磁铁退磁状况测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于测试马达转子用的磁铁的退磁状况的磁铁退磁状况测试装置。


背景技术：

2.现有技术中，存在用于测定马达转子用的磁铁的退磁状况的测试装置。利用该测试装置，能够对所期的马达环境温度条件、所期的磁铁温度条件、所期的机械角度、及通电状态下的磁铁的退磁模式(磁铁的哪个部位发生了多大程度的退磁、磁铁整体的磁通量达到什么程度等)进行评估。
3.但是，利用上述测试装置无法把握马达转子用的磁铁被印加磁场后的退磁状况，因而不能有助于磁铁、转子铁芯的形状或材料等的详细设计。


技术实现要素：

4.针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种能够分别测定对马达转子用的磁铁印加磁场之前和印加磁场之后穿过该磁铁的磁通的密度的磁铁退磁状况测试装置。
5.作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种磁铁退磁状况测试装置，该磁铁退磁状况测试装置用于测试马达转子用的磁铁的磁通密度，其特征在于：包括测试样品台、磁场印加装置、及检测部，所述测试样品台用于可拆卸地安装再现了所述马达转子的部分结构的不同规格的多个测试样品中的一个测试样品，所述磁场印加装置用于对安装在所述测试样品台上的所述测试样品印加磁场，所述检测部用于分别测定对安装在所述测试样品台上的所述测试样品印加磁场之前和印加磁场之后穿过所述测试样品的磁通的密度，所述不同规格的多个测试样品分别由形状通用的第一转子铁芯、形状不同的多种第二转子铁芯中的一种第二转子铁芯、及夹在所述第一转子铁芯与所述一种第二转子铁芯之间的形状通用的所述马达转子用的磁铁构成。
6.本实用新型的上述磁铁退磁状况测试装置的优点在于，采用不同规格的测试样品再现马达转子的部分结构，并可分别测定对安装在测试样品台上的各种测试样品印加磁场之前和印加磁场之后穿过该测试样品的磁通的密度，因而，能够根据磁场印加前后的磁通密度的差异来把握马达转子用的磁铁的退磁状况。从而，能够参考磁铁退磁状况测试装置的测定结果，对马达转子用的磁铁、转子铁芯的形状或材料等进行详细的设计。
7.本实用新型的上述磁铁退磁状况测试装置中，较佳为，所述第一转子铁芯是由多个矩形电磁钢板层叠而成的长方体形状的构件；所述多种第二转子铁芯分别是由梯形电磁钢板层叠而成的、具有一个斜面的五棱柱形状的构件，所述多种第二转子铁芯各自的斜面的倾斜角度互不相同，所述磁铁是长方体形状的构件、被夹在所述第一转子铁芯的两个大侧面中的一个大侧面与所述第二转子铁芯的与所述斜面相邻的一个小侧面之间。
8.基于该结构，仅通过将斜面的倾斜角不同的多种第二转子铁芯与形状通用的第一转子铁芯及形状通用的磁铁组合，便能获得不同规格的多个测试样品。
9.本实用新型的上述磁铁退磁状况测试装置中，较佳为，所述检测部包括测定磁通密度的磁感应器；用于安装所述磁感应器的感应器板；及驱动所述感应器板位移、以使所述磁感应器测定穿过被测的所述测试样品的规定部位的磁通的密度分布的进给机构。
10.基于该结构，由于进给机构能够驱动感应器板及安装在该感应器板上的磁感应器位移，所以能够检测到对测试样品印加磁场前后穿过测试样品的规定部位的磁通的密度分布(例如穿过第二转子铁芯的小侧面的磁通的密度分布、穿过第二转子铁芯的斜面的磁通的密度分布)。从而，能够根据所测定的印加磁场前后的所述磁通的密度分布之差，来推算马达转子用的磁铁的退磁量。
附图说明
11.图1是表示本实用新型的实施方式的磁铁退磁状况测试装置的结构的立体图。
12.图2是表示测试样品和磁场印加装置的俯视图。
13.图3是沿图2中的(3)-(3)线截面的箭头方向的剖视图，示出测试样品与检测部的磁感应器之间的位置关系。
14.图4是表示移动机构及检测部的进给机构的前视图。
15.图5是表示移动机构使测试样品台移动到退避位置的状态的侧视图。
16.图6是表示在图5所示的操作之后使移动机构的操作手柄朝下的状态的侧视图。
17.图7是表示不同规格的多种第二转子铁芯各自的磁通密度分布的曲线图。
18.图8是表示测试样品分别在磁场印加之前、磁场印加之中、及磁场印加之后的磁通密度分布的曲线图。
19.图9是表示作为测试样品的再现对象的马达的部分结构的截面图。
具体实施方式
20.以下，参照附图对本实用新型的实施方式的磁铁退磁状况测试装置(以下，简称为测试装置)进行说明。
21.图1是表示本实施方式的测试装置1的立体图。本实施方式中，对于使用测试装置1对马达转子用的磁铁的退磁状况进行测试的例子进行说明。如图1所示，测试装置1包括基座2、测试样品台3、移动机构4、磁场印加装置5(参照后述的图2)、及检测部6(参照后述的图3)等。
22.在此，作为测试装置1的测试对象，采用再现了马达转子的部分结构的测试样品10。图9是表示作为测试样品10的再现对象的马达的部分结构的截面图。如图9所示，作为再现对象的马达例如由定子20和转子30组合而成。
23.定子20由定子铁芯21和线圈22组成。转子30由转子铁芯31和磁铁32组成。测试样品10再现了转子铁芯31上标示的椭圆框40中的部分。
24.图2是表示测试样品10和磁场印加装置5的俯视图。如图2所示，测试样品10是通过将磁铁11夹在第一转子铁芯12与第二转子铁芯13之间而构成的。
25.另外，磁铁11的形状及第一转子铁芯12的形状为通用形状，需要变更测试样品10的规格时，只需更换形状不同的第二转子铁芯13即可。
26.具体而言，磁铁11被构成为长方体形状，再现了图9中示出的转子30的磁铁32。第
一转子铁芯12及第二转子铁芯13再现了图9中的椭圆框40内的转子铁芯31。
27.第一转子铁芯12是由多个矩形电磁钢板层叠而成的四棱柱或长方体形状的构件。详细而言，第一转子铁芯12具有两个相互平行的长方形端面、和四个围在一起的长方形侧面。
28.第二转子铁芯13是由多个五边梯形电磁钢板层叠而成的五棱柱形状的构件。详细而言，第二转子铁芯13具有两个相互平行的五边梯形端面、和五个围在一起的长方形侧面，其中有一个侧面为倾斜于其它侧面的斜面131。
29.磁铁11是马达转子用的磁铁，被构成为长方体形状。磁铁11被夹在第一转子铁芯12的四个长方形侧面中的两个较大的侧面中的一个大侧面121与第二转子铁芯13中与斜面131相邻接的一个小侧面132之间。在此，大侧面121是指，第一转子铁芯12的四个长方形的侧面中面积最大的侧面；小侧面132是指，第二转子铁芯13的五个长方形侧面中面积最小的侧面。
30.另外，如图2所示，为了使磁铁11、第一转子铁芯12、及第二转子铁芯13之间的相对位置固定，使用了多个合成树脂制的固定用构件(14a～14f)。
31.本实施方式的测试样品10中，磁铁11所产生的磁通从第二转子铁芯13的小侧面132进入第二转子铁芯13(如图2中的箭头100所示)内，然后从第二转子铁芯13的斜面131出来后、经由第一转子铁芯12再返回到磁铁11(如图2中的箭头101所示)地进行循环。
32.另外，通过将斜面131的倾斜角度θ不同的多种第二转子铁芯13与形状通用的第一转子铁芯12及形状通用的磁铁11组合，能够获得不同规格的多个测试样品10。
33.测试样品台3被构成为，能够可拆卸地安装不同规格的多个测试样品10中的任一个，并能在基座2的中间部位的测定位置(参照后述的图4)与基座2的端部的测试样品装卸位置(参照后述的图5)之间移动。安装在测试样品台3上的测试样品10为图2所示的状态。
34.移动机构4用于使测试样品台3在基座2的中间部位的测定位置与基座2的端部的测试样品装卸位置之间移动。图5是表示移动机构4使测试样品台3移动到退避位置的状态的侧视图。如图5所示，移动机构4具备导杆41、操作手柄42、和止动构件43等。
35.如图1所示，导杆41配置在基座2的顶面的上方，并沿基座2的横向延伸。在导杆41上设置有导轨44。测试样品台3可变位地设置在导轨44上。图4示出移动机构4及后述的检测部6的进给机构64。如图4所示，导杆41架设在检测部6的支撑架63的两个支柱631之间。
36.操作手柄42被构成为，其一端可转动地连接在测试样品台3上，其另一端为自由端。图6示出移动机构4使测试样品台3移动到退避位置之后使移动机构4的操作手柄42朝下的状态。即，操作手柄42可以从平行于导杆41的状态(图5的状态)向下方转动到垂直于导杆41的状态(图6的状态)。
37.如图1和图4所示，止动构件43被固定在支撑架63的一侧的支柱631上的安装有导杆41的部位的下方，用于托住操作手柄42的自由端。止动构件43例如由橡胶等弹性构件构成，以使操作手柄42不会从图4所示的被托住的状态滑落。
38.磁场印加装置5用于对安装在测试样品台3上的测试样品10印加磁场。在测试装置1中，磁场印加装置5用于再现马达的定子，即，发挥马达的定子的作用。
39.另外，本实施方式中，磁场印加装置5例如被当作电磁铁装置，图2中仅示出作为电磁铁装置的构成部分的n极构件51及s极构件52。
40.检测部6用于测定对安装在测试样品台3上的测试样品10印加磁场之前和之后穿过磁铁11的磁通的密度。图3是沿图2中的(3)-(3)线截面的箭头方向的剖视图，如图1和图3所示，检测部6包括磁感应器61、感应器板62、支撑架63、及进给机构64等。
41.磁感应器61用于测定磁通密度，例如由霍尔元件构成。图3示出测试样品10与磁感应器61之间的位置关系。
42.感应器板62用于安装磁感应器61(参照图3)，被安装在支撑架63上(参照图1)。
43.如图1和图4所示，支撑架63具备沿上下方向延伸的两个支柱631、架设在该两个支柱631之间的横杆632、及设置在两个支柱631的下端用于调节支柱631的高度的螺栓型脚部633。
44.进给机构64用于沿着支撑架63的横杆632推拉驱动感应器板62，以使驱动感应器板62位移，如图1和图4所示，进给机构64具备滑块641、操作手柄642、底台643、移动台644、及连接杆645等。
45.滑块641用于可拆卸地安装感应器板62。滑块641被设置为，能够在支撑架63的横杆632上设置的导轨634上自由移动。
46.操作手柄642供操作者进行旋拧操作(使操作手柄642转动的操作)。操作手柄642的转动力由动力转换机构(图示省略)转换成使移动台644移动(进退位移)的直线推力或拉力而作用于移动台644。
47.底台643被固定在横杆632的一端。移动台644以能够沿横杆632的长度方向位移的状态被安装在底台643上。
48.连接杆645被设置为，一端固定在滑块641上，另一端固定在移动台644上。由此，使移动台644移动时，滑块641和安装在滑块641上的感应器板62被推或拉而沿横杆632的长度方向位移。
49.另外，进给机构64例如被构成为，使操作手柄642向顺时针(或逆时针)方向转动时，滑块641前进；使操作手柄642向逆时针(或顺时针)方向转动时，滑块641后退。
50.检测部6通过使安装有磁感应器61的感应器板62在进给机构64的驱动下沿导轨634位移，来测定进入测试样品10的第二转子铁芯13的小侧面132的磁通的密度分布及从第二转子铁芯13的斜面131出来的磁通的密度分布。
51.图7示出在磁场印加装置5对排除了磁铁11后的测试样品10印加了磁场的状态下，第二转子铁芯13的斜面131的倾斜角θ的变化所引起的磁通密度分布的变化。
52.图7中的实线示出在第二转子铁芯13上未设斜面131(即，倾斜角θ为0deg(0度)，第二转子铁芯13为四棱柱形状)的情况下的磁通密度分布。图7中的一点划线示出在第二转子铁芯13的斜面131的倾斜角θ为13deg(13度)的情况下的磁通密度分布。图7中的二点划线示出在第二转子铁芯13的斜面131的倾斜角θ为30deg(30度)的情况下的磁通密度分布。从图7可知，磁通密度分布相应于第二转子铁芯13的斜面131的倾斜角θ的变化而变化。
53.本实施方式中，用测试装置1对不同规格的多个测试样品10进行了不同状态下的磁通密度分布测定。即，用测试装置1分别测定对各测试样品10的磁铁11印加磁场之前、印加磁场之中、印加磁场之后从第二转子铁芯13的斜面131通过的磁通的密度及从小侧面132通过的磁通的密度。
54.在此，磁场印加装置5对测试样品10印加的磁场的方向(如图2中的箭头200所示)
与磁铁11所产生的磁通(如图2中的箭头100所示)的方向相反。因此，对测试样品10印加磁场时，磁铁11所产生的磁通的密度出现减小倾向。
55.图8示出上述测定的结果。上述测定中使用的测试样品10采用在第二转子铁芯13上未形成斜面131的规格。
56.图8中的实线表示在磁场印加装置5印加磁场之前，进入测试样品10的第二转子铁芯13的斜面131的磁通的密度分布和在小侧面132上产生的磁通的密度分布。
57.图8中的一点划线表示在磁场印加装置5印加磁场之中，进入测试样品10的第二转子铁芯13的斜面131的磁通的密度分别和在小侧面132上产生的磁通的密度分布。
58.图8中的二点划线表示在磁场印加装置5印加磁场之后，进入测试样品10的第二转子铁芯13的斜面131的磁通的密度分布和在小侧面132上产生的磁通的密度分布。
59.图8中的虚线表示印加磁场之前的磁通密度分布(参照图8中的实线)与印加磁场之后的磁通密度分布(参照图8中的二点划线)之间的差值。基于该差值，能够把握(推算)退磁量。
60.如此，通过分别测定对测试样品10印加磁场之前的磁通密度和对测试样品10印加磁场之后的测试样品10的磁通密度，能够把握测试样品10的退磁状况。
61.如上所述，采用本实施方式的测试装置1，通过利用斜面131的倾斜角θ不同的多种第二转子铁芯13来实现不同规格的多个测试样品10，并对该多个测试样品10分别进行被印加磁场之前和之后的磁通密度分布的测定，能够基于被印加磁场之前的磁通密度分布(如图8中的实线所示)与被印加磁场之后的磁通密度分布(如图8中的二点划线所示)之间的差值(如图8的虚线所示)来推算测试样品10的退磁量。
62.上述测定结果可被用于图9所示的马达转子30中的转子铁芯31、磁铁32的设计。例如，有关磁铁32，可根据测定结果来调整添加物的含有部位等，从而能够按磁铁32的表面的部位来设计抗退磁性能。另外，能够恰当地设计图9中的圆框40内的磁铁32与转子铁芯31之间的接触状态。