一种永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法与流程

本发明涉及一种永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，属于电机充磁。

背景技术：

1、大功率大容量高速永磁电机转子线速度高，电磁场频率高，能量密度大，多为表贴式永磁转子结构，且极对数较少（一般不超过4对极），极间距较宽。目前表贴式永磁电机转子较为普遍的制作供应流程是：先将不带磁性的永磁体安装于转子上，在套入或缠绕护套，最后对转子进行整体充磁。与在制作永磁体时即对其充磁相比，转子整体充磁需要的充磁能量很高，需要投入大容量充磁电源及相关设备，设备投入成本过高，占用空间过大，且难以一次性充饱和，对于定制化或试制类产品很不划算。如何既能降低充磁电源能量、降低设备投入成本，又能保护转子磁场能够充饱和，已成为大功率高速永磁电机制造的一大工艺难题。

2、现有常规的技术方案1(专利：cn103247413b，一种大型永磁转子自动充磁机)：该方案的充磁台主要包括：下压气缸1、引导柱2、多极充磁线圈3、触摸屏4、测量线圈5、待充磁转子6、运输小车7、寻位装置8和抬升气缸9。小车将待充磁转子抬升至多极充磁线圈内，再对转子进行充磁，充磁结束后下压至检测线圈内进行检测，检测通过便完成转子的整体充磁。该方案仅适用于小微型永磁电机转子充磁，对于大功率永磁电机转子质量大、尺寸长，该方案立式充磁台位刚性不够、高速空间操作和吊运不方便，且该方法一次性整体充磁方法难以将大容量永磁转子充饱和。

3、现有技术方案2(专利：cn115346755b，一种永磁电机转子充磁装置及方法)：该方案充磁装置主要包括：充磁绕组1、充磁绕组工装2、待充磁转子3、脉冲电源4和位移控制平台5。将待充磁转子放置于充磁平台上，通过位移控制充磁绕组工装，进而带动充磁绕组位移，实现转子的整体充磁。该方案采用轴向分多次充磁方式降低了电源容量，能够满足中小型永磁电机转子充磁要求，但对于大容量转子充磁，热别是转子带护套充磁，充磁间隙大，仅采用轴向分多次的方式难以一次性充满。

4、现有技术方案3(专利:cn114301247b，一种多极电机整体充磁方法及装置)：该方案在电机转子3外围布置了至少一个充磁线圈1，随后旋转电机转子3将待充磁的一批磁极4置于充磁线圈1下方，开始对永磁磁极3-1进行充磁，其中暂不充磁的永磁磁极3-1的上方放置屏蔽板2以阻止充磁，充磁完成后转动转子将已充磁的一批磁极5位置让给待充磁的一批磁极4，如此往复，完成电机的整体充磁。该方案适用于多极电机转子充磁，极间距较小，每次仅对相邻磁极进行充磁，能够降低充磁电源容量，但充磁过程中产生单边磁吸力容易会引起永磁体或护套损坏；而对于极数较少的大功率高速永磁电机，极间距很大，每极由多个永磁体构成，该方案并不适用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何以小充磁电池容量和低成本设备投入对大功率、大容量、高速永磁电机的表贴式永磁电机转子实施饱和充磁。

2、针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、一种永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，是每次仅对各磁极中的一个永磁体块进行充磁，待该永磁体块充满后，再按序对相邻的下一个永磁体块进行充磁。

4、进一步地：在转子外周等弧长设置数目与磁极数目相等的充磁线圈，使每一个充磁线圈在各自对应的磁极中所对应的永磁体块的序号相同。

5、进一步地：设置环形装具，将充磁线圈安装在环形装具上。

6、进一步地：所述按序对相邻的下一个永磁体块进行充磁，是通过转动环形装具来实现。

7、进一步地：所述按序对相邻的下一个永磁体块进行充磁，是通过转动转子来实现。

8、进一步地：对于长度大于充磁线圈覆盖范围的永磁体块，实施分段充磁。

9、所述分段充磁，可以是按序逐个完成永磁体块前段充磁后，再依照前段充磁方法对各永磁体块的后端依序实施充磁。

10、所述分段充磁，也可以是先对各磁极中一个永磁体块实施分段充磁后再按序对相邻的下一个永磁体块分段充磁。

11、进一步地：在相邻磁极间设置用于弱化影响相邻磁极磁场的磁绝缘层。

12、进一步地：充磁开始前，对轻量化的转子铁芯上的轴向孔填充导磁填充块。

13、有益效果

14、1、与同时对整个转子中的全部永磁体块进行充磁相比，本申请请求保护的技术方案中需要的充磁电池容量成倍缩小，所需投入的设备包括电池、线圈等相关部件的投资大为缩减，同时还大大减小了设备的体积和重量；

15、2、在外部尺寸大为缩减后，有条件适度增大充磁线圈的面积和安匝数，以增加磁动势和磁场强度，更能够满足大规格永磁体块实现饱和充磁的需求。

技术特征：

1.一种永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，每次仅对各磁极（13）中的一个永磁体块（131）进行充磁，待该永磁体块（131）充满后，再按序对相邻的下一个永磁体块（131）进行充磁。

2.根据权利要求1所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，在转子（1）外周等弧长设置数目与磁极（13）数目相等的充磁线圈（21），使每一个充磁线圈（21）在各自对应的磁极（13）中所对应的永磁体块（131）的序号相同。

3.根据权利要求2所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，设置环形装具（2），将充磁线圈（21）安装在环形装具（2）上。

4.根据权利要求3所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，所述按序对相邻的下一个永磁体块（131）进行充磁，是通过转动环形装具（2）来实现。

5.根据权利要求1所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，所述按序对相邻的下一个永磁体块（131）进行充磁，是通过转动转子（1）来实现。

6.根据权利要求1所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，对于长度大于充磁线圈（21）覆盖范围的永磁体块，实施分段充磁。

7.根据权利要求6所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，所述分段充磁，是按序逐个完成永磁体块（131）前段充磁后，再依照前段充磁方法对各永磁体块（131）的后端依序实施充磁。

8.根据权利要求6所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，所述分段充磁，是先对各磁极（13）中一个永磁体块（131）实施分段充磁后再按序对相邻的下一个永磁体块（131）分段充磁。

9.根据权利要求1—8任意一项所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，在相邻磁极（13）间设置用于弱化影响相邻磁极（13）磁场的磁绝缘层（15）。

10.根据权利要求1—8任意一项所述永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，其特征在于，充磁开始前，对轻量化的转子铁芯（12）上的轴向孔（121）填充导磁填充块（3）。

技术总结本发明公开了一种永磁电机的表贴式永磁转子充磁方法，是每次仅对各磁极中的一个永磁体块进行充磁，待该永磁体块充满后，再按序对相邻的下一个永磁体块进行充磁。进一步地：在转子外周等弧长设置数目与磁极数目相等的充磁线圈，使每一个充磁线圈在各自对应的磁极中所对应的永磁体块的序号相同。其优点在于：与同时对整个转子中的全部永磁体块进行充磁相比，本申请请求保护的技术方案中需要的充磁电池容量成倍缩小，所需投入的设备包括电池、线圈等相关部件的投资大为缩减，同时还大大减小了设备的体积和重量；在外部尺寸大为缩减后，有条件适度增大充磁线圈的面积和安匝数，以增加磁动势和磁场强度，更能够满足大规格永磁体块实现饱和充磁的需求。技术研发人员：刘龙辉,周向,郭仲奇,阎阳,黄鹏程,周杏军,武彬受保护的技术使用者：中车株洲电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18