已完成的永磁体元件的盖致使电磁气隙更大，从而导致性能和效率降低以及制造成本更高，因为盖是通过焊接固定到背板的。因此，永磁体模块可能具有复杂的可制造性、降低的强度和/或降低的性能。从永磁电机的经济角度来看，永磁体的制造成本是至关重要的。此外，永磁体的可靠性对于永磁电机的操作成本是关键因素。专利技术内容本专利技术的目的可以是提供用于永磁电机的简单可靠的永磁体，该永磁体能够降低制造成本并提高可靠性以及强度。这个目标可通过根据独立权利要求的用于永磁电机的永磁体、永磁电机、制造用于永磁电机的永磁体的方法、以及制造永磁电机的方法来解决。根据本专利技术的第一方面，描述了一种用于永磁电机的永磁体。所述永磁体包括基体以及至少一个第一固定突起，所述第一固定突起用于将基体固定到永磁电机的转子。第一固定突起从基体的第一侧延伸。此外，基体和至少一个第一固定突起被一体地形成为单件。基体可以是永磁体的主体。另外，基体包括第一侧，所述第一侧在基体的一侧上对基体划定界限。固定突起可形成于基体处，即固定突起可从基体的第一侧延伸。固定突起和基体被整体地形成为磁性材料的单件式元件。必要的第一固定突起的数目可取决于转子中的要求而调适，例如取决于在永磁体的操作期间作用在永磁体上的力。此外，必要的第一固定突起的数目可取决于由转子给出的几何约束。特别地，如果转子的径向延伸范围在转子的径向方向上所见是相对小的，并且在转子的径向方向上没有很多空间来固定永磁体，则第一固定突起的数目可能是高的，并且每个第一固定突起可具有在转子的径向方向上所见的小的延伸范围。可将径向方向定义为延伸穿过转子的轴线并与旋转轴线垂直的方向。主体的第三方向可平行于永磁电机的旋转轴线。在第三方向上看，至少一个第一固定突起可具有第一突起深度。另外，在第三方向上看，主体可具有主体深度。一方面，在第三方向上看，第一突起深度可等于主体深度。于是，主体可特别地在整个主体深度范围内联接到转子。另一方面，在第三方向上看到的第一突起深度可短于（或甚至长于）在第三方向上看到的主体深度。然而，第一突起深度可能不在第三方向上看到的主体深度范围内延伸。于是，经由至少一个第一固定突起将主体固定到转子可被限制到在第三方向上看到的主体的延伸范围的某个区段。此外，当在第一侧处提供多于至少一个第一固定突起时，可将所述多于至少一个第一固定突起布置成使得在第三方向上看，一个邻近于另一个。因此，在第三方向上看，主体可特别地在主体的不同区段处固定到转子。换句话说，所述多于至少一个第一固定突起形成为不连续的部分。根据本专利技术的另外的方面，描述了一种永磁电机。所述永磁电机包括转子和上文定义的永磁体。转子可以是内转子或外转子。一方面，如果转子是内转子，则在转子的径向方向上看，永磁体固定到转子的外侧。另一方面，如果转子是外转子，则在转子的径向方向上看，永磁体固定到转子的内侧。转子的径向方向可平行于永磁电机的径向方向。永磁体固定到转子，使得永磁体的第一侧与转子的径向内表面抑或转子的径向外表面接触，这取决于转子是外转子还是内转子。根据本专利技术的另外的方面，描述了一种制造用于永磁电机的永磁体的方法。所述方法包括：形成具有第一侧的基体；以及形成至少一个第一固定突起。此外，基体和至少一个第一固定突起被一体地形成为单件。根据本专利技术的另外的方面，描述了一种制造永磁电机的方法。所述方法包括：提供上文定义的用于永磁电机的永磁体；提供转子；以及将永磁体插入到转子中。特别地，当具有与基体和至少一个固定突起相同形状的压制工具被用于在共同的处理步骤中形成基体和至少一个固定突起时，上述永磁体可具有增加的机械强度。省略盖并且省略将盖焊接到基板的步骤可具有制造成本更低的进一步优势。另外，移除背板可具有制造成本甚至可能更低的进一步优势。此外，由于电磁气隙更小以及由于基体在几何上更大且因此磁性材料更多，因而性能可能更高。另外，由于基体与转子钢之间的磁吸引力可有助于固定突起和转子的几何保持力，所以固定可能更牢固。根据本专利技术的另外的示例性实施例，永磁体进一步包括从第一侧延伸的至少一个第二固定突起，其中，所述第二固定突起布置成邻近于至少一个第一固定突起。可通过与至少一个第一固定突起相同的方法形成至少一个第二固定突起。特别地，基体、至少一个第一固定突起和至少一个第二固定突起在一个共同的处理步骤中形成，诸如在模具中压制、烧结或快速原型制造。根据本专利技术，至少一个第二固定突起布置成邻近于至少一个第一固定突起意味着：第一固定突起和第二固定突起彼此保持距离。然而，第一固定突起和第二固定突起两者都可从第一侧延伸。特别地，第一固定突起和第二固定突起可具有不同的形状。特别地，第一固定突起和第二固定突起可具有镜像反转的几何形状。由此，可增加永磁体到转子的保持力。根据本专利技术的另外的示例性实施例，至少一个第一固定突起在横截面视图中形成为L、T、矩形、正方形或长斜方形的形状。可将横截面视图定义为这样的剖面表示，其中第一侧被示为相应的边界线。另外，在横截面视图中示出了一个平面，该平面平行于由永磁电机的彼此成直角延伸的两个径向向量所保持的平面。当永磁体安装到转子中时，由于短支腿（leg）在转子的径向方向上延伸，所以L形和T形固定突起可在径向方向上提供增强的保持力。矩形的形状可有利地提供增强的保持力，因为固定突起与转子中的沟槽的壁之间的接触面积可得以增加，且因此转子和固定突起之间的摩擦力可得以增大。正方形的形状可特别地导致基体和转子之间的磁力增大，因为基体的基面和转子的与基体的基面接触的表面之间的接触面积可得以增加。长斜方形的形状可特别地提供上述优势之间的折衷。根据本专利技术的另外的示例性实施例，基体进一步包括与第一侧相对的第二侧并包括第三侧和第四侧，所述第三侧和第四侧中的每一个使第一侧和第二侧互连并且彼此保持距离。永磁体进一步包括从第三侧延伸的至少一个第三固定突起和/或从第四侧延伸的至少一个第四固定突起。第一侧和第二侧彼此间隔开，同时第三侧和第四侧彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 用于永磁电机的永磁体（100），包括：基体（110）；以及至少一个第一固定突起（121），所述第一固定突起（121）用于将所述基体（110）固定到所述永磁电机的转子（1000），其中，所述第一固定突起（121）从所述基体（110）的第一侧（111）延伸，并且其中，所述基体（110）和所述至少一个第一固定突起（121）被一体地形成为单件。

【技术特征摘要】
2017.11.23 EP 17203204.71.用于永磁电机的永磁体（100），包括：基体（110）；以及至少一个第一固定突起（121），所述第一固定突起（121）用于将所述基体（110）固定到所述永磁电机的转子（1000），其中，所述第一固定突起（121）从所述基体（110）的第一侧（111）延伸，并且其中，所述基体（110）和所述至少一个第一固定突起（121）被一体地形成为单件。2.根据权利要求1所述的永磁体（100），进一步包括：从所述第一侧（111）延伸的至少一个第二固定突起（522），其中，所述至少一个第二固定突起（522）布置成邻近于所述至少一个第一固定突起（121）。3.根据权利要求1或2所述的永磁体（100），其中，所述至少一个第一突起在横截面视图中形成为L、T、矩形、正方形或长斜方形的形状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁体（100），其中，所述基体（110）进一步包括：与所述第一侧（111）相对的第二侧（112），第三侧（113）和第四侧（114），所述第三侧（113）和所述第四侧（114）中的每一个使所述第一侧（111）和所述第二侧（112）互连并且彼此保持距离，其中，所述永磁体（100）进一步包括：从所述第三侧（113）延伸的至少一个第三固定突起（823），和/或从所述第四侧（114）延伸的至少一个第四固定突起（824）。5.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁体（100），其中，所述永磁体（100）未被覆盖，特别地未经涂布。6.根据权利要求1至5中任一项所述的永磁体（100），其中，所述永磁体（100）未经机加工和/或未经磨削。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：Z阿扎，HJ索加尔德，AC乌尔达，CV尼克尔森，H孙，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK