CN1338807A - 永磁转子的极化装置 - Google Patents
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Abstract
一种极化装置包括:极化铁心(13),该极化铁心(13)正对着在多个未磁化的永磁体(11)中特定数量的永磁体(11),这些永磁体以特定的间隔设置在转子(12)的圆周方向上;绕在对着极化铁心(13)的所需极化的永磁体(11a)的位置上的第一线圈(15);一对第二线圈(16),其中每个线圈在圆周方向上以第一线圈(15)为中心以特定的间隔分别设置在磁化铁心(13)上,并第二线圈中的每个线圈的电流方向不同于第一线圈(15)的电流的方向;以及给第一和第二线圈(15,16)输送电流的电源(22),永磁体(11a)或第一线圈(15)相对运动,并通过从电源(22)提供的电流依次磁化每个永磁体(11)以形成磁极。
Description
技术领域
本发明涉及一种极化装置，在这种极化装置中对设置在转子周围表面上的未磁化的永磁体依次进行磁化以形成磁极。
背景技术
先前，在永磁体转子的磁极中，应用永磁体作为转子的磁极存在这样的情况：在进行极化之后将磁极组装到转子上，以及还有这样的情况：在将还没有磁化的未磁化磁极组装到转子之后再对它进行极化和磁化。
然而，在先极化磁极再组装到转子中的情况中，由于较强的吸力的作用组装工作变得很困难，因此在较大尺寸的转子中，通常是在组装之后极化磁极。
作为这种类型的永磁体转子的常规的极化装置，例如在日本专利申请公开9-163692中所描述的(但并没有在附图中示出)，公开了这样的一种装置，在该装置中在转子的周围设置极化铁心，同时将线圈绕在分别对应于这种极化铁心的转子的每个未磁化永磁体的位置上，并通过使电流在这些线圈中的每个线圈中流动，以分别使在附近同类线圈中的电流的方向不同，磁化并极化每个未磁化的永磁体以使N极或S极的磁极交替。
然而，在所述的永磁转子的极化装置的情况中，由于极化铁心设置在该转子的周围因此该装置的尺寸较大，因此，例如在日本专利申请公开10-336976中公开了一种方法，在该方法中在对应于转子的相应的未磁化的永磁体中任一永磁体的位置上，设置并极化在其上绕有线圈的一个磁极的极化铁心，之后，通过将转子或极化铁心相对移动未磁化的永磁体的节距，而同时依次切换在线圈中流动的电流的方向，逐个地对每个未磁化的永磁体进行磁化，并使之交替地极化成N极或S极，因此实现了小型化。
永磁体转子的常规极化装置实现了小型化装置，如上所述，它以如下的方式实现小型化：磁化在其上绕有线圈的一个磁极的极化铁心，同时依次切换在该线圈中流动的并对应于每个未磁化的永磁体的电流的方向，并极化成N极或S极，因此如在附图5中所示，通过绕在极化铁心1上的线圈2中流动的电流产生磁通3，且假定将相应的未磁化的永磁体4a极化成S极时，从该附图中的磁通3的分布可以清楚地看出，磁通3以与磁化方向相反的方向穿过在未磁化的永磁体4a附近的相应的未磁化永磁体4b，4c，并在与应该执行磁化的方向相反的方向上进行极化，因此，在对应于极化铁心1的位置上且在所需方向上正式进行极化的情况下，对反方向上的极化必须进行退磁，因此，需要每次改变在线圈2中流动的电流，因此存在的问题是控制电流较困难。
此外，在未磁化的永磁体是稀土磁体的情况下，退磁很困难，与未磁化区相比重新磁化需要相当强的磁场，因此存在的问题是电流输送单元的尺寸变得很大。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种永磁体转子的极化装置，在该装置中消除了反向磁场的影响，并且容易控制电流。
本发明的权利要求1的永磁体转子的极化装置，包括：极化铁心、第一线圈、一对第二线圈以及给第一线圈和第二线圈输送电流的电源，其中，将该极化铁心设置成正对着多个未磁化的永磁体中的特定数量的永磁体，这些多个未磁化的永磁体在圆周方向上以特定的间隔设置在转子的外部表面上，该第一线圈绕在对着极化铁心的所需极化的永磁体的位置上，该对第二线圈中的每个线圈在圆周方向上以第一线圈为中心以特定的间隔分别设置在磁化铁心上，并且它的电流方向不同于第一线圈的电流的方向，且使永磁体或第一线圈相对移动，并且通过从电源提供的电流依次磁化每个永磁体以形成磁极。
本发明的权利要求2的永磁体转子的极化装置，在权利要求1中，分别设置每个第二线圈以使与第一线圈之间具有对应于至少3个永磁体的间隔。
本发明的权利要求3的永磁体转子的极化装置，在权利要求1或2中，第二线圈以不同于第一线圈的方向的方向进行绕制。
本发明的权利要求4的永磁体转子的极化装置，在权利要求3中，第二线圈的绕组数为第一线圈的绕组数的一半以下。
此外，本发明的权利要求5的永磁体转子的极化装置，在权利要求1至4之一中，在极化铁心的第一线圈的两侧附近形成用于扩展与永磁体的间隙的凹口部分。
此外，依据本发明的权利要求6的永磁体转子的极化装置，在权利要求1至4之一中通过旋转该转子相对移动该永磁体。
附图说明
附图1所示为在本发明的实施例1中的永磁体转子的极化装置的结构示意图；
附图2所示为附图1的极化铁心的结构的透视图；
附图3所示为由附图1的永磁体转子的极化装置所产生的磁通分布的状态图；
附图4所示为在本发明的实施例2中的永磁体转子的极化装置的主要部分的结构的平面图；以及
附图5所示为常规的永磁体转子的极化装置中磁通分布的状态图。
具体实施方式
下文根据附图描述本发明的优选实施例。
(实施例1)
附图1所示为在本发明的实施例1中的永磁体转子的极化装置的结构示意图，附图2所示为附图1的极化铁心的结构的透视图，以及附图3所示为由附图1的永磁体转子的极化装置所产生的磁通分布的状态图。
在该附图中，参考标号11表示在圆周方向上以特定的间隔设置在转子12的外部表面上的许多未磁化的永磁体，参考标号13表示设置成正对着特定数目的永磁体11的极化铁心，如附图2所示，通过层叠特定数量板状磁性材料14形成，在该板状磁性材料14上以特定的间隔在三个位置上成对地设置具有特定的宽度和特定的深度的凹口14a(在该附图中，间隔对应于3个永磁体11)，通过每个板状磁性材料14的凹口形成用于绕每个线圈的线圈***槽13a(将在下文描述)。
参考标号15表示绕在并***在极化铁心13的中部的一对线圈***槽13a中的第一线圈，参考标号16表示每个线圈绕在并***在极化铁心13的两端部上的一对槽13a中的每个槽中的一对第二线圈，并且以不同于第一线圈15的方向的方向绕制，而且它的绕组数为第一线圈15的绕组数的一半或更少。参考标号17表示电源，以及参考标号18表示从电源17给电容器19充电的充电电路，它连同开关20和放电开关21等一起组成了电流源单元22，在充电时开关20关闭，而在放电时放电开关21关闭。
接着，描述具有所述的结构的实施例1的永磁体转子的极化装置的动作。
首先，在放电开关21打开的状态下，开关20关闭而充电电路18从电源17对电容器19进行充电。然后，当电容器19充电到特定的电压时，在打开开关20之后通过关闭放电开关21使来自充电电路18的电流流经第一和第二线圈15，16。然后，如附图3所示，通过两个线圈15，16产生磁通23，例如将在对应于第一线圈15的位置上的永磁体11a极化成S极。
然后，通过第二线圈16吸引此时在第一线圈15中所产生的磁通23，使其以经过永磁体11d的方式分布，因此它并不通过附近的永磁体11b，11c，而永磁体11b，11c并没有在与磁化的方向相反的方向上被极化。
接着，当完成永磁体11a的极化时，仅旋转转子12一个永磁体11的节距，将永磁体11b移动到对应第一线圈15的位置，应用电流切换装置(未示)切换电流的方向，通过使来自充电电路18的电流在两个线圈15，16中流动以将永磁体11b极化成N极。
之后，通过重复与上述类似的动作，永磁体11c，11d…11n交替地极化成S极和N极，完成所有的永磁体11的极化。
因此，依据所描述的实施例1，在极化铁心13上分别配设极化所需的永磁体11的第一线圈15和一对第二线圈16，而该对第二线圈是在与第一线圈15的方向不同的方向上在这个第一线圈15为中心以对应于三个永磁体11的间隔绕制，当极化永磁体11a时由第一线圈15所产生的磁通23吸引到永磁体11d的位置，通过第二线圈16将该永磁体11d极化成与永磁体11a的极性相反的极性，因此，在永磁体11a附近的永磁体11b，11c并没有以相反的方向被极化，在正常的极化步骤中不需要控制退磁等，因此容易控制电流，而不会使电流输送单元22的尺寸较大。
此外，如上所述，第二线圈16的绕组数是第一线圈15的绕组数的一半以下，因此由第二线圈16所产生的磁通不会对永磁体11有负面影响，因为第一线圈15所以能吸引磁通23，此外，控制电流变得容易。
此外，第二线圈16以与第一线圈15不同的方向绕制，因此，即使在从相同的电流输送单元22输送电流，也可以使在两个线圈15，16中流动的电流以不同的方向流动而不使用切换装置等，此外，控制电流变得容易。
此外，通过旋转转子12，可移动永磁体11和第一线圈15的相对位置，因此如上所述的装置的结构可以变得简单。
(实施例2)
附图4所示为本发明的实施例2中的永磁体转子的极化装置的主要部分的结构的平面视图。
在该附图中，相同的参考标号表示与在所述的实施例1中的类似的部件，因此省略对它们的描述。
参考标号24表示将许多板状磁性材料层叠起来所形成的极化铁心，与在所述的实施例1类似(未示)，且在第一线圈15的两侧附近形成凹口部分24a以分别扩展与永磁体11的间隙。
因此，依据所述的实施例2，通过分别在极化铁心24的第一线圈15的两侧附近形成凹口部分24a，扩展与永磁体11的间隙，由此防止由第一线圈15所产生的磁通在第一线圈15附近形成闭环并防止对永磁体11附近的不利的影响，可以设置成使几乎所有的磁通都吸引到第二线圈16侧，因此，更容易控制电流。
如上所述，依据本发明的权利要求1，该装置包括：极化铁心，将该极化铁心设置成正对着多个未磁化的永磁体中的特定数量的永磁体，这些多个未磁化的永磁体在圆周方向上以特定的间隔设置在转子的外部表面上；第一线圈，该第一线圈绕在对着极化铁心的所需极化的永磁体的位置上；一对第二线圈，该对第二线圈中的每个线圈圆周方向上以第一线圈为中心以特定的间隔分别设置在磁化铁心上，并且它的电流方向不同于第一线圈的电流的方向；以及给第一线圈和第二线圈输送电流的电源，永磁体或第一线圈相对移动，并且通过从电源提供的电流依次磁化每个永磁体以形成磁极，因此可以提供一种永磁体转子的极化装置，在该永磁体转子的极化装置中消除了对该永磁体反作用的磁场的影响，并且容易控制电流。
此外，依据本发明的权利要求2，在权利要求1中，分别设置每个第二线圈以使与第一线圈之间具有对应于至少3个永磁体的间隔，因此可以提供一种在其中更加容易控制电流的永磁体转子极化装置。
此外，依据本发明的权利要求3，在权利要求1或2中，第二线圈的绕制方向不同于第一线圈的绕制方向，因此可以提供一种在其中更加容易控制电流的永磁体转子极化装置。
此外，依据本发明的权利要求4，在权利要求3中，第二线圈的绕组数为第一线圈的绕组数的一半以下，因此可以提供一种在其中更加容易控制电流的永磁体转子极化装置。
此外，依据本发明的权利要求5，在权利要求1至4之一中，在极化铁心的第一线圈的两侧附近形成用于扩大与永磁体的间隙的凹口部分，因此可以提供一种在其中更加容易控制电流的永磁体转子极化装置。
此外，依据本发明的权利要求6，在权利要求1至4之一中，通过旋转该转子来相对移动该永磁体，因此可以提供一种在其中容易控制电流并使其结构简单的永磁体转子极化装置。
Claims (6)
1.一种永磁体转子的极化装置，包括：
极化铁心，设置该极化铁心使其正对着多个未磁化的永磁体中的特定数量的永磁体，这些多个未磁化的永磁体在圆周方向上以特定的间隔设置在转子的外部表面上；
第一线圈，该第一线圈绕在对着极化铁心的所需极化的永磁体的位置上；
一对第二线圈，该对第二线圈中的每个线圈在圆周方向上以第一线圈为中心以特定的间隔分别设置在磁化铁心上，并且它的电流方向不同于第一线圈的电流的方向；以及给第一和第二线圈输送电流的电源；
且使永磁体和第一线圈之一相对运动，并且通过从电源提供的电流依次磁化每个永磁体以形成磁极。
2.依据权利要求1所述的永磁体转子的极化装置，其中分别设置每个第二线圈以使与第二线圈之间具有对应于至少3个永磁体的间隔。
3.依据权利要求1或2所述的永磁体转子的极化装置，其中第二线圈的绕制方向不同于第一线圈的绕制方向。
4.依据权利要求3所述的永磁体转子的极化装置，其中第二线圈的绕数为第一线圈的绕数的一半以下。
5.依据权利要求1至4之一所述的永磁体转子的极化装置，其中在极化铁心的第一线圈的两侧附近形成用于扩大与永磁体的间隙的凹口部分。
6.依据权利要求1至4之一所述的永磁体转子的极化装置，其中通过旋转该转子相对移动该永磁体。
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