[发明专利]一种永磁式多极磁体充磁器

说明书

本发明公开一种永磁式多极磁体充磁器，包括支架、充磁头、以及驱动机构；驱动机构固定在支架中，驱动机构的输出端与充磁头连接；支架中设置有支撑件，待充磁磁钢与充磁头同轴设置；充磁头包括外壳、永磁体、以及磁轭，外壳将永磁体包裹并固定，永磁体由若干磁钢按照多极磁路设计排列，磁轭、永磁体组成的磁路在充磁时与待充磁的多极磁体形成闭合磁路。本发明公开一种永磁式多极磁体充磁器，利用通过多极磁路设计排列的磁钢作为磁源，建立一个多极永磁场，为待充磁磁钢进行多极充磁。该充磁头体积小，适于多工位充磁或单工位自动快速充磁，提高充磁效率。

技术领域

本发明属于充磁器制造技术领域，具体涉及一种永磁式多极磁体充磁器，用于对永磁钢进行多极充磁。

背景技术

随着电机、家用电子、计算机、通信等技术日新月异的更新和发展，永磁材料需要量越来越大性能越来越高。众所周知，磁性材料在磁场中会被磁化，软磁材料在磁化场消失后，其磁性也消失了；而永磁材料被磁化后，其磁性不会因磁化场的消失而消失，磁性保留得越多，磁钢的性能越高。利用永磁材料的这个特性，可以利用低压直流电磁铁和高压脉冲线圈或螺旋管、单根导线对永磁钢充磁，把电能转化为磁能。目前，多数情况采用低电压直流电磁铁和高压脉冲线圈这2种方法。而对于钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等永磁材料，由于具有矫顽力大、性能稳定等特点，大多采用充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电的方法使其磁化。

采用充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电的充磁工作原理是：先将电容器充以直流高压，然后通过一个电阻极小的线圈放电。放电脉冲电流的峰值可达数万安培。此电流脉冲在线圈内产生一个强大的磁场，该磁场使置于线圈中的硬磁材料永久磁化。充磁过程中，流经线圈的电能转化为磁钢的磁能和使线圈升温的热能。该种充磁过程通常采用充磁机来完成。

充磁机结构简单，实际上就是一个能够产生瞬间强磁场的脉冲电磁铁，配备多种形状的铁块，作为附加磁极，以便与被充磁体形成闭合磁路。充磁机依靠电容器存储和释放能量，工作时脉冲电流峰值极高。利用充磁机充磁时，根据工艺要求，先接上充磁线圈，摆设好附加磁极和被充磁体，选定充电电压，对电容器充电。充电完毕，接通激磁电流，瞬间完成磁体充磁。

现有充磁机的缺陷在于：首先，充磁机价格昂贵，再要配备必要的充磁器(线圈)，使电能转变为磁能；此外，对于多级充磁，使用线圈方式设计制造的充磁夹具，由于线径和绕线空间和绕线精度的问题，很难实现各个磁极宽度的精确控制；其次，对于多极磁体，充磁器的设计较为复杂，或者充磁器对磁钢进行逐个充磁，影响效率，提高生产成本；再者，由于脉冲电流峰值极高，发生热量很大，充磁器瞬间升温，因此充磁器还需要配备冷却系统；此外，充磁器面临高压击穿，使用寿命短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种永磁式多极磁体充磁器，解决了现有技术中多极磁体充磁效率低、成本高、且安全性能低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种永磁式多极磁体充磁器，其特征在于：包括支架、用于对待充磁磁钢进行充磁的充磁头、以及驱动充磁头向待充磁磁钢靠近的驱动机构；所述驱动机构固定在支架中，驱动机构的输出端与所述充磁头连接；所述支架中设置有用于放置待充磁磁钢的支撑件，所述待充磁磁钢与充磁头同轴设置；

所述充磁头包括外壳、永磁体、以及磁轭，所述外壳将永磁体包裹并固定，所述永磁体由若干磁钢按照多极磁路设计排列，在充磁时，所述磁轭、永磁体组成的充磁磁路与待充磁的磁钢形成闭合磁路。

优选的，所述永磁体为由若干横截面为扇形的磁钢围构形成的柱形结构。

优选的，若干所述磁钢的圆心角相同。

优选的，所述磁钢为轴向磁钢，且相邻两块轴向磁钢的磁极方向相反。

优选的，相邻两个所述轴向磁钢之间设置有周向磁钢。

优选的，所述轴向磁钢的磁极大于等于4个。