[發(fā)明專利]一種降低渦流發(fā)熱的永磁電機磁體及生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610356080.3
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107425628A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 王瑜;劉吉祥;夏峰;孫彩娜;鄭海龍;孫偉
• 申請（專利權）人: 包頭金山磁材有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K15/03;C22C33/06;C22C38/00;B22F3/10;B22F3/04;B22F3/24
• 代理公司: 包頭市專利事務所15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本發(fā)明涉及一種磁體，特別是涉及一種降低渦流發(fā)熱的永磁電機磁體及生產(chǎn)方法。

背景技術

近年來隨著電動車輛的迅速發(fā)展，電驅(qū)動系統(tǒng)也進入了快速發(fā)展時期，永磁同步永磁電機作為電驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，更是得到了廣泛的關注和研究。但是隨著高功率密度和高扭矩密度永磁電機的深入研究，發(fā)現(xiàn)永磁同步永磁電機的設計參數(shù)和控制方式會引起永磁電機內(nèi)部磁場波形的畸變，進而在轉子永磁體產(chǎn)生大量的渦流損耗，導致轉子永磁體溫度嚴重升高，甚至出現(xiàn)轉子永磁體退磁或轉子燒毀的現(xiàn)象。永磁同步永磁電機定轉子設計參數(shù)如轉子永磁體形狀、定子槽口寬度和分數(shù)槽繞組，都會引起永磁電機內(nèi)部磁場波形的畸變，使氣隙磁場含有大量的時間諧波和空間諧波。這些諧波與轉子永磁體磁場以不同轉速旋轉，進而在轉子永磁內(nèi)感應出渦流、產(chǎn)生大量渦流損耗。而且近幾年，隨著永磁電機應用范圍的擴大，電樞頻率越來越高，這一問題越來越明顯。傳統(tǒng)永磁電機用磁體主要依靠提高磁體矯頑力提高本身抗退磁能力，對降低磁體本體渦流的研究未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種降低渦流發(fā)熱的永磁電機磁體及生產(chǎn)方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種降低渦流發(fā)熱的永磁電機磁體，所述磁體為分體式，包括外觀形狀尺寸相同的磁片，磁片間通過絕緣耐高溫膠粘劑連接成磁體。

所述磁片為片狀瓦形結構。

所述磁片間距0.05mm-0.15 mm。

所述絕緣耐高溫膠粘劑為Permabond 氰基丙烯酸酯類膠粘劑。

本發(fā)明生產(chǎn)方法如下：

1）將稀土、電工純鐵、硼鐵、其它添加合金，根據(jù)性能配方設計進行配料、合金熔煉,所述稀土RE為Pr、Nd、Dy、Ho、Gd、Tb元素的一種或幾種，TM為Nb、Ga、Co、Cu、B、Al、Zr元素的一種或幾種，余量為Fe；其中：RE：29～33%， B：0.9～1.1%、TM：1.5～2.5%；

2）將合金采用氫碎爐進行氫碎制粉，獲得粒度0.5-5mm合金粉末；

3）將氫碎粉料利用氣流磨進行研磨，制備成2.8-3.5μm合金粉末；

4）將粉料在1280-1440KA/m的磁場壓機中取向，應用垂直鋼磨壓加冷等靜壓方式成型，生坯在10^-2～10^-3Pa真空條件下1323～1383K燒結3～5h后氣淬冷卻，于1073～1173k回火處理3h，于733～873k回火處理2～3h，得到釹鐵硼產(chǎn)品，并進行性能檢測確認。

5）永磁電機用磁瓦為周向360℃分布，磁瓦有三個方向：徑向取向方向；與徑向垂直的磁瓦周向方向；另一個方向為軸向方向。

根據(jù)電機磁路設計，沿與磁體內(nèi)渦流流經(jīng)路徑垂直的方向?qū)Υ朋w進行切割加工，之后將切好的片磨加工后用高溫、高強度、絕緣膠粘合，粘接縫隙小于0.1mm，以保證磁通漏磁的影響。這樣使永磁體內(nèi)渦流限制在狹小的單片之間，回路電阻很大，渦流得以減小。

綜合考慮加工效率及對渦流影響的降低程度，永磁體單片磁體厚度控制在1-10mm。

6）將粘接好的磁瓦放入烘箱，根據(jù)絕緣耐高溫膠粘劑的不同進行120-150℃,1-3小時高溫烘烤固化。絕緣耐高溫膠粘劑的選擇非常重要，既要在最高180-200℃的使用溫度下有足夠的強度，固化溫度又要在100-130℃之間。

7）將磁瓦沿取向方向按設計的成品尺寸進行切割加工。其它尺寸按設計尺寸加工。

8）對切割面進行磨加工，達到表面光潔度要求。

9）將磁瓦進行倒角及表面處理。但由于用絕緣膠粘合，故不用金屬電鍍，需采用有機涂層。

從原理上分析本發(fā)明沿磁體渦流路徑方向?qū)Υ朋w進行多次切割分片處理，并優(yōu)選粘接材料，粘接縫隙小于0.1mm，以保證磁通漏磁的影響。這樣使永磁體中渦流呈現(xiàn)區(qū)域內(nèi)獨立分布，限制在狹小的單片之間，回路電阻很大，降低磁體渦流及發(fā)熱。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在電機上的使用狀態(tài)示意圖；

圖2本發(fā)明在電機上的使用狀態(tài)示意圖；

圖3為燒結后磁體及磁瓦一種切割方式示意圖；

圖4為燒結后磁體及磁瓦另一種切割方式示意圖。

具體實施方式