[发明专利]用于磁化和检测永磁发电机转子的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于磁化永磁发电机转子的永磁材料并且可检测磁化适当性(propriety)的方法和装置。

在用于摩托车或类似物的小型内燃机中，已经广泛采用永磁铁型的交流(AC)发电机(也称之为永磁发电机或飞轮式永磁发电机)。这种发电机是这样布置的，即，将也作为一飞轮的转子固定于内燃发动机的曲轴，使固定于转子的永磁铁与定子相对地旋转，从而在定子线圈中感生电压。

永磁铁是用环形的磁铁材料(例如铝镍钴基磁铁、铁氧体基磁铁、稀土钴基磁铁或钕铁硼磁铁)制成的，磁铁材料固定粘接于转子，并由一磁化线圈磁化而形成一个具有特定磁极的永磁铁。即，磁化线圈缠绕在多个铁芯上，铁芯的数量对应于转子磁极的数量，并且这些对着磁铁材料的铁芯使材料磁化成为具有特定数量磁极的永磁铁。

迄今为止，在借助一专用装置(磁化器)进行磁化之后，需要使被磁化的发电转子高速旋转(就像把转子实际组装到发动机中那样)来检测磁化是否适当。也就是说，要为检测装置设置一个用于连接和脱开转子的升降装置、一个用于使转子高速(大约1500rpm)旋转的驱动装置和一个发电线圈。

通常在转子的外表面上设置一个用于设定点火时间的突起。例如，形成一个辊压(roll pressed)部分(也称作半工艺孔(half pierce))，使之从转子的内表面伸向转子的外表面，可借助一非常靠近地对着转子外表面的脉冲线圈来探测该突起，藉以确定点火时间。

在此情况下，必须精确地设定永磁铁磁极相对于点火时间探测突起的角度位置。因此，传统的检测装置必须设置用来探测点火时间的脉冲线圈、用于使转子旋转的驱动装置和发电线圈。

如上所述，传统的检测装置必须设置一升降装置、一旋转驱动装置、一发电线圈和一脉冲线圈，因而增大了尺寸并使结构变得复杂。此外，检测装置必须与磁化装置分开设置，因而在磁化和检测过程中必须将转子安装到不同的装置上，从而降低了工作效率。另外，需要很大的空间来设立这两个装置，从而提高了设立成本。

因此，本申请人已经建议了一种将磁化装置和检测装置集中在一个装置内的系统(例如，日本专利H10-222672)。该装置是这样布置的，即，磁化线圈配备有霍尔元件，可以在转子被磁化之后以低速旋转(例如3rpm)时测量磁通密度的分布(高斯值)，可以由磁通密度的分布(例如，霍尔元件的输出波形的截面积)来确定磁化是否适当。

当转子旋转时，可以借助一激光传感器来探测设置在转子外表面上的点火时间探测突起，该突起的位置是，当激光传感器对突起进行探测时，转子的旋转角度位置。因此，所建议的这种系统不但需要一用来使转子在连接和脱开位置以及磁化和检测位置之间升高和降低的升降装置，而且需要一用于使转子旋转的驱动装置，从而造成检测装置尺寸增大的问题。

有鉴于此，本发明的第一个目的在于，提供一种用于磁化和检测永磁发电机转子的方法，其中磁化和磁化检测可以在一个装置上进行，当检测磁化是否适当或转子的角度位置(例如，一点火时间检测突起的位置)时，无需使转子旋转，因而可以减小装置的尺寸，并减小装置的设定空间和安装成本。本发明的第二个目的在于，提供一种可以直接实施该方法的装置。

本发明的目的是这样实现的，一种用于磁化和检测其上安装有永磁铁材料的永磁发电机转子的方法，包括如下步骤：(a)将转子安装在一可直线移动的升降轴上；(b)在转子的升降过程中，探测安装在升降轴上的转子的角度安装位置；(c)当在步骤(b)确定了转子的角度安装位置适当时，使转子直线移动至一对着一个磁化线圈的磁化位置，以使永磁铁材料磁化；(d)在进行磁化之后，当转子直线移动而导致永磁铁材料离开磁化线圈时，进行磁化检测；以及(e)将转子从升降轴上取下。

为在步骤(b)探测到转子的角度位置，可以采用若干个接触型位移传感器，这些传感器在与形成在转子外表面上的点火时间探测突起接触时动作。就接触型位移传感器而言，可以采用具有差示变压器的电测微计，差示变压器可以将由于位移造成的电感变化转换成电动势。这些传感器是这样布置的，即，三个接触型位移传感器可确定突起的前、后端的角度位置及其高度是否落在可接受的范围内。