一种具有辅助磁极的磁钢结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种具有辅助磁极的磁钢结构。


背景技术：

2.随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电子技术的发展，电机得到长足的发展。电机利用电子换向代替传动的机械换向，其凭借性能可靠、磨损小，故障率低、体积小、效率高等优点，已经由最初的军事领域，逐渐向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。
3.目前有刷直流电机的磁钢一般使用同心且厚度均匀的设计（图1），此种磁钢生产制造工艺简单，但是在电机运转时产生均匀的气隙，呈现空载气隙磁密度的谐波含量较大的方波，导致定子绕组感应电动势波形发生畸变，谐波电流含量变大，增加谐波损耗，并导致转矩波动，引起电机不平稳运行和产生异常的机械噪音
4.所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种具有辅助磁极的磁钢结构，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种具有辅助磁极的磁钢结构。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种具有辅助磁极的磁钢结构，包括磁钢本体部，所述磁钢本体部的两侧延伸有辅助磁极部，所述辅助磁极部的内壁内凹且厚度随延伸方向减薄。
7.优选的技术方案为：所述磁钢本体部为厚度均匀的瓦状结构。
8.优选的技术方案为：还包括冲片，所述冲片设于两个所述磁钢之间。
9.优选的技术方案为：所述辅助磁极部的内壁内凹形成沿轴向设置的圆弧面，所述圆弧面的包络角度不小于所述冲片上两个相邻齿槽间隔角度的二分之一。
10.优选的技术方案为：所述辅助磁极部的外周面和所述磁钢本体部的外壁延伸面重合。
11.由于上述技术方案运用，本实用新型具有的有益效果为：
12.本实用新型在磁钢本体部的两侧增设辅助磁极部，辅助磁极部的内壁内凹形成圆弧面，使电机运转时产生不均匀的气隙，产生减少空载气隙磁密度的谐波含量的正弦波，减少转矩的波动，使电机能平稳的运行，有效的减少了因机械振动而产生的机械噪音。
附图说明
13.图1为传统方案磁感线分布示意图。
14.图2为本实用新型示意图。
15.图3为本实用新型磁感线分布示意图。
16.图4为本实用新型装配示意图。
17.图5为电机反电动势的波形对比示意图。
18.以上附图中，1、磁钢本体部；11、内凹圆弧面；12、外凸圆弧面；2、辅助磁极部；21、圆弧面；22、侧壁；3、传统磁钢；4、冲片。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
20.请参阅图1-图5。须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
21.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.实施例：
23.如图2-5所示，为本实用新型提出的一种具有辅助磁极的磁钢结构，包括磁钢本体部1，磁钢本体部1的两侧延伸有辅助磁极部2，辅助磁极部2的内壁内凹且厚度随延伸方向减薄，可使电机运转时产生不均匀的气隙，从而产生减少空载气隙磁密度的谐波含量的正弦波，减少转矩的波动，进而使电机能平稳的运行，有效的减少了因机械振动而产生的机械噪音。
24.此外，还包括冲片4，冲片4设于两个磁钢之间。磁钢本体部1为厚度均匀的瓦状结构，辅助磁极部2的内壁内凹形成沿轴向设置的圆弧面21，圆弧面21的包络角度α不小于冲片4上两个相邻齿槽间隔角度β的二分之一。通过调节圆弧面21的包络角度，从而调节空气间隙的空间。
25.需要说明的是，辅助磁极部2的外周面（即相对于圆弧面21的一面）和磁钢本体部1的外壁延伸面重合，以便于加工。
26.主磁通在定子绕组中产生的自感电动势称为电机反电动势，用e1表示，其有效计算公式：e1＝4 .44*ke*fn*nl*ф，ke表示比例常数，fn表示定子电流的频率，nl表示每相定子绕组的匝数，ф表示主磁通的振幅值。ф影响电势角度值作为x轴坐标，e1的电压幅值作为y轴坐标，分别绘制正弦波图形a、本实施例磁钢结构的波形b、以及对比例传统磁钢结构的波形c（图5）。本申请中，辅助磁极部2的内壁内凹形成圆弧面21，则可使得波形b更加平
滑，以接近于正弦波图形a。当反电势波形趋近于正弦波时，达到最优的电机性能，有效减少电机的谐波和齿槽转矩。
27.所以，本实用新型具有以下优点：
28.本实用新型在磁钢本体部的两侧增设辅助磁极部，辅助磁极部的内壁内凹形成圆弧面，可使电机运转时产生不均匀的气隙，产生减少空载气隙磁密度的谐波含量的正弦波，减少转矩的波动，使电机能平稳的运行，有效的减少了因机械振动而产生的机械噪音，并且该方案提出的磁钢结构简单，易于加工，适合推广。
29.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种具有辅助磁极的磁钢结构，包括磁钢本体部，其特征在于：所述磁钢本体部的两侧延伸有辅助磁极部，所述辅助磁极部的内壁内凹且厚度随延伸方向减薄。2.根据权利要求1所述的一种具有辅助磁极的磁钢结构，其特征在于：所述磁钢本体部为厚度均匀的瓦状结构。3.根据权利要求1所述的一种具有辅助磁极的磁钢结构，其特征在于：还包括冲片，所述冲片设于两个所述磁钢之间。4.根据权利要求3所述的一种具有辅助磁极的磁钢结构，其特征在于：所述辅助磁极部的内壁内凹形成沿轴向设置的圆弧面，所述圆弧面的包络角度不小于所述冲片上两个相邻齿槽间隔角度的二分之一。5.根据权利要求1所述的一种具有辅助磁极的磁钢结构，其特征在于：所述辅助磁极部的外周面和所述磁钢本体部的外壁延伸面重合。

技术总结
本实用新型提供一种具有辅助磁极的磁钢结构，包括磁钢本体部，所述磁钢本体部的两侧延伸有辅助磁极部，所述辅助磁极部的内壁内凹且厚度随延伸方向减薄。本实用新型在磁钢本体部的两侧增设辅助磁极部，辅助磁极部的内壁内凹形成圆弧面，可使电机运转时产生不均匀的气隙，产生减少空载气隙磁密度的谐波含量的正弦波，减少转矩的波动，使电机能平稳的运行，有效的减少了因机械振动而产生的机械噪音，并且该方案提出的磁钢结构简单，易于加工，适合推广。适合推广。适合推广。


技术研发人员：赵磊 赵成龙 王治强 郑伟 申登任 彭振华 吴国旭 黄延明 张韩
受保护的技术使用者：苏州睿动电气科技有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8