低成本集磁微型电的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种低成本集磁微型电机，包括磁幄、线圈和机座。所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，从而使磁幄内形成径向磁场；所述线圈为无铁芯线圈，通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。其技术特征是：永磁块为超薄钕铁硼片。本发明可进一步降低微型电机的生产成本和减轻电机的重量。
【专利说明】低成本集磁微型电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微型电机，特别涉及到一种低成本集磁微型电机。
【背景技术】
[0002]全球微型电机市场主要分布在视听、办公自动化、电动车(含汽车)、家电和空调等领域。伴随人们生活水平的提高，微型电机市场在迅速发展。通常每个家庭拥有微型电机的数量可以衡量一个国家现代化水平的程度，从表2可以知道发达国家日本每个家庭拥有微型电机数量逐年增长的历史状况和今后增长的趋势，其市场需求发展迅速、蕴藏着巨大的市场。
[0003]我国微型电机行业创建于20世纪50年代末期，从为满足国防武器装备需要开始，经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段，至今已有40余年的发展历史，已形成产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。据统计，我国微特电机生产及配套厂家在1000家以上，从业人员超过10万人，工业总产值超过100亿元。微型电机行业已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的一个基础产品工业。简而言之，微型电机行业是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。
[0004]目前，中国微型电机行业已经进入机遇与挑战并存的全球经济大环境中，只有通过技术创新进一步降低生产成本才能在激烈的竞争中夺取更大的(国际)市场份额。
[0005]稀土永磁无铁芯微电机是代表电机行业未来发展方向的一种新型特种电机，采用无铁芯、无刷、无磁阻尼、稀土永磁发电技术，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合自主研发的电子智能变频技术，使电机系统效率提高到95%以上。
[0006]稀土永磁无铁芯微电机是一个重大创新，技术上实现了 “三大”突破，一是与传统径向磁场结构设计相比，采用了轴向磁场结构设计，大幅度提高功率密度和转矩体积比。二是采用新型绕制工艺、高压精密压铸成型及高分子材料，有效降低绕组铜损。三是不使用硅钢片作为定、转子铁芯材料，消除了磁阻尼及铁损，降低了驱动功率，减少了铁损发热源。
[0007]和传统电机相比，稀土永磁无铁芯微电机机具有“四大”性能优势:一是高效节能。电机功率因数高，无铁损、无磁阻尼，效率得到较大的提高。用户实际应用证明，采用该技术的1.5千瓦和3千瓦柴油电站，与传统发电机相比，节油率达40%。二是轻便节材。体积小，重量只有传统电机的几分之一。可节约80%的钢材，100%的硅钢片，50%的铜材。三是调速性好。电机转速与电源频率保持恒定，可简化变频调速控制系统，调速范围宽，精度高；易制成多极、低速大功率电机，可取消齿轮箱、皮带轮等传动系统，实现直接驱动。四是可靠性强。电机运行温升低，电机绕组采用高分子材料精密绝缘封装技术，环境适应性好，运行可靠。稀土永磁无铁芯电机与传统电机相比，节能节材、性能优异；与目前先进的稀土永磁电机相比，效率更高、重量更轻、稳定性更好。无铁芯电机的不足之处:1、由于电机没有铁芯，导致磁路的磁阻增加，要产生同样强度的磁场，需要更强的磁铁，导致成本上升；2、无铁芯电机高速有优势电机的损耗包括电磁损耗和机械损耗两部分，电磁损耗又包括铜损和铁损。电机的铁损与转速的平方成正比，高速时铁损大。所以，无铁芯电机高速有优势，中低速没有优势。国内首创达到国际先进水平具有与一般异步电动机相同的结构便于安装、起动力矩大、过载能力强、效率高、功率因数高、运行稳定、低噪音、维护简单、性能优良。
[0008]然而，稀土永磁无铁芯微电机虽然是一种全新产品，但市场正处于培育之中，推广应用还面临不少困难。一是社会认知度不高。大多数用户对该技术不了解，对产品的工作原理、应用效果、可靠性还持怀疑态度。二是标准规范滞后。
[0009]我国在永磁电机方面的标准十分匮乏，稀土永磁无铁芯电机方面更是空白，严重影响了该类型电机的产品选型、性能评估、质量检测等，制约了产品的推广应用。三是产业化程度还有待提高。目前，小功率的稀土永磁无铁芯电机已批量生产，在小型风力发电、柴油发电、电动工具方面得到了推广使用。但在中、大功率电机上还处于示范阶段。四是缺乏政策激励。高效节能电机存在初始成本高、信息不对称等市场障碍，需要国家出台相关激励政策撬动市场、培育产业。
[0010]综上所述，高成本制约了稀土永磁无铁芯微电机的市场占领。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提出一种集磁微型电机，以降低生产成本。
[0012]本发明提供的是这样一种低成本集磁微型电机，包括磁幄、线圈和机座。所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，从而使磁幄内形成径向磁场；所述线圈为无铁芯线圈，通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。其技术特征是:永磁块为超薄钕铁硼片。
[0013]本发明的实现过程:
[0014]磁幄采用超薄钕铁硼与机座组成。超薄钕铁硼为磁幄状，机座包围磁幄。机座采用薄铁或金属或塑料等材料。线圈为无铁芯空心线圈。如此一来，不仅成本大大下降，且发电机的重量也大大减轻。
[0015]本发明实现了电机磁场立体化，能使电机线圈在360°旋转中每度、每匝都沉浸在“匀强”磁场中，进而能够传承现有轴向无铁芯电机的基本特征，同时具有兼顾高压或低压、单相或多相、电动机或发电机、交流电或直流电、有铁芯或无铁芯、有换向器或无换向器、稀土磁性材料或塑胶磁性材料、常规电机或特种电机等类型选择的开发特性。
[0016]实施方式
[0017]本发明包括磁幄、线圈和机座。所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，从而使磁幄内形成径向磁场；所述线圈为无铁芯线圈，通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。其技术特征是:永磁块为超薄钕铁硼片。
[0018]所述永磁块的厚度小于0.1mm。
[0019]所述线圈置于线框中。
[0020]所述磁幄流线型圆筒状。
[0021]所述磁幄由多块永磁块构成。
[0022]所述机座为薄铁或金属或塑料等材料。
【权利要求】
1.一种低成本集磁微型电机，包括磁幄、线圈和机座。所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，从而使磁幄内形成径向磁场；所述线圈为无铁芯线圈，通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。其技术特征是:永磁块为超薄钕铁硼片。
【文档编号】H02K3/47GK103746478SQ201310728520
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】李扬远 申请人:北海集磁电机开发有限责任公司