專利名稱:用于電機(jī)的整體歪斜的永磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及尤其適用于永磁體馬達(dá)的的永磁體設(shè)計(jì)。
許多永磁體馬達(dá)已經(jīng)用于多種用途。當(dāng)設(shè)計(jì)這種馬達(dá)時(shí)必須克服許多挑戰(zhàn)和困難。
背景技術(shù)：
和永磁體馬達(dá)有關(guān)的困難的一個(gè)例子是試圖克服當(dāng)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的磁通擾動(dòng)。在感應(yīng)馬達(dá)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過具有面向氣隙的部分或全部槽開口的定子槽運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)生擾動(dòng)。所述擾動(dòng)通常產(chǎn)生聲學(xué)噪聲、振動(dòng)和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。一種旨在減小這種影響的試圖是通過把磁體設(shè)置在一個(gè)交錯(cuò)的或歪斜的結(jié)構(gòu)中使轉(zhuǎn)子歪斜。在另一個(gè)試圖中，使定子導(dǎo)體和導(dǎo)體槽歪斜。雖然這能夠減小磁通擾動(dòng)，但是仍然存在要被克服的困難。在圓柱形的轉(zhuǎn)子上放置和固定歪斜的磁塊是不容易實(shí)現(xiàn)的。同樣，要在永磁體直線馬達(dá)中實(shí)現(xiàn)理想的結(jié)果，需要相當(dāng)困難的安裝處理。當(dāng)試圖在馬達(dá)組件的二次部分上安裝永磁體時(shí)尤其如此。把斜的磁體放置在轉(zhuǎn)子或具有嵌入的磁體的二次側(cè)內(nèi)尤其困難。
需要一種更通用的組件，用于在馬達(dá)組件的轉(zhuǎn)子部分上供應(yīng)斜的磁體。此外，需要一種比較方便而廉價(jià)的用于減小永磁體馬達(dá)中磁通擾動(dòng)的方法。本發(fā)明旨在滿足這些需要，并克服上述的和現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種一種用于磁馬達(dá)組件中的磁體，包括一具有一個(gè)中心軸線的本體，以及一具有一個(gè)相對(duì)于所述本體的中心軸線歪斜的中心線的磁場。
本發(fā)明還提供一種馬達(dá)組件，包括一定子；一圍繞一個(gè)轉(zhuǎn)子軸線相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；以及被所述轉(zhuǎn)子或者所述定子支撐著的多個(gè)磁體，每個(gè)所述磁體具有和轉(zhuǎn)子軸線平行對(duì)準(zhǔn)的本體和具有相對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線歪斜的中心線的磁場。
本發(fā)明還提供一種制造用于永磁馬達(dá)的磁體的方法，包括以下步驟形成具有一個(gè)本體中心軸線的磁本體；形成所述磁體本體的第一側(cè)；以及形成與所述第一側(cè)面對(duì)的第二側(cè)，使得上述第二側(cè)包括至少一個(gè)相對(duì)所述本體中心軸線歪斜的表面。
概括地說，本發(fā)明是一種具有一個(gè)本體和相對(duì)于所述本體歪斜的磁場的永磁體。按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的永磁體具有所述本體的一個(gè)中心軸線。在磁體上的至少一個(gè)表面不和本體軸線對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的永磁體被用于馬達(dá)組件中時(shí)，磁體本體的安裝表面和轉(zhuǎn)子軸線對(duì)準(zhǔn)，而歪斜的表面不和轉(zhuǎn)子軸線對(duì)準(zhǔn)。
包括按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁體的馬達(dá)組件不會(huì)經(jīng)受在其它馬達(dá)設(shè)計(jì)中發(fā)生的磁通擾動(dòng)。此外，按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的馬達(dá)組件和以前的組件相比，制造成本低得多。
本領(lǐng)域技術(shù)人員由下面的當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明將更加清楚地看出本發(fā)明的各個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)。下面簡明地說明伴隨著詳細(xì)說明的附圖。
圖1示意地表示按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的馬達(dá)組件；圖2是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的永磁體的透視圖；圖3是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的另一個(gè)永磁體的透視圖；圖4是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的另一個(gè)永磁體的透視圖；圖5是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的另一個(gè)永磁體的透視圖；圖6是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的盤形馬達(dá)組件的透視圖；圖7是具有按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的嵌入的永磁體的馬達(dá)組件的透視圖。
具體實(shí)施方式
馬達(dá)組件20包括定子部分22和轉(zhuǎn)子部分24。馬達(dá)組件20最好是一種永磁體馬達(dá)組件，除去下面說明的之外，這種馬達(dá)組件以常規(guī)的方式產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，在被用作發(fā)電機(jī)時(shí)，將以常規(guī)方式產(chǎn)生電能。
轉(zhuǎn)子24圍繞轉(zhuǎn)子軸線26相對(duì)于定子22旋轉(zhuǎn)。多個(gè)磁體30被支撐在轉(zhuǎn)子上。定子由氣隙和轉(zhuǎn)子隔開。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁體經(jīng)過定子槽(未示出)，從而按照本領(lǐng)域所理解的那樣產(chǎn)生馬達(dá)轉(zhuǎn)矩。
磁體30最好被設(shè)計(jì)成具有第一側(cè)32和第二側(cè)34。和磁體的軸線平行的第一側(cè)32在一些例子中適用于被固定到轉(zhuǎn)子部分24上。在其它的例子中，例如圖7所示，磁體被嵌入馬達(dá)組件內(nèi)的所需位置。第二側(cè)34最好包括至少一個(gè)相對(duì)于本體中心線35或磁體30的軸線是斜的表面。
在所示的實(shí)施例中，磁體的第二側(cè)34包括第一表面36，第二表面38和第三表面40。第一表面36具有相互平行但不和磁體本體的軸線35平行的邊沿。在圖2的例子中第一表面36最好具有沿著本體的整個(gè)長度L的連續(xù)的寬度W。在第一表面36和第一側(cè)32之間的磁體的厚度T1可以連續(xù)地跨過第一表面36的寬度。例如，這在圖2中表示為T1。此外，沿著第一表面36的寬度的磁體的厚度可以從厚度T1改變?yōu)門2，如圖3所示。
在所示的例子中，表面38和40具有沿著其寬度并沿著其長度改變的厚度(如附圖中所示的這些尺寸)。
在磁體30的第二側(cè)34上的表面的配置提供了具有不和本體中心線35對(duì)準(zhǔn)的磁場中心線的磁場。因此，當(dāng)磁體30被支撐在轉(zhuǎn)子24上使得其本體中心線35和轉(zhuǎn)子軸線26對(duì)準(zhǔn)時(shí)，每個(gè)磁體的磁場不和軸線26對(duì)準(zhǔn)。α在附圖5中表示一個(gè)角度。
如圖所示使磁場配置歪斜在馬達(dá)組件中提供磁通擾動(dòng)的衰減。磁體30的磁場中心線和機(jī)械中心線不一致。磁體30的形狀減輕否則將在馬達(dá)組件中發(fā)生的面向氣隙的磁阻的改變，而不是借助于其相對(duì)于馬達(dá)組件20中的其激磁同伴(即定子)的位置產(chǎn)生按照本發(fā)明應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的歪斜。這提供了較小的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和較小的磁噪聲。
按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁體當(dāng)轉(zhuǎn)子24相對(duì)于定子22旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有從高磁通向低磁通然后在回到高磁通的突然的急劇的變化。而是，利用本發(fā)明，從高磁通向低磁通的轉(zhuǎn)變?cè)诳臻g和時(shí)間上被拉長了。傾斜的或者歪斜的磁體表面形成幫助從一個(gè)磁通值向另一個(gè)磁通值轉(zhuǎn)變的斜坡，這使得磁通值的轉(zhuǎn)變比較平滑，因而產(chǎn)生較小的振動(dòng)和噪聲。
按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁體可以具有平的安裝表面32，如圖2和圖3所示，或者具有彎曲的安裝表面32，如圖4所示，以便適應(yīng)在不同情況下所需的轉(zhuǎn)子24的各種設(shè)計(jì)。圖2所示的例子最好用于具有嵌入的磁體轉(zhuǎn)子的馬達(dá)或者直線馬達(dá)中。圖4所示的例子最好用于圓柱形的轉(zhuǎn)子內(nèi)或圓柱形的轉(zhuǎn)子上。不過，圖4的例子不限于圓柱形的轉(zhuǎn)子，而是也可以用于直線馬達(dá)或者圖6所示的盤形馬達(dá)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，磁體30最好被壓制成所需的最后形狀，然后進(jìn)行燒結(jié)。最好是不使用隨后的機(jī)加工步驟，以便降低成本和避免安裝誤差。
以上的說明僅僅是本發(fā)明的例子而不作為本發(fā)明的限制?？梢詫?duì)所披露的實(shí)施例作出各種改變和改型，而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的。給予本發(fā)明的合法的保護(hù)范圍只有研究過以下的權(quán)利要求
才能確定。
權(quán)利要求
1.一種用于磁馬達(dá)組件中的磁體，包括一具有一個(gè)中心軸線的本體，以及一具有一個(gè)相對(duì)于所述本體的中心軸線歪斜的中心線的磁場。
2.如權(quán)利要求
1所述的磁體，包括與中心軸線對(duì)準(zhǔn)的第一側(cè)。
3.如權(quán)利要求
2所述的磁體，其中一個(gè)第二側(cè)表面與磁場的中心線對(duì)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求
3所述的磁體，其中上述第二側(cè)表面相對(duì)于所述第一側(cè)形成斜坡。
5.如權(quán)利要求
2所述的磁體，其中所述第一側(cè)是平面。
6.如權(quán)利要求
2所述的磁體，其中所述第一側(cè)是彎曲的。
7.如權(quán)利要求
3所述的磁體，所述第二側(cè)表面是平面。
8.如權(quán)利要求
3所述的磁體，所述第二側(cè)表面是彎曲的。
9.一種馬達(dá)組件，包括一定子；一圍繞一個(gè)轉(zhuǎn)子軸線相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；以及被所述轉(zhuǎn)子或者所述定子支撐著的多個(gè)磁體，每個(gè)所述磁體具有和轉(zhuǎn)子軸線平行對(duì)準(zhǔn)的本體和具有相對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線歪斜的中心線的磁場。
10.如權(quán)利要求
9所述的組件，其中每個(gè)磁體包括面向定子或轉(zhuǎn)子的第一側(cè)和面向定子或轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)的第二側(cè)，每個(gè)磁體的第二側(cè)包括至少一個(gè)相對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線歪斜的表面。
11.如權(quán)利要求
10所述的組件，其中所述磁體的第一側(cè)與上述定子或轉(zhuǎn)子之一的表面吻合。
12.如權(quán)利要求
10所述的組件，其中所述第二側(cè)包括相對(duì)上述轉(zhuǎn)子軸線歪斜的邊沿。
13.如權(quán)利要求
12所述的組件，其中所述第二側(cè)表面的邊沿相互平行。
14.如權(quán)利要求
10所述的組件，第二側(cè)的一個(gè)表面相對(duì)第一側(cè)的一個(gè)表面傾斜。
專利摘要
一種永磁體設(shè)計(jì)，包括相對(duì)于磁體本體的中心軸線歪斜的磁場。磁體的一個(gè)表面適用于被固定或被支撐在馬達(dá)組件的元件例如轉(zhuǎn)子上。磁本體的其它側(cè)包括至少一個(gè)不和磁體本體的中心線對(duì)準(zhǔn)的表面。當(dāng)所述磁體被支撐在馬達(dá)元件上，使得磁體的中心線和馬達(dá)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述磁體的磁場不和轉(zhuǎn)子軸線對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H02K15/03GKCN1280971SQ01130256
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2001年12月28日
發(fā)明者Z·皮希, P·D·瓦格納 申請(qǐng)人:奧蒂斯電梯公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan