原位磁化器制造技术

公开一种包括至少一个可重新配置的磁通量引导线圈的磁化器。还公开一种磁化位于机械构件原位中的永磁体的方法。

【技术实现步骤摘要】

一般来说，本专利技术涉及磁化器领域。更具体来说，本专利技术涉及原位设置在诸如内置 式永磁机的转子或线性电机的滑块等机械构件中的磁体的磁化器领域。
技术介绍
许多电机的转子包括产生磁场通量的永磁体，其中磁场通量与定子进行电磁交 互。电磁交互使电磁能转换成电机中的机械能。内置式永磁电机构成其中永磁体埋入转子的主体(the bulk of the rotor)内的 一类电机。在初生状态，永磁体没有任何净磁矩。但是，电机的设计原则要求设置在转子的 主体内的永磁体在可使电机开始工作之前处于磁化状态。磁化永磁体的两种方式在本领域是已知的。在第一种方式中，永磁体在设置于转 子的主体内之前经过磁化。从电机的工业装配过程的观点来看，这种方式呈现若干缺点。例 如，将理解，完全磁化的永磁体件将与所有周围物体进行电磁交互，这又增加了其处理过程 的复杂度。在第二种方式中，初生永磁体设置在转子内，并且利用磁化器来磁化永磁体。从 电机的工业装配过程的观点来看，这种方式也呈现若干缺点。例如，能够在永磁体的位置生 成足以磁化永磁体的磁场通量的磁化器的能量和造价是极高的。典型的现有技术原位磁化 器(in-situ magnetizer)只能够经济地磁化设置在低极数转子内的永磁体。因此，极其需要这样一种磁化器，它能够在其中永磁体设置在转子内的位置经济 地提供用户可定义磁通量场配置，并且具有易于适应不同尺寸和配置的电机的设计。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种能够磁化原位设置在机械构件中的永磁体的磁化器。机 械构件的非限制性示例包括转子、定子和滑块。一种磁化器包括至少一个可重新配置的磁通量引导线圈。该磁化器还可包括磁 化器头，该磁化器头可包括电磁线圈和铁磁构件。该磁化器可沿基本相同的方向基本上完 全磁化埋入机械构件内的多个永磁体中的至少一个永磁体。机械构件可从由转子、定子和 滑块组成的组中选取。机械构件可包括包含多个极的转子的护铁。所述多个永磁体可收 容(house)在所述多个极中。这至少一个可重新配置的磁通量引导线圈的至少一部分可 沿所述多个极中的任一个或多个极的周边设置。转子可能是内置式永磁电机(interior permanent magnet electric machine)或线性电机的一部分。转子可包括沿转子的轴向取 向堆叠的多个叠层。所述多个永磁体中的每个永磁体可沿基本径向取向。可重新配置的磁 通量引导线圈可至少部分地围绕所述多个永磁体中的任一个或多个永磁体可移动地设置。 可重新配置的磁通量引导线圈的至少一部分可与所述多个永磁体中的这任一个或多个永 磁体紧邻设置。这至少一个可重新配置的磁通量弓丨导线圈中的每个磁通量弓I导线圈可包括 至少一个传导构件。一种磁化位于机械构件原位中的永磁体的方法(a method of magnetizing apermanent magnet in-situ a mechanical member)，所述方法包括下列步骤(a)沿永磁 体的周界设置第一传导构件；(b)将第二传导构件设置成与第一传导构件紧密配合，以便 形成磁通量引导线圈；以及(c)激励磁通量引导线圈，使得在永磁体的主体中生成磁场通 量。该方法还可包括激励包含电磁线圈和铁磁构件的磁化器头的步骤。机械构件可包括转 子的护铁，该转子包括单独收容多个永磁体中的一个或多个永磁体的多个极。磁通量引导 线圈的至少一部分可沿所述多个极中的任一个极的周边设置。属于所述多个永磁体的个别 永磁体可沿机械构件的基本径向取向。可执行所述步骤(a)和(b)，以使得磁通量引导线圈 的至少一部分围绕永磁体设置。磁通量引导线圈的至少一部分可与永磁体紧邻设置。一种用于内置式永磁机的磁化器包括至少一个可重新配置的磁通量引导线圈以 及包含电磁线圈和铁磁构件的磁化器头。磁化器可磁化埋入机械构件内的多个永磁体中的 至少一个永磁体。机械构件可包括包含多个极的转子的护铁。所述多个永磁体可收容在所 述多个极中。这至少一个可重新配置的磁通量引导线圈的至少一部分可沿所述多个极中的 任一个或多个极的周边设置。属于所述多个永磁体的个别永磁体可沿机械构件的基本径向 取向。可重新配置的磁通量引导线圈可至少部分地围绕所述多个永磁体中的任一个或多个 永磁体可移动地设置。可重新配置的磁通量引导线圈的至少一部分可与所述多个永磁体中 的这任一个或多个永磁体紧邻设置。通过以下结合附图提供的本专利技术的优选实施例的详细描述，这些及其它优点和特 征将更易于理解。附图说明图1是使用现有技术磁化器来磁化转子的现有技术布置的示意图。图2是经由典型的现有技术磁化器所产生的模拟磁化场的等高线图的图示。图3是示出与可沿安置在转子内的永磁体的长边得到的图2所示的等高线图对应 的磁化场强度的曲线图。图4是示出与可沿安置在转子内的永磁体的长边得到的图2所示的等高线图对应 的磁化场强度的曲线图。图5是根据本专利技术一个实施例的磁化器布置的示意图。图6是根据本专利技术一个实施例可重新配置的磁通量引导线圈如何环绕永磁体的 示意图。图7是经由根据本专利技术一个实施例的磁化器所产生的模拟磁化场的等高线图的 图示。图8是示出根据本专利技术一个实施例与可沿安置在转子内的永磁体的长边得到的 图7所示的等高线图对应的磁化场强度的曲线图。图9是示出根据本专利技术一个实施例与可沿安置在转子内的永磁体的长边得到的 图7所示的等高线图对应的磁化场强度的曲线图。图10是根据本专利技术一个实施例用于磁化位于机械构件原位内的永磁体的方法的 流程示。图11是根据本专利技术一个实施例、如图10所描绘磁化位于机械构件原位内的永磁 体的方法的示意图。具体实施例方式在以下描述中，每当本专利技术的实施例的特定方面或特征被说成包含一个组的至少 一个要素和它们的组合或者由一个组的至少一个要素和它们的组合组成时，要理解，该方 面或特征可单独地或者与该组的任何其它要素结合地包含该组的任何要素或者由该组的 任何要素组成。如下面所详细论述，本专利技术的实施例涉及用于位于诸如转子的机械构件原位中的 永磁体的磁化器。如本文所使用的，词语“原位(in-situ)”指的是如下事实，S卩，磁体安置 在转子的主体内，例如在转子的护铁内。转子可以是例如电机的一部分。一般来说，其中永 磁体安置在转子内的这类机器将称作内置式永磁机。本文所公开的系统和方法的实施例可 靠地使得能够沿基本相同的方向磁化位于机械构件原位中的基本上整个磁体。甚至永磁体 的诸如构成永磁体的主体并且设置在先前不可能创建足够幅值和配置的磁化场的距离处 的部分的那些部分也可经由本专利技术的实施例可靠地磁化。图1是使用现有技术磁化器104来磁化转子102的现有技术布置的示意图100。 例如，转子是永磁电机106 (未描绘)的一部分。磁化器104设置成磁化设置在转子102内 的多个永磁体108中的一个或多个永磁体。转子104内的多个永磁体108的设置的各种配 置是本领域已知的。例如，在图1所示的实施例102中，多个永磁体按照“V”形配置110来 设置。磁化器104包括磁化器头112以及形成磁化器104的电磁极的线圈114。激励线圈 114以便执行磁化器104的磁化动作，由此至少部分地在由永磁体所占据的体积内产生磁 场通量130。转子102包括通常由层叠金属片构成的护铁(ba本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁化器（５０４），包括：至少一个可重新配置的磁通量引导线圈（５３０，５３２）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE希默尔曼，MW瓦萨克，T伯通切利，AF费泽尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]