低成本集磁微型電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低成本集磁微型電機(jī)，包括磁幄、線圈和機(jī)座。所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，從而使磁幄內(nèi)形成徑向磁場(chǎng)；所述線圈為無(wú)鐵芯線圈，通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。其技術(shù)特征是：永磁塊為超薄釹鐵硼片。本發(fā)明可進(jìn)一步降低微型電機(jī)的生產(chǎn)成本和減輕電機(jī)的重量。
【專利說明】低成本集磁微型電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型電機(jī)，特別涉及到一種低成本集磁微型電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]全球微型電機(jī)市場(chǎng)主要分布在視聽、辦公自動(dòng)化、電動(dòng)車(含汽車)、家電和空調(diào)等領(lǐng)域。伴隨人們生活水平的提高，微型電機(jī)市場(chǎng)在迅速發(fā)展。通常每個(gè)家庭擁有微型電機(jī)的數(shù)量可以衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平的程度，從表2可以知道發(fā)達(dá)國(guó)家日本每個(gè)家庭擁有微型電機(jī)數(shù)量逐年增長(zhǎng)的歷史狀況和今后增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其市場(chǎng)需求發(fā)展迅速、蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)。
[0003]我國(guó)微型電機(jī)行業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)50年代末期，從為滿足國(guó)防武器裝備需要開始，經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)和研究開發(fā)的階段，至今已有40余年的發(fā)展歷史，已形成產(chǎn)品開發(fā)、規(guī)?；a(chǎn)和關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、專用制造設(shè)備、測(cè)試儀器配套的完整的工業(yè)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)微特電機(jī)生產(chǎn)及配套廠家在1000家以上，從業(yè)人員超過10萬(wàn)人，工業(yè)總產(chǎn)值超過100億元。微型電機(jī)行業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中不可缺少的一個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)。簡(jiǎn)而言之，微型電機(jī)行業(yè)是勞動(dòng)密集型和技術(shù)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
[0004]目前，中國(guó)微型電機(jī)行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的全球經(jīng)濟(jì)大環(huán)境中，只有通過技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中奪取更大的(國(guó)際)市場(chǎng)份額。
[0005]稀土永磁無(wú)鐵芯微電機(jī)是代表電機(jī)行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向的一種新型特種電機(jī)，采用無(wú)鐵芯、無(wú)刷、無(wú)磁阻尼、稀土永磁發(fā)電技術(shù)，改變了傳統(tǒng)電機(jī)運(yùn)用硅鋼片與繞線定子結(jié)構(gòu)，結(jié)合自主研發(fā)的電子智能變頻技術(shù)，使電機(jī)系統(tǒng)效率提高到95%以上。
[0006]稀土永磁無(wú)鐵芯微電機(jī)是一個(gè)重大創(chuàng)新，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了 “三大”突破，一是與傳統(tǒng)徑向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用了軸向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大幅度提高功率密度和轉(zhuǎn)矩體積比。二是采用新型繞制工藝、高壓精密壓鑄成型及高分子材料，有效降低繞組銅損。三是不使用硅鋼片作為定、轉(zhuǎn)子鐵芯材料，消除了磁阻尼及鐵損，降低了驅(qū)動(dòng)功率，減少了鐵損發(fā)熱源。
[0007]和傳統(tǒng)電機(jī)相比，稀土永磁無(wú)鐵芯微電機(jī)機(jī)具有“四大”性能優(yōu)勢(shì):一是高效節(jié)能。電機(jī)功率因數(shù)高，無(wú)鐵損、無(wú)磁阻尼，效率得到較大的提高。用戶實(shí)際應(yīng)用證明，采用該技術(shù)的1.5千瓦和3千瓦柴油電站，與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比，節(jié)油率達(dá)40%。二是輕便節(jié)材。體積小，重量只有傳統(tǒng)電機(jī)的幾分之一?？晒?jié)約80%的鋼材，100%的硅鋼片，50%的銅材。三是調(diào)速性好。電機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率保持恒定，可簡(jiǎn)化變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，調(diào)速范圍寬，精度高；易制成多極、低速大功率電機(jī)，可取消齒輪箱、皮帶輪等傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。四是可靠性強(qiáng)。電機(jī)運(yùn)行溫升低，電機(jī)繞組采用高分子材料精密絕緣封裝技術(shù)，環(huán)境適應(yīng)性好，運(yùn)行可靠。稀土永磁無(wú)鐵芯電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)相比，節(jié)能節(jié)材、性能優(yōu)異；與目前先進(jìn)的稀土永磁電機(jī)相比，效率更高、重量更輕、穩(wěn)定性更好。無(wú)鐵芯電機(jī)的不足之處:1、由于電機(jī)沒有鐵芯，導(dǎo)致磁路的磁阻增加，要產(chǎn)生同樣強(qiáng)度的磁場(chǎng)，需要更強(qiáng)的磁鐵，導(dǎo)致成本上升；2、無(wú)鐵芯電機(jī)高速有優(yōu)勢(shì)電機(jī)的損耗包括電磁損耗和機(jī)械損耗兩部分，電磁損耗又包括銅損和鐵損。電機(jī)的鐵損與轉(zhuǎn)速的平方成正比，高速時(shí)鐵損大。所以，無(wú)鐵芯電機(jī)高速有優(yōu)勢(shì)，中低速?zèng)]有優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)首創(chuàng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平具有與一般異步電動(dòng)機(jī)相同的結(jié)構(gòu)便于安裝、起動(dòng)力矩大、過載能力強(qiáng)、效率高、功率因數(shù)高、運(yùn)行穩(wěn)定、低噪音、維護(hù)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良。
[0008]然而，稀土永磁無(wú)鐵芯微電機(jī)雖然是一種全新產(chǎn)品，但市場(chǎng)正處于培育之中，推廣應(yīng)用還面臨不少困難。一是社會(huì)認(rèn)知度不高。大多數(shù)用戶對(duì)該技術(shù)不了解，對(duì)產(chǎn)品的工作原理、應(yīng)用效果、可靠性還持懷疑態(tài)度。二是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后。
[0009]我國(guó)在永磁電機(jī)方面的標(biāo)準(zhǔn)十分匱乏，稀土永磁無(wú)鐵芯電機(jī)方面更是空白，嚴(yán)重影響了該類型電機(jī)的產(chǎn)品選型、性能評(píng)估、質(zhì)量檢測(cè)等，制約了產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。三是產(chǎn)業(yè)化程度還有待提高。目前，小功率的稀土永磁無(wú)鐵芯電機(jī)已批量生產(chǎn)，在小型風(fēng)力發(fā)電、柴油發(fā)電、電動(dòng)工具方面得到了推廣使用。但在中、大功率電機(jī)上還處于示范階段。四是缺乏政策激勵(lì)。高效節(jié)能電機(jī)存在初始成本高、信息不對(duì)稱等市場(chǎng)障礙，需要國(guó)家出臺(tái)相關(guān)激勵(lì)政策撬動(dòng)市場(chǎng)、培育產(chǎn)業(yè)。
[0010]綜上所述，高成本制約了稀土永磁無(wú)鐵芯微電機(jī)的市場(chǎng)占領(lǐng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種集磁微型電機(jī)，以降低生產(chǎn)成本。
[0012]本發(fā)明提供的是這樣一種低成本集磁微型電機(jī)，包括磁幄、線圈和機(jī)座。所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，從而使磁幄內(nèi)形成徑向磁場(chǎng)；所述線圈為無(wú)鐵芯線圈，通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。其技術(shù)特征是:永磁塊為超薄釹鐵硼片。
[0013]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程:
[0014]磁幄采用超薄釹鐵硼與機(jī)座組成。超薄釹鐵硼為磁幄狀，機(jī)座包圍磁幄。機(jī)座采用薄鐵或金屬或塑料等材料。線圈為無(wú)鐵芯空心線圈。如此一來(lái)，不僅成本大大下降，且發(fā)電機(jī)的重量也大大減輕。
[0015]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電機(jī)磁場(chǎng)立體化，能使電機(jī)線圈在360°旋轉(zhuǎn)中每度、每匝都沉浸在“勻強(qiáng)”磁場(chǎng)中，進(jìn)而能夠傳承現(xiàn)有軸向無(wú)鐵芯電機(jī)的基本特征，同時(shí)具有兼顧高壓或低壓、單相或多相、電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)、交流電或直流電、有鐵芯或無(wú)鐵芯、有換向器或無(wú)換向器、稀土磁性材料或塑膠磁性材料、常規(guī)電機(jī)或特種電機(jī)等類型選擇的開發(fā)特性。
[0016]實(shí)施方式
[0017]本發(fā)明包括磁幄、線圈和機(jī)座。所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，從而使磁幄內(nèi)形成徑向磁場(chǎng)；所述線圈為無(wú)鐵芯線圈，通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。其技術(shù)特征是:永磁塊為超薄釹鐵硼片。
[0018]所述永磁塊的厚度小于0.1mm。
[0019]所述線圈置于線框中。
[0020]所述磁幄流線型圓筒狀。
[0021]所述磁幄由多塊永磁塊構(gòu)成。
[0022]所述機(jī)座為薄鐵或金屬或塑料等材料。
【權(quán)利要求】
1.一種低成本集磁微型電機(jī)，包括磁幄、線圈和機(jī)座。所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，從而使磁幄內(nèi)形成徑向磁場(chǎng)；所述線圈為無(wú)鐵芯線圈，通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。其技術(shù)特征是:永磁塊為超薄釹鐵硼片。
【文檔編號(hào)】H02K3/47GK103746478SQ201310728520
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李揚(yáng)遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:北海集磁電機(jī)開發(fā)有限責(zé)任公司