圆环型各向异性磁体径向取向方法和装置制造方法及图纸

一种圆环型各向异性磁体径向取向方法和装置，主要能解决现有圆环型磁体的沿径向的磁场取向装置结构复杂，磁体的取向度不高，不均匀的问题。本发明专利技术采用旋转磁场对圆环型磁体进行取向。取向过程中，磁场作旋转运行，磁场的最强处，同时也是磁场方向最正确处会依次旋转扫过磁体的每一部分，故对磁体圆环３６０°方向上的取向磁场实为同一磁场，结果会使磁粉的取向度更高，取向更均匀一致。取向磁场的旋转是由交流电通过电磁铁产生，而不依赖任何机械运动副，故取向装置简单可靠，易实现。装置结构为，电磁铁大致为圆环型设在外围，成型模具设在电磁铁的中央。该方法和装置可广泛用于粘结或烧结圆环型各向异性磁体的径向取向工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种各向异性磁体的取向方法和装置，尤其涉及一种粘结或烧结圆环型各向异性磁体的径向取向方法和装置。 径向取向的圆环型磁体在磁性材料的应用领域占有很大的比重，尤其在电机上的 使用更为突出。由于电机是属于比较精密的设备，所以对该类磁体的磁性能、机械性能等， 都有一定的要求。在磁体成型阶段对各向异性磁性材料的取向效果的好坏，直接会影响磁 体成品的磁性能的优劣，非常重要。 目前，流行的磁性材料的取向方法有分段取向，也就是将圆环分成几部分，对每一 部分分别导入取向磁场进行取向。该方法简单，易实现，但取向度不均匀。还有一种方法 为，在成型时，圆环内设一磁极，圆环外为另一极性磁极，如图l所示，尽量使外磁极磁感应 强度沿圆环周向能均匀分布，但实际上很难做到，特别是圆环高度偏高，环心直径偏小时， 通过型腔的取向磁场就很低，取向度就不能达到好的效果。取向度不均匀，会严重影响磁体 的磁性能，而且由于取向不均匀，使磁体成型后晶体方向的分布不对称，在烧结过程中的各 方向上的收縮率就会不同，从而导致圆环磁体的开裂，使成品率降低。 专利申请号为200810066269.4的中国专利技术专利，公开了一种辐射取向的圆环状 磁体的成型取向方法，大体是，取向磁场在圆环状磁体的360°角上是间断分布设置的，成 型过程中取向磁场与磁粉之间有相对旋转运动，由于360°方向的取向磁场为同一磁场，故 对磁场的取向更完全，圆环不同角度的取向度更一致，可解决圆环磁场的均匀取向问题。但 该旋转磁场的产生，是依靠取向磁场中的一磁极与另一磁极之间，或环形模腔与取向磁场 之间，形成具有相对旋转运动的结构。该结构为一端固定，另一端连接电机带动的旋转驱动 机构。由于成型模具周围空间狭窄，而旋转驱动机构要由多个运动副构成，无论是采用齿轮 传动、带传动、链传动或其它传动方式来实现，其实现起来会都有一定的复杂性和困难性。 即使勉强实现，也难免影响操作工对模具的开合，工件的拾取等操作。同时，运动副结构较 之固定结构也有故障率高，易损坏、可靠性低，需经常维护等问题，也会影响设备的出勤率 和连续产生问题。 本专利技术的目的就是为了解决上述问题，而提供一种对圆环型各向异性磁体径向取 向的方法和装置，既能达到良好的取向效果，同时，又有完成装置简单，易实现的特点，可广 泛适用于粘结或烧结圆环型各向异性磁体的径向取向工作。 本专利技术的目的是这样实现的一种粘结或烧结圆环型各向异性磁体径向取向的 方法和装置，其装置包含电磁铁、成型模具。电磁铁设在外围，构造上包围着位于中央的成 型模具。电磁铁由线圈绕组和励磁铁心构成。工作时电磁铁可产生一个旋转的取向磁场。 将各向异性磁粉装入成型模具的圆环型腔体中，再由取向磁场对模具中的磁粉进行径向取
技术介绍

技术实现思路
3向。取向磁场在圆环腔体的360°方向上分布有一对或多对磁极，磁极附近的磁力线穿过圆 环型腔体时，其磁力线方向正好为圆环的径向，与被穿越的圆环体对应点的切线方向垂直。 取向过程中，圆环腔体不动，取向磁场绕圆环腔体的圆心，进行旋转运动，以此持续，完成对 圆环腔体中360。度方向上所有磁粉的取向工作。 所述旋转磁场是由交流电通过电磁铁产生，而不依赖任何运动副机构。励磁铁心 为环型，其构造圆心与模具圆环型腔的圆心同心。励磁铁心上均匀分布着若干组线圈绕组， 励磁铁心内侧沿轴向设有沟槽，以便线圈绕组嵌入铁心。所述线圈绕组与励磁铁心构成一 典型的电磁铁。该励磁装置用电可采用交流电。由于各线圈绕组所通过的交流电流存在相 位差，工作时即会在中央空间上产生旋转磁场。如图3所示，为以使用国内普通工业用三相 交流电为例，说明旋转磁场的产生。图3为一对磁极的线圈绕法，按线圈绕法不同，磁极可 以形成一对也可形成多对。其中A-X、 B-Y、 C-Z、分别为三相绕组中的一相，在布局上，相互 以120°的圆周空间间隔，均匀布置在磁励铁心的圆周上。按星型接法，每相绕组分别接入 三相交流电中的一相。图3中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程，ia、ib、ic分别为三 相电流的波型曲线。旋转磁场的转速为n = 60f/p，其中f为电源频率，p为励磁绕组的磁 极对数，n为每分钟转速。其励磁部分的原理近似于三相交流异步电动机的定子励磁部分 的原理。 所述旋转磁场可以是工业三相交流电产生，也可以是单相、多相、非正弦波的其它 波型的交流电产生，但不同电源需匹配不同的励磁线圈绕组。采用单相交流电时，绕组方法 可以采用单相交流电机定子绕组的分相法和罩极法，同样可以产生旋转磁场。图4为电容 分相法分5个时刻来描述的旋转磁场的产生过程。 所述交流电的频率，可以根据需要，由合适的变频器进行无级变频控制，从而可以 方便地改变旋转磁场的转速。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和特点 1.在磁体成型过程中，由于取向磁场有旋转运动，而该磁场的最强处，同时也是磁 场方向最正确处(准确垂直于磁体圆环的内、外表面)会依次旋转扫过磁体的每一部分，磁 粉的最易磁化轴便会尽可能按该最强磁场的方向排列。由于对磁体圆环360。方向上的取 向磁场实为同一磁场，结果会使磁粉的取向度更高，取向更均匀一致。 2.可以有效防止一些由于取向不均匀而造成的烧结磁体的开裂，提高产品的成品 率，降低生产成本。 3.由于励磁绕组布局合理，能很大幅度地提高取向磁场的有效磁感应强度，可以 有效处理圆环高度偏高，环心直径偏小的磁体的磁场取向问题。 4.取向旋转磁场的励磁装置，全部由固定连接的零部件构成，完全没有任何机械 传动的运动副存在，可大大降低取向装置的复杂性、故障率，减少了维修工作，降低了维护 成本，也更方便了操作工的操作。 5.由于磁粉的最易磁化轴和取向磁场方向一致，但磁场的最易磁化轴是没有极性 的，充磁时，充磁磁场方向只要沿着最易磁化轴的不同方向，即可获得不同极性方向的最大 剩磁。所以，本专利技术所生产的产品经不同极数的充磁设备充磁后，就能得到磁性能更好的， 不同极数的环型磁体，如2极、4极、6极等。 6.由于取向度更高，取向更均匀可以有效提高圆环型各向异性磁体的磁性能；同时由于晶体方向分布更对称，可有效降低磁体成品的内应力，提高成品的机械物理性能。 附图说明 图1为现有的一种磁场取向装置 图2为本专利技术圆环型各向异性磁体径向取向装置的结构示意图 图3为三相交流电产生旋转磁场的过程 图4为单相电容分相法产生旋转磁场的过程 图中1.线圈绕组，2.励磁铁心，3.铁心沟槽，4.模套，5.圆环型磁体成型型腔， 6.模芯。具体实施例方式参见图2，为使用三相交流电，一对磁极绕组的圆环型各向异性磁体径向取向装置 的结构示意图。该磁场取向装置，包含电磁铁、成型模具。电磁铁由线圈绕组l和励磁铁心 2构成。线圈绕组1分为A-X、B-Y、C-Z三相，它们在空间上，以120。间隔均匀分布在励磁 铁心2的圆周上。励磁铁心2上设有预设沟槽3，三相线圈绕组1分别嵌入沟槽3中。每相 线圈绕组按顺序依次接入三相交流中的一相。成型模具由模套4和模芯6组成，布置在电 磁铁的中央。在模套4和模芯6之间型成圆环型磁体成型型腔5。将各向异性磁粉装入型 腔5，再利用所述电磁铁产生的，绕型腔5圆心旋转的磁场对所装入磁粉进行最易磁化轴的 取向。与此同时，按现有技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆环型各向异性磁体径向取向方法，其特征在于：取向磁场是由交流电通过电磁铁而产生的旋转磁场；取向过程中成型模具不动，取向磁场以模具型腔的构造中心为轴心进行旋转运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建宏，
申请(专利权)人：金浦威恩磁业上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]