一种分块粘接局部扩散电机磁钢的制作方法

1.本发明涉及电学领域，尤其涉及车用永磁电机，特别是一种分块粘接局部扩散电机磁钢。


背景技术：

2.对于永磁电机的设计而言，在提升电机的转矩、功率、效率等性能之前，更重要的是考虑电机的可靠性，其中磁钢的退磁问题尤为重要。
3.电机在大电流运行时，靠近气隙一侧的磁钢边角会首先发生退磁，进而导致性能下降，为了保证电机的性能，必须提高磁钢的矫顽力，因此，重稀土元素的使用量便大大增加；而稀土资源是有限的，为了节约稀土资源，现多采用整体扩散技术，但对于磁钢的大部分位置而言，其并不需要如此高的矫顽力，因此，这种技术的使用还是会造成不必要的浪费；另外，电机运行时，磁钢内部的涡流损耗也是永磁电机亟待突破的设计难点。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种分块粘接局部扩散电机磁钢，用于解决现有电机磁钢均采用重稀土元素整体扩散、存在的重稀土材料浪费的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种分块粘接局部扩散电机磁钢，包括：第一磁钢分块、第二磁钢分块及至少一第三磁钢分块；第一磁钢分块与第二磁钢分块并列间隔设置，所述第三磁钢分块并列设于所述第一磁钢分块与所述第二磁钢分块之间；所述第一磁钢分块和所述第二磁钢分块均与所述第三磁钢分块粘接；第一磁钢分块和第二磁钢分块中均包括有重稀土元素局部扩散部分，或者第一磁钢分块、第二磁钢分块和至少一个第三磁钢分块中均包括有重稀土元素局部扩散部分。
6.于本发明的一实施例中，所述第一磁钢分块和所述第二磁钢分块的一侧均具有边角；所述边角用于采用重稀土元素局部扩散。
7.于本发明的一实施例中，当所述第三磁钢分块的数量至少为二时，至少两个所述第三磁钢分块依次粘接；位于一端的所述第三磁钢分块与所述第一磁钢分块粘接；位于另一端的所述第三磁钢分块与所述第二磁钢分块粘接。
8.于本发明的一实施例中，所述分块粘接局部扩散电机磁钢采用烧结技术制成。
9.如上所述，本发明所述的分块粘接局部扩散电机磁钢，具有以下有益效果：与现有技术相比，本发明提供的分块粘接局部扩散电机磁钢，通过将永磁体分块并粘接为一体，能够实现根据永磁体不同位置受到的退磁磁场影响不同，对受退磁磁场影响大的永磁体部分采用扩散技术增加重稀土材料用量，对于受退磁磁场影响小的永磁体部分减少重稀土材料的用量或不添加重稀土材料，在保证磁钢不会发生边角退磁的同时，减少了稀土资源的使用，从而更加环保且低成本。
附图说明
10.图1显示为本发明的分块粘接局部扩散电机磁钢于一实施例中的结构示意图。
11.标号说明1
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第一磁钢分块；2
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第二磁钢分块；3
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第三磁钢分块；4
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边角。
具体实施方式
12.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，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发明的其他优点及功效。
13.须知，本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
14.本发明的分块粘接局部扩散电机磁钢用于解决现有电机磁钢均采用重稀土元素整体扩散、存在的重稀土材料浪费的问题。以下将详细阐述本发明的一种分块粘接局部扩散电机磁钢的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种分块粘接局部扩散电机磁钢。
15.如图1所示，于一实施例中，本发明的分块粘接局部扩散电机磁钢包括第一磁钢分块1、第二磁钢分块2及至少一第三磁钢分块3。
16.具体地，所述第三磁钢分块3设于所述第一磁钢分块1与所述第二磁钢分块2之间；所述第一磁钢分块1和所述第二磁钢分块2均与所述第三磁钢分块3粘接。
17.需要说明的是，对以下任意一种或几种组合采用重稀土元素局部扩散：所述第一磁钢分块1、所述第二磁钢分块2及所述第三磁钢分块3。
18.需要说明的是，重稀土，因为其广泛应用于钢铁、玻璃、陶瓷、电子、石油等各种行业，被称为“工业味精”，根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求，学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或者轻、中、重三组。两组的分法以钆为界，钆以前的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素，亦称铈组稀土元素；钆及钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素，亦称钇组稀土元素。尽管钇的原子量仅为89，但由于其离子半径在其它重稀土元素的离子半径链环之中，其化学性质更接近重稀土元素。在自然界也与其它重稀土元素共生。故它被归为重稀土组。轻中重三组稀土的分类法没有一定之规，如按稀土硫酸复盐溶解度大小可分为：难溶性铈组即轻稀土组，包括镧、铈、镨、钕、钐；微溶性铽组即中稀土组，包括铕、钆、铽、镝；较易溶性的钇组即重稀土组，包括钇、钬、铒、铥、镱、镥。然而各组之间相邻元素间的溶解度差别很小，用这种方法是分不净的。多用萃取法分组，例如用二（2）乙基已基（磷酸）即p204可在钕/钐间分组，然后再在钆/铽间分组等。这们，镧、铈、镨、钕称为轻稀土，钐、铕、钆称为中稀土，铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥再加上钇称为重稀土；原子序数从64～71，加上39号元素，钆（gd）、铽（tb）、镝（dy）、钬（ho）、铒（er）、铥（tm）、镱（yb）、镥（lu）、钇（y）称为重稀土元素，又称钇组
（yttriumgroup）。
19.需要说明的是，永磁体扩散技术虽然能够减少重稀土材料的用量，但对于磁钢的大部分位置而言，其并不需要如此高的矫顽力；本发明采用分块粘接局部扩散磁钢技术，根据退磁磁场分布不同，减少重稀土材料的用量，降低产品成本。
20.如图1所示，于一实施例中，所述第一磁钢分块1和所述第二磁钢分块2的一侧均具有边角4（易发生退磁位置，对应图1中的线条填充区域）；所述边角4用于采用重稀土元素局部扩散。
21.需要说明的是，上述对第一磁钢分块1和第二磁钢分块2的一侧边角4采用重稀土元素局部扩散，只是作为一种优选的实施方式（于本实施方式中，充磁方向对应图1中的竖直方向，该分块粘接局部扩散电机磁钢插入磁钢槽的方向对应图1中的前后方向，即垂直于纸面的方向），在实际应用场景中，实际磁钢扩散位置与实际退磁磁场分布相关，不止左右两块磁钢（对应第一磁钢分块1和第二磁钢分块2）采用重稀土扩散，可以更多，同时，粘接磁钢的尺寸也可根据实际情况进行调整；具体地，可通过第三磁钢分块2的数量调整该分块粘接局部扩散电机磁钢的尺寸。
22.如图1所示，于一实施例中，当所述第三磁钢分块3的数量为两个以上时（以图1中的第三磁钢分块3的数量为四进行说明），至少两个所述第三磁钢分块3依次粘接；位于一端的所述第三磁钢分块3与所述第一磁钢分块1粘接；位于另一端的所述第三磁钢分块3与所述第二磁钢分块2粘接。
23.于一实施例中，所述分块粘接局部扩散电机磁钢采用烧结技术制成。
24.需要说明的是，烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。
25.需要说明的是，于本实施例中，该分块粘接局部扩散电机磁钢采用烧结技术制成，并采用分块拼接结构，通常，在粘接磁钢的两侧位置受到退磁磁场影响较大，对其采用重稀土扩散技术，从而有效提升了磁钢两侧位置的矫顽力性能，而对该磁钢上其他受退磁磁场影响小的位置减少重稀土扩散的用量或者不用重稀土材料，相较于采用整体扩散技术的磁钢，更节约重稀土资源，节能环保降本；因此，该磁钢的整体剩磁是一致的，而最外边两块（对应第一磁钢分块1和第二磁钢分块2）的一侧边角矫顽力更高，以保证电机在大电流运行时，靠近气隙一侧的磁钢边角不易发生退磁；同时，分块粘接使得电机运行时，磁钢内部的涡流损耗有效降低，进而提升了电机效率。
26.综上所述，本发明的分块粘接局部扩散电机磁钢，与现有技术相比，本发明提供的分块粘接局部扩散电机磁钢，通过将永磁体分块并粘接为一体，能够实现根据永磁体不同位置受到的退磁磁场影响不同，对受退磁磁场影响大的永磁体部分采用扩散技术增加重稀土材料用量，对于受退磁磁场影响小的永磁体部分减少重稀土材料的用量或不添加重稀土材料，在保证磁钢不会发生边角退磁的同时，减少了稀土资源的使用，从而更加环保且低成本；所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
27.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，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发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。