永磁电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及永磁电机，更具体地，涉及一种使用了减少了重稀±元素含量的永磁 体的永磁电机。
【背景技术】
[0002] 永磁电机，如永磁电动机或发电机等被广泛用于飞机、汽车及工业应用等领域。对 于高功率密度的轻质永磁电机而言，如何尽可能地提高功重比（power to wei曲t ratio) 很重要。因此，希望开发出一种既有高功率密度和效率又减少了重量和成本的永磁电机。 然而，为了得到具有高矫顽力的永磁体，通常会往永磁体中加入具有高磁晶各向异性场 (ma即eto-crystalline anisotropy field)的稀±元素，如铺（Tb)和铜值y)等。铺和铜等 重稀±元素属于贵重元素，加入少量的送些贵重元素都可能明显地增加永磁体的成本。因 此，希望能开发一种稀±元素含量尽可能少却又具有可兼容的磁性能的永磁体，其可用于 永磁电机W实现高的功率密度和效率及低的重量和成本。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例涉及一种永磁电机，其包括定子、转子和复数个永磁体。所述定子沿 一轴向延伸，其内表面形成一个空腔，并且该定子的设置使其在交流电的激励下可产生定 子磁场。所述转子设置于所述空腔内，设置成可绕所述轴向转动。所述复数个永磁体可产 生磁场，该磁场与所述定子磁场相互作用可产生力矩。至少一个所述永磁体包括轻稀±元 素和重量百分比低于5的重稀±元素。其中轻稀±元素包括钦和错，且钦在永磁体的重量 百分比大于错在永磁体的重量百分比，但小于H倍的错在永磁体的重量百分比。
【附图说明】
[0004] 通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可W更好地理解本发明，在附图 中：
[0005] 图1为一个实施例中的一种磁通切换永磁电机的立体图，其仅显示了所述永磁电 机的一半。
[0006] 图2为一个实施例中的一种轮福型内置式永磁电机的立体图。
[0007] 图3为一个实施例中的一种V形内置式永磁电机的立体图。
[000引图4为一个实施例中的一种双层内置式永磁电机的立体图。
[0009] 图5为永磁体样本Sl的退磁曲线图。
[0010] 图6为永磁体样本S2的退磁曲线图。
[0011] 图7为永磁体样本S3的退磁曲线图。
[0012] 图8为永磁体样本S4的退磁曲线图。
[0013] 图9为永磁体样本S5的退磁曲线图。
[0014] 图10为永磁体样本S6的退磁曲线图。
[0015] 图11为永磁体样本S7的退磁曲线图。
【具体实施方式】
[0016] W下将结合一个或多个具体的实施例对本发明的【具体实施方式】进行说明。除非另 作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域 内具有一般技能的人±所理解的通常意义。
[0017] 本发明专利申请说明书W及权利要求书中使用的"一个"或者"一"等类似词语并 不表示数量限制，而是表示存在至少一个。"或"是指包括所列举的元件或者物件中的任一 个或全部。"包括"、"包含"或者"有"等类似的词语意指出现在"包括"或者"包含"前面的 元件或者物件涵盖出现在"包括"、"包含"或者"有"后面列举的元件或者物件及其等同元 件，并不排除其他元件或者物件。本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不 改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用"约"、"大约"、"左右"等语言所 修正的数值不限于该准确数值本身。此外，在"约第一数值到第二数值"的表述中，"约"同 时修正第一数值和第二数值两个数值。至少在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的 精度有关。本文中所给出的数值范围可W合并或相互交换，除非文中有其它语言限定，送些 范围应包括范围内所含的子范围。
[0018] 本发明中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假 设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一 个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从1至Ij 90, 20到80较佳，30到70最佳，是 想表达15到85, 22到68,43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于 小于1的数值，0. 0001，0. 001，0.0 l或者0. 1被认为是比较适当的一个单元。前述只是想要 表达的特别示例，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为W类似方式清楚地 列在本说明书中。
[0019] 本发明中使用的"稀±元素"指的是元素周期表中17种化学元素的汇集，包括钥、 纪、15种铜系元素或者送些元素的组合。15种铜系元素包括铜、饰、错、钦、領、彩、馆、乱、 铺、铜、铁、巧、镑、镜、错。本发明中使用自勺"轻稀±元素"包括钥、纪、铜、饰、错、钦、領、彩、 馆或者送些元素的组合。本发明中使用的"重稀±元素"包含乱、铺、铜、铁、巧、镑、镜、错或 者送些元素的组合。
[0020] 本发明实施例涉及一种永磁电机，其所使用的是稀±元素（尤其是铜等重稀±元 素）含量降低的永磁体。送种永磁电机具有高功率密度和效率、W及降低了的重量和成本。 所述永磁电机的例子包括但不限于磁通切换永磁电机、轮福型内置式永磁电机、V形内置式 永磁电机、W及双层或多层内置式永磁电机。
[002。 图1显示了一种磁通切换永磁电机100的立体图，如图1所示，永磁电机100包括 定子101、转子103和复数个永磁体105。所述定子101包括定子芯107和安装于该定子芯 的复数个定子绕组109。该定子101沿一轴向延伸，其内表面形成一个空腔111，且该定子 的设置使其在交流电的激励下可产生定子磁场。所述转子103设置于所述空腔111内，并 可绕所述轴向转动。该转子103包括转子芯113和从该转子芯113凸伸出来的复数个突出 部115,用作转子磁极。所述复数个永磁体105设置在所述定子101上，沿转子周向被磁化 从而在周向上形成交替极性。在图示的实施例中，所述定子芯107包括沿周向排列的复数 个C形芯部，每一 C形芯部形成有一个用来容纳一个所述定子绕组109的空腔。每一所述 永磁体105夹在两个相邻的C形芯部之间的。
[0022] 图2显示了一种轮福型内置式永磁电机200的立体图，如图2所示，永磁电机200 包括定子201、转子203和复数个永磁体205。所述定子201包括定子芯207和安装于该定 子芯的复数个定子绕组209。该定子201沿一轴向延伸，其内表面形成一个用W容纳所述转 子203的空腔，且该定子的设置使其在交流电的激励下可产生定子磁场。所述转子203设 置于所述空腔内，并可绕所述轴向转动。该转子203包括转子芯213和组装于该转子芯213 的复数个转子磁极215。所述复数个永磁体205设置在所述转子203上，呈轮福形式排列。 如图2所示，每一所述永磁体205的磁化方向大致平行于转子203的周向。各所述永磁体 205的磁化方向沿着所述周向交替变化。
[0023] 图3显示了一种V形内置式永磁电机300的立体图，如图3所示，永磁电机300包 括定子301、转子303和复数个永磁体305。所述定子301包括定子芯307和安装于该定子 芯的复数个定子绕组309。该定子301沿一轴向延伸，其内表面形成一个用W容纳所述转 子303的空腔，且该定子的设置使其在交流电的激励下可产生定子磁场。所述转子303设 置于所述空腔内，并可绕所述轴向转动。该转子303包括复数个永磁体腔315,所述复数个 永磁体305分别收容于所述复数个永磁体腔315内并排列成V形。如图3所示，每一所述 永磁体305的磁化方向大致垂直于该永磁体305的横向尺寸，W在空隙产生大致沿径向的 复合磁场。
[0024] 图4显示了一种双层内置式永磁电机400的立体图，如图4所示，永磁电机400包 括定子401、转子403和复数个永磁体405。所述定子401包括定子芯407和安装于该定子 芯的复数个定子绕组409。该定子401沿一轴向延伸，其内表面形成一个用W容纳所述转子 403的空腔，且该定子的设置使其在交流电的激励下可产生定子磁场。所述转子403设置 于所述空腔内，并可绕所述轴向转动。该转子403包括两层永磁体腔，比如，如图所示的一 层V形永磁体腔415和一层U形永磁体腔417。每一所述永磁体405包括分别放置于所述 V形永磁体腔415和U形永磁体腔417的V形部分和U形部分。所述V形部分和U形部分 的开口朝相同方向，即，都朝外（如图4所