本發(fā)明涉及風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)，尤其是涉及一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法。
背景技術(shù)：
1、電風(fēng)扇簡稱電扇，也稱為風(fēng)扇、扇風(fēng)機(jī)，是一種利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)扇葉旋轉(zhuǎn)，來達(dá)到使空氣加速流通的家用電器，主要用于清涼解暑和流通空氣。廣泛用于家庭、教室，辦公室、商店、醫(yī)院和賓館等場所，風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)是永磁電機(jī)的核心功能部件，其以環(huán)形結(jié)構(gòu)裝配于電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子中，通過氣隙磁場與電磁線圈相互作用，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)，廣泛應(yīng)用于空調(diào)、換氣扇、工業(yè)風(fēng)機(jī)等設(shè)備，磁環(huán)的磁性能直接決定電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出、能效及運(yùn)行穩(wěn)定性，是保障電機(jī)高效、低噪、長壽命運(yùn)行的關(guān)鍵元件。
2、然而，現(xiàn)有磁環(huán)的磁力分布往往呈現(xiàn)區(qū)域性集中現(xiàn)象，磁環(huán)周向磁場強(qiáng)度分布不均，局部磁通密度過高，而相鄰區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度驟降，導(dǎo)致磁場覆蓋不連續(xù)，這種非均勻性使得需過量填充磁材以補(bǔ)償弱磁區(qū)，從而造成導(dǎo)致磁材浪費(fèi)和效率低下的問題，由此可見，我們亟需一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提出一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，以解決上述技術(shù)方案中提出的現(xiàn)有磁環(huán)的磁力分布往往呈現(xiàn)區(qū)域性集中現(xiàn)象，磁環(huán)周向磁場強(qiáng)度分布不均，局部磁通密度過高，而相鄰區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度驟降，導(dǎo)致磁場覆蓋不連續(xù)，這種非均勻性使得需過量填充磁材以補(bǔ)償弱磁區(qū)，從而造成導(dǎo)致磁材浪費(fèi)和效率低下的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，包括以下步驟：
3、步驟一，選取高性能磁性材料，通過精密線切割或激光切割工藝，將所述磁性材料沿預(yù)設(shè)對稱面分割為兩個(gè)形狀與體積相等的磁體單元，分割面粗糙度ra≤1.0μm；
4、步驟二，采用角度調(diào)節(jié)夾具固定兩磁體單元，調(diào)整其相對夾角至10°-45°的傾斜角度，并通過激光定位裝置實(shí)時(shí)校準(zhǔn)角度誤差，確保誤差范圍≤±0.5°；
5、步驟三，使用多極定向充磁設(shè)備對兩磁體單元進(jìn)行充磁，充磁磁場強(qiáng)度為2.0-3.5t，充磁時(shí)間為10-30ms，充磁方向與磁體表面法線方向呈5°-15°偏角，使磁力線在磁體表面形成均勻分布的閉合回路；
6、步驟四，對充磁后的磁體單元進(jìn)行表面鍍層處理，鍍層材料選自鎳、鋅或環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，鍍層厚度為5-20μm，鍍層工藝包括電鍍、化學(xué)鍍或真空濺射，鍍層表面粗糙度ra≤0.8μm；
7、步驟五，將兩磁體單元按預(yù)設(shè)角度組裝為環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過高精度定位工裝確保磁環(huán)內(nèi)徑與電機(jī)轉(zhuǎn)子外徑匹配，公差范圍為±0.02mm，磁環(huán)兩端面高度差≤0.1mm，并通過機(jī)械卡扣固定件與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝；
8、步驟六，對組裝后的磁環(huán)進(jìn)行退磁補(bǔ)償處理，以消除殘余磁性干擾。
9、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟一中的所述高性能磁性材料為釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體永磁材料。
10、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟二中的所述兩磁體單元之間的夾角優(yōu)選為20°-30°，所述角度調(diào)節(jié)夾具采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
11、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟三中的所述多極充磁設(shè)備包含至少6組充磁線圈，充磁磁場強(qiáng)度梯度≤5%，充磁過程中磁體表面溫度控制在50℃以下，以避免磁性能衰減。
12、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟四中的所述電鍍工藝采用氨基磺酸鎳鍍液，鍍液ph值為3.8-4.5，電流密度為2-5a/dm2；所述真空濺射工藝的濺射功率為200-500w，濺射時(shí)間為30-60min。
13、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟五中的所述高精度定位工裝采用碳化鎢材料制成，定位面平面度≤0.005mm，組裝后磁環(huán)的軸向跳動(dòng)≤0.05mm，徑向跳動(dòng)≤0.03mm。
14、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟六中的對組裝后的磁環(huán)進(jìn)行退磁補(bǔ)償處理，通過將磁環(huán)置于交變磁場中消除殘余磁性干擾，退磁頻率為50-100hz，退磁時(shí)間為5-10s。
15、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟五中所述機(jī)械卡扣固定件采用不銹鋼材質(zhì)，表面鍍有防氧化涂層，卡扣與磁環(huán)接觸面設(shè)有彈性緩沖墊片，墊片材質(zhì)為氟橡膠或聚酰亞胺，以吸收裝配應(yīng)力并防止磁環(huán)微裂紋產(chǎn)生
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：
17、第一、本發(fā)明中，通過選取釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體為永磁材料，采用精密線切割或激光切割工藝沿預(yù)設(shè)對稱面分割為兩個(gè)體積相等的磁體單元（分割面粗糙度ra≤1.0μm），隨后通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的角度調(diào)節(jié)夾具將兩磁體單元調(diào)整至10°-45°夾角（優(yōu)選20°-30°），并利用激光定位裝置校準(zhǔn)角度誤差，使磁場疊加區(qū)域最大化，接著采用多極充磁設(shè)備（至少6組線圈，磁場梯度≤5%）以2.0-3.5t磁場強(qiáng)度、10-30ms充磁時(shí)間進(jìn)行定向充磁（方向與磁體表面法線呈5°-15°偏角），形成均勻閉合磁力線回路，充磁后通過氨基磺酸鎳電鍍（ph3.8-4.5，電流密度2-5a/dm2）或真空濺射（功率200-500w，時(shí)間30-60min）工藝施加5-20μm鎳、鋅或環(huán)氧樹脂鍍層（表面粗糙度ra≤0.8μm），阻隔環(huán)境腐蝕并減少磁力線畸變，從而達(dá)到提高磁材利用率，減少磁材浪費(fèi)，增強(qiáng)磁力集中面強(qiáng)度的效果。
18、第二、本發(fā)明中，通過將磁環(huán)置于50-100hz交變磁場（強(qiáng)度0.5-1.0t）中退磁5-10s，消除殘余磁性干擾，使磁力分布均勻性誤差減小，確保磁環(huán)在動(dòng)態(tài)負(fù)載下磁場穩(wěn)定性。
19、第三、本發(fā)明中，通過不銹鋼卡扣的方法固定磁環(huán)，通過防氧化涂層保障不銹鋼卡扣的長期耐用性，配合彈性緩沖墊片，墊片材質(zhì)為氟橡膠或聚酰亞胺可以更好的吸收振動(dòng)應(yīng)力，使磁環(huán)在高轉(zhuǎn)速下更加穩(wěn)定，減小微裂紋產(chǎn)生的概率，使得磁性能長期保持穩(wěn)定。
1.一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟一中的所述高性能磁性材料為釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體永磁材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟二中的所述兩磁體單元之間的夾角優(yōu)選為20°-30°，所述角度調(diào)節(jié)夾具采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟三中的所述多極充磁設(shè)備包含至少6組充磁線圈，充磁磁場強(qiáng)度梯度≤5%，充磁過程中磁體表面溫度控制在50℃以下，以避免磁性能衰減。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟四中的所述電鍍工藝采用氨基磺酸鎳鍍液，鍍液ph值為3.8-4.5，電流密度為2-5a/dm2；所述真空濺射工藝的濺射功率為200-500w，濺射時(shí)間為30-60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟五中的所述高精度定位工裝采用碳化鎢材料制成，定位面平面度≤0.005mm，組裝后磁環(huán)的軸向跳動(dòng)≤0.05mm，徑向跳動(dòng)≤0.03mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟六中的對組裝后的磁環(huán)進(jìn)行退磁補(bǔ)償處理，通過將磁環(huán)置于交變磁場中消除殘余磁性干擾，退磁頻率為50-100hz，退磁時(shí)間為5-10s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)扇電機(jī)磁環(huán)制備方法，其特征在于：步驟五中所述機(jī)械卡扣固定件采用不銹鋼材質(zhì)，表面鍍有防氧化涂層，卡扣與磁環(huán)接觸面設(shè)有彈性緩沖墊片，墊片材質(zhì)為氟橡膠或聚酰亞胺，以吸收裝配應(yīng)力并防止磁環(huán)微裂紋產(chǎn)生。