无刷马达极异方烧结铁氧体转子磁石的制造方法

摘要

无刷马达极异方烧结铁氧体转子磁石，它涉及一种用于变频式无刷马达的转子磁石，它的生产工艺为：从北矿购入煅烧料→球磨→湿式磁场配向→干燥→整粒→混合→压机成型配向→烧结→外观加工→着磁→检验→包装→出货。它结构简单，生产组装成本少，能够大幅度提高电机的性能，延长电机的使用寿命，它使得转子精度好，平衡性极佳，而且可以提高电机的设计自由度，促进直流无刷马达的发展。

权利要求

1.一种用于无刷马达的极异方烧结铁氧体转子磁石的制造方法，其特征在于其方法步骤为：购入煅烧料→球磨→湿式磁场配向→干燥→整粒→混合→压机成型配向→烧结→外观加工→着磁→检验。

2.根据权利要求1所述的用于无刷马达的极异方烧结铁氧体转子磁石的制造方法，其特征在于所述的压机成型配向步骤中，磁石的磁场绕线方式为波绕式。

说明书

无刷马达极异方烧结铁氧体转子磁石的制造方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种用于变频式无刷马达的转子磁石，具体涉及一种无刷马达极异方烧结铁氧体转子磁石。背景技术：

[0002] 马达用电无论是在家庭或者工业上，其耗电量都占了整体的50％以上，所以要节电，首先就必须从马达的节电着手。目前普遍使用较多的是AC感应马达，它具有结构简单、寿命长、成本低、容易控制等优点，在家电或其他领域都被广泛的应用。但是AC感应马达的转子侧会发生二次铜损现象，造成能耗较高，振动大，不静音等不良现象，而目前，影响家电制品消耗电力的马达，其高效率化是无法回避的，所以，采用永久磁石作为马达转子，不会发生二次铜损的直流无刷马达应运而生。它效率高、省能源、低噪音、耐久性高、寿命长、维修问题少，而且因各种能源政策的制定；节省能源、高效率、家电recycle等的世界潮流，直流无刷马达将成为市场上开发、销售的重点。

[0003] 现有的直流无刷马达其转子磁石大都采用塑料磁石，并且用钕铁硼永磁在塑磁射出成型加以配向，此种塑磁的缺点为：磁能积低(必须在异向性锶系铁氧体内加10％尼龙)、工作温度约90度(由于加入尼龙的关系)、不耐反转电流因而造成减磁(矫顽磁力低下)、最重要的是不能承受温度的急剧变化，以及有酸碱潮湿的环境。由于塑磁的种种缺点制约了直流无刷马达的使用范围，以及它的发展。

[0004] 发明内容：

[0005] 本发明的目的是提供一种无刷马达极异方烧结铁氧体转子磁石，它结构简单，生产组装成本少，能够大幅度提高电机的性能，延长电机的使用寿命，它使得转子精度好，平衡性极佳，而且可以提高电机的设计自由度，促进直流无刷马达的发展。

[0006] 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的生产工艺为：从北矿购入煅烧料→球磨→湿式磁场配向→干燥→整粒→混合→压机成型配向→烧结→外观加工→着磁→检验→包装→出货。

[0007] 所述的球磨工艺中球磨机的内容物为：5-8μm煅烧原料1-2吨、钢球8-10吨、水1.5-2吨以及添加剂，研磨时间为15-17小时，研磨后粒径为0.8-0，85％。

[0008] 所述的添加剂为CaCO3 1.35％、SiO2 0.2％、Al2O3 0.4％、H3P2O3 0.4％。

[0009] 所述的压机成型配向工艺中，磁石的磁场绕线方式为波绕式。

[0010] 所述的整粒工艺中粒度为40-60目/英寸。

[0011] 本发明结构简单，生产组装成本少，能够大幅度提高电机的性能，延长电机的使用寿命，它使得转子精度好，平衡性极佳，而且可以提高电机的设计自由度，促进直流无刷马达的发展。附图说明：

[0012] 图1为本发明的结构示意图。具体实施方式：

[0013] 参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它的生产工艺为：从北矿购入煅烧料→球磨→湿式磁场配向→干燥→整粒→混合→压机成型配向→烧结→外观加工→着磁→检验→包装→出货。

[0014] 所述的球磨工艺中球磨机的内容物为：5-8μm煅烧原料1.5吨、钢球9吨(Φ6.5×3吨+Φ8×6吨)、水1.8吨以及添加剂，研磨时间为16小时，研磨后粒径为0.8-0，85％。

[0015] 所述的添加剂为CaCO3 1.35％、SiO2 0.2％、Al2O3 0.4％、H3P2O3 0.4％。

[0016] 所述的压机成型配向工艺中，磁石的磁场绕线方式为波绕式。

[0017] 由于异方性锶系铁氧体配向面收缩率为22％，非配向面收缩率为13％，两者差距如此之大，当在高温1230℃烧结时，即因两种不同收缩率，而产生裂痕或者破裂。环形磁石内径皆有心棒，致使入料壁厚变薄，因此填料不易，适度的整粒是必须的。但是粒径太大会影响磁特性，比较适合的粒度为40-60目/英寸。因为经过湿式磁场配向以及整粒工艺，原收缩率由22％变成17％，如此大大降低了配向面与非配向面收缩率的差距。

[0018] 压机成型配向工艺中，过去传统工艺的绕线方式大都采用扁线，然后用层绕的方式为之。这种方式最大的缺点即配向面(着磁面)宽度变小，因而造成磁石总磁通量变低，电机业者使用这种磁石时，马达转矩变低，致使扭力不够。把层绕式改为波绕式即可解决。由于无刷马达的驱动器必须与转子磁石波形匹配，而转子磁石的波形又决定在压机的磁场配向，而压机的磁场配向又决定在凹模的铁芯设计。基于上述理由，必须要建立各种铁芯配向的磁路设计并存盘。

[0019] 磁石的磁气特性与温度息息相关，当温度过高时，剩磁会高但矫顽磁力却降低，温度低下时正好相反，适当的温度曲线以及高温区的温度保持时间都必须做好正确的选择。极异方磁石配向面研磨多寡会影响磁特性高低，当磁石外径太大磁特性降低(研磨太多)；
外径太小，真圆度不够(研磨不够)。磁石的机械强度决定主轴与磁石结合时注塑容易与否，当强度不够时，磁石易破裂，故排除几率提高，影响质量和效率。

[0020] 磁石烧结出来后会成为多边的形状，是因为磁石配向面的收缩比非配向面大很多的缘故，因此研磨机台的刚性、钻石砂轮颗粒大小、磁石的推送速度、研磨工序的次数都必须有适当的参数。外径与高度的垂直度数值直接影响注塑质量。磁石的真圆度以及同轴度，这都取决于磁石的研磨技术。当研磨磁石达到一定的水平，马达电机运转时不会产生抖动噪音，而且马达电机寿命会延长。

[0021] 由于磁石已经在压制时配向，因此在着磁时必须进行定位处理，如使用钕铁硼永磁等进行定位处理。检验环状极异磁石时，必须测试表面磁数密度的峰值、配向波形、总磁量多寡、受外部电流的减磁大小以及各部尺寸的规格值等。

[0022] 本具体实施方式生产组装成本少，外周表磁平均为1800G，最高为2000G，大幅提高了电机性能，它是环状磁石，强度高，高速运转也不会断裂，增加了电机的使用寿命和可靠性能，其内外径及高度均需经过研磨工艺，转子精度好，平衡性极佳，它的极数和磁石波形均可根据客户的要求制作，大幅提高了电机的设计自由度。本具体实施方式比塑磁效率高3％以上，具有很高的转矩和很好的抗磁效果。