[发明专利]充磁装置、转子永磁体环、转子和电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种用于转子永磁体环充磁的充磁装置、转子永磁体环、转子和电机。

背景技术

在家电、汽车等领域，要求电机小型化、高效率，使用磁能积较高的、含有稀土成分的稀土粘接磁环制作电机转子，不但可以有效地提高电机的效率，同时也可以保证电机体积不会过大。但是稀土粘接磁环磁能积较高，使用该种磁环的电机气隙磁场密度较高，采用传统的充磁装置对磁环进行充磁时，转子表面磁通波形成为接近矩形的马鞍形，使用此种转子的电机的气隙磁场的谐波含量较高，并且电机的齿槽转矩较大，致使电机容易产生振动、噪音等问题。

相关技术中指出，可以将磁环的环面制作成凹凸形状，且确保磁环的壁厚按照正弦波的规律变化，从而达到降低振动和噪音的效果。然而，由于磁环要制作成凹凸形状，且磁环的壁厚要按照正弦波的规律变化，从而磁环的壁厚必须较厚，当磁环的厚度较小时则可能无法实施，但是，增加磁环厚度则会造成稀土磁环的体积增加，稀土的使用量也随之增加，从而造成成本上升，致使产品缺乏价格竞争力，难以满足市场需求。另外，磁环的形状复杂，对磁环成形的模具要求较高，磁环制作的工艺难度增大，磁环的精度难以保证，另外，壁厚不均匀的磁环在制造的过程中容易造成薄壁处的应力集中，致使磁环的强度也难以保证，在使用中磁环容易开裂破损，严重影响磁环的可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种用于转子永磁体环充磁的充磁装置，所述充磁装置可以使充磁组件产生的充磁磁场形成为以导磁件为中心、中间强两边弱的磁场。

本发明还提出一种采用上述用于转子永磁体环充磁的充磁装置进行充磁的转子永磁体环。

本发明还提出一种具有上述转子永磁体环的转子。

本发明还提出一种具有上述转子的电机。

根据本发明第一方面的用于转子永磁体环充磁的充磁装置，包括间隔开设置的多个充磁组件，所述多个充磁组件环绕所述转子永磁体环，其中每个所述充磁组件包括导磁件和导线，所述导线多层多匝地绕设在所述导磁件上，且沿着所述转子永磁体环的径向从内到外、每层所述导线的匝数逐渐增加或逐渐减少，以使所述充磁装置产生的充磁磁场形成为以所述导磁件为中心、中间强两边弱的磁场。

根据本发明的用于转子永磁体环充磁的充磁装置，由于充磁组件形成的磁路形成以导磁件为中心，中间强两边弱的磁场分布，即充磁磁场接近正弦波，从而可以确保转子永磁体环、尤其是圆筒形转子永磁体环的表面磁通波形成为正弦波状或近似正弦波状，以实现气隙磁场正弦化，获得优化的反电势波形，从而减小电机的振动和噪音。

优选地，所述充磁磁场不穿过所述转子永磁体环的内环。

根据本发明第二方面的转子永磁体环，采用根据本发明第一方面的用于转子永磁体环充磁的充磁装置进行充磁，所述转子永磁体环为各向同性磁环。

根据本发明的转子永磁体环，通过采用上述第一方面的用于转子永磁体环充磁的充磁装置进行充磁，从而提高了转子永磁体环的整体性能。

可选地，所述转子永磁体环的横截面形状为圆环形。

可选地，所述转子永磁体环的壁厚h满足：1.5mm≤h≤3mm。

可选地，所述转子永磁体环为稀土粘接磁环。

根据本发明第三方面的转子，包括：转轴；根据本发明第二方面的转子永磁体环，所述转子永磁体环套设在所述转轴上；以及支撑件，所述支撑件连接在所述转轴与所述转子永磁体环之间。

根据本发明的转子，通过设置上述第二方面的转子永磁体环，从而提高了转子的整体性能。

可选地，所述支撑件为非导磁件。

根据本发明第四方面的电机，包括根据本发明第三方面的转子。

根据本发明的电机，通过设置上述第三方面的转子，从而提高了电机的整体性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的充磁装置的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的充磁装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的转子的示意图；

图4是图1中所示的转子的充磁示意图；

图5是图2中所示的转子永磁体环表面磁通波形；

图6是图3中所示的转子永磁体环的反电势波形。

附图标记：

100：充磁装置；

101：导磁件；102：导线；

200：转子；