專利名稱：用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子、這種電機(jī)及具有這種電機(jī)的軌道車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)被配置用于產(chǎn)生所述車 輛的牽引力，所述轉(zhuǎn)子包括 轉(zhuǎn)子主體，其包括由相互電絕緣的磁性鋼制成的環(huán)形盤相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線 軸向堆疊而成的疊層組件，和 多個(gè)永磁體，其被相對于所述轉(zhuǎn)子主體固定以形成轉(zhuǎn)子的磁極，并各自具有基 本垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線的磁極性方向，本實(shí)用新型還涉及包括有定子和這種轉(zhuǎn)子的軌道車輛電機(jī)。本實(shí)用新型涉及一種用于可作為電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
在被稱作永磁同步電動(dòng)機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)運(yùn)行中，具有這種轉(zhuǎn)子的電機(jī)，利 用多個(gè)永磁體來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁通。這種電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比具有較低的轉(zhuǎn)子損耗，因此 具有較高的效率。與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，它還可以被構(gòu)造為具有更高的磁極數(shù)量，而不犧牲性 能，所以可具有更高的轉(zhuǎn)矩能力，這些特征使得這種電機(jī)特別適用于以相對于已確定的電 動(dòng)機(jī)尺寸的高轉(zhuǎn)矩能力為其重要特征的軌道車輛電機(jī)。通過利用這樣的疊層組件來構(gòu)造轉(zhuǎn)子主體，與鑄造轉(zhuǎn)子主體相比，由于大大地減 少了轉(zhuǎn)子主體內(nèi)的渦流損耗，機(jī)器的效率得到提高。人們正在試圖減少所述軌道車輛電機(jī)的損耗以提高其效率，并借此增加相對于已 確定尺寸的這種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩能力，而本實(shí)用新型旨在通過減少與轉(zhuǎn)子相關(guān)的損耗來達(dá)到這
一目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供介紹中定義的這種類型的轉(zhuǎn)子，其與已知的此類轉(zhuǎn)子相 比，在應(yīng)用于所述的電機(jī)中時(shí)，至少具有一些用于降低損耗的特征。根據(jù)本實(shí)用新型，這一目的通過提供這樣一種轉(zhuǎn)子而得以實(shí)現(xiàn)，其中轉(zhuǎn)子主體包 括多個(gè)縱向槽，所述縱向槽與所述旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸并且與轉(zhuǎn)子主體的外周面具有一定 距離，所述的永磁體通過以兩個(gè)或多個(gè)永磁體形成的永磁體包沿著槽的橫向和/或縱向并 排布置在一層中的形式被布置于所述的槽中而隱藏于所述的轉(zhuǎn)子主體中，并且布置在同一 個(gè)槽中的永磁體具有相同的且基本垂直于由所述永磁體包形成的所述一層的磁極性方向， 電絕緣材料層一方面使各個(gè)所述組件的所述永磁體相互隔離，另一方面隔離所述永磁體包 的外表面與所述轉(zhuǎn)子主體板形成各個(gè)槽的部分。通過這樣布置用于容納轉(zhuǎn)子的永磁體的這些槽，這些隨后被隱藏于轉(zhuǎn)子主體內(nèi)部 的永磁體可相對于轉(zhuǎn)子主體進(jìn)行固定并產(chǎn)生延伸的磁通，以致于與磁體附著于轉(zhuǎn)子主體的 外表面的情形相比，將更加有效地與形成于電機(jī)的定子線圈內(nèi)的磁通相互作用。隱藏的磁體配置還允許在用于優(yōu)化軌道車輛電機(jī)、即牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)矩/速度的設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇方面 具有更大的自由。從那些典型的適合于具有表面安裝磁體的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，到那些典型的 同步磁阻電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)的變化可以帶給電動(dòng)機(jī)不同的特征。然而，對于具有根據(jù)本實(shí)用新型 的轉(zhuǎn)子的電機(jī)的可能增加的效率而言，最重要的貢獻(xiàn)是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的即，通過將永 磁體布置在每個(gè)槽中時(shí)，不是將其作為單一的一個(gè)條狀磁體，而是作為由多個(gè)并排布置的 磁體組成的包，其導(dǎo)致與利用與所述永磁體包相同尺寸的單一的永磁體的情形相比，損耗 有極大的降低。為達(dá)到這一目的并使其經(jīng)受得住使用過程中將會(huì)存在的熱、電以及機(jī)械老 化方面的壓力，使并排布置的所述永磁體相互之間電絕緣是至關(guān)重要的。永磁體包的外表 面與轉(zhuǎn)子主體盤形成各個(gè)槽的部分的電絕緣也是十分重要的，因?yàn)橛来朋w可能會(huì)另外在相 鄰的轉(zhuǎn)子主體盤之間建立金屬性接觸，從而導(dǎo)致?lián)p耗增加。所述電絕緣材料層因而應(yīng)該盡 可能的薄，但仍保證平行于所述的一個(gè)層延伸的所述包的相應(yīng)側(cè)上的可靠的電絕緣，以獲 得由所述永磁體所建立的最大的磁場，然而，只要實(shí)現(xiàn)了可靠的電絕緣，將所述永磁體隔離 開和將所述永磁體包與轉(zhuǎn)子主體盤隔離開并大體上垂直于所述的一個(gè)層延伸的電絕緣材 料的厚度值并不太重要。這里的“包”被解釋為這樣的配置，包括在其中的所述永磁體緊湊相接，但是它們 并不需要相互之間固定。用于電動(dòng)機(jī)中的、具有并排布置在轉(zhuǎn)子主體的外周部上的永磁體的轉(zhuǎn)子通過 US2006/0097595A1 可以 了解。更進(jìn)一步的是，盡管在制造根據(jù)本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)子時(shí)將已經(jīng)激活的永磁體插 入到所述槽中在大多數(shù)情況下是首選的，并且有時(shí)是絕對必要的，但轉(zhuǎn)子的永磁體可以通 過在所述槽中插入未被磁化的磁體，然后在安裝于所述電機(jī)的轉(zhuǎn)于上后通過磁化激活它們 而得到。位于根據(jù)本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)子中的電絕緣材料層可以在將永磁體插入到所述 槽中之前被插入到其中，或者所有這些層可以在永磁體被插入到槽中之前施加于永磁體的 表面。在制造所述的轉(zhuǎn)子時(shí)，結(jié)合使用將永磁體和所述電絕緣材料層插入到所述槽中的這 兩種方法也是可以的，所以例如并排布置的永磁體可以在插入到所述槽中之前通過相互固 定成為所述包或所述包的一部分而相互之間絕緣，其優(yōu)先于包括覆蓋轉(zhuǎn)子主體盤形成槽的 部分的電絕緣材料層的所述插入。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括所述永磁體包，所述永磁體包具有> 2 個(gè)，特別是>4個(gè)，沿各個(gè)槽的橫向并排布置的永磁體，根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施 例，所述永磁體包具有2-16個(gè)、特別是4-10個(gè)沿各個(gè)槽的縱向并排布置的永磁體，由于磁 體內(nèi)渦流的產(chǎn)生，這使得與一個(gè)單獨(dú)的條狀磁體布置在所述槽內(nèi)時(shí)的情況相比，其中以散 熱的形式存在的損耗極大地減少。布置在每個(gè)所述槽中的磁體的實(shí)際數(shù)量取決于具體的轉(zhuǎn) 子設(shè)計(jì)和制造參數(shù)。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，所述電絕緣材料層包括具有耐熱性的材料以 使所述包內(nèi)的相鄰永磁體之間以及所述永磁體與轉(zhuǎn)子盤之間獲得適合于所述永磁體和轉(zhuǎn) 子的高達(dá)至少200°C的運(yùn)行溫度的長期的電絕緣。通過選擇具有這種耐熱性的材料用于所 述電絕緣，可以保證在具有這樣的轉(zhuǎn)子的軌道車輛電機(jī)的長年運(yùn)行過程中電絕緣可以持續(xù) 存在，因?yàn)樵谶@種運(yùn)行期間可能經(jīng)常出現(xiàn)180°C的溫度，但不常超過200°C。[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，所述電絕緣材料層附著于所述永磁體。那么， 在將永磁體插入到所述槽中之前這些層附著于所述永磁體將是適當(dāng)?shù)模⑶宜鰧与S后優(yōu) 選地利用諸如粘合帶、青丙稀酸鹽(cyan-acrylate)膠或者環(huán)氧樹脂的粘合劑附著于所述 永磁體。另外，這些層優(yōu)選由織造的玻璃纖維、諸如聚酯和聚酰亞胺的聚合物膜、玻璃強(qiáng)化 聚合物粘合帶、諸如多環(huán)芳烴聚酰胺或聚酯非織造材料的紙材料，或非有機(jī)材料，或這些材 料的組合制成。所述電絕緣材料層對永磁體的這種附著在某種情況下可以有助于將永磁體 插入到所述槽中。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括永磁體包，所述永磁體包具有沿槽 的橫向并排布置并相互連接成一個(gè)剛性部件的永磁體，當(dāng)這個(gè)剛性部件在永磁體插入到槽 中之前形成時(shí)，其將有助于將永磁體插入到所述槽中。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括永磁體包，所述永磁體包具有還包 括沿著槽的縱向并排布置的永磁體的至少一個(gè)所述部件，其在某種環(huán)境下可進(jìn)一步簡化將 所述永磁體插入到所述槽中的操作。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括與所述永磁體分開的電絕緣材料 層，所述電絕緣材料層以薄片形式布置于所述包的相鄰永磁體之間和/或這些永磁體與所 述轉(zhuǎn)子主體盤上形成各個(gè)槽的所述部分之間。這種薄片最好是在將永磁體插入到槽中之前 被插入到各個(gè)槽中，再者優(yōu)選是機(jī)械強(qiáng)度大但具有柔性并且具有光滑的表面。另外優(yōu)選的 是材料足夠堅(jiān)硬以在插入磁體時(shí)不形成褶皺。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)布置在所述槽內(nèi)的所述薄 片，所述薄片位于所述永磁體包和所述轉(zhuǎn)子主體盤形成各個(gè)槽的所述部分之間，并形成容 納所述永磁體包的管狀的電絕緣結(jié)構(gòu)。這種管狀電絕緣結(jié)構(gòu)可先于磁體或卷繞在磁體周圍 與并之一起插入槽中。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，所述槽設(shè)置有凹部，所述凹部在槽的相對的 壁上沿槽的縱向延伸，并各自容納以剛性帶的形式的所述薄片，所述薄片用于隔離所述包 的沿槽的橫向并排布置的永磁體。這種帶可以用于在將永磁體插入到所述槽中時(shí)引導(dǎo)永磁 體，另外這些磁體可被涂布電絕緣材料，以使所述帶主要起到便于將所述磁體插入到槽中 的作用。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，所述電絕緣材料薄片由下述材料制成聚酯、 聚酰亞胺或其他聚合物的柔性薄膜；多環(huán)芳烴聚酰胺的柔性紙；例如前兩種類型材料的疊 片的柔性合成材料，所述前兩種類型材料的疊片例如是聚酯-膜/多環(huán)芳烴聚酰胺-紙的 疊片，或者涂布有含氟聚合物的玻璃纖維織物。當(dāng)薄片先于磁體被插入到轉(zhuǎn)子槽中時(shí)，首選 這種材料用于所述薄片，因?yàn)檫@些薄片隨后可以被賦予為此所需要的特性，如機(jī)械強(qiáng)度，柔 性，相對于磁體的低摩擦和形成褶皺的低傾向性。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，所述薄片基本上為剛性的，例如是聚合物強(qiáng) 化玻璃纖維疊片的形式。這種薄片適于用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子中，因?yàn)榫酆衔飳?，例如?其間具有玻璃纖維的聚酯，可以形成光滑的表面以在將磁體插入到所述槽中時(shí)促進(jìn)磁體的 運(yùn)動(dòng)，盡管疊片的聚酯層在所述轉(zhuǎn)子的最高運(yùn)行溫度下有可能熱分解，但玻璃纖維將通過 保持這些磁體間的距離而保證相鄰的磁體相互之間的長期絕緣。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，至少隔離所述永磁體包的外表面與所述轉(zhuǎn)子
6主體盤上形成各個(gè)槽的部分的所述電絕緣材料層由具有機(jī)械耐磨損性的材料組成，因此由 于將所述永磁體插入到所述槽中而導(dǎo)致的電絕緣劣化的風(fēng)險(xiǎn)可以被避免。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，用于隔離所述永磁體包的外表面與所述轉(zhuǎn)子 主體盤上形成各個(gè)槽的部分的所述電絕緣材料層由光滑的、低摩擦的材料制成，如涂布有 含氟聚合物的玻璃纖維。本實(shí)用新型還涉及包括定子和根據(jù)本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)子的軌道車輛電機(jī)，也涉及 包括具有至少一個(gè)電機(jī)(其包括有定子和根據(jù)本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)子)的用于產(chǎn)生車輛牽引 力的驅(qū)動(dòng)布置的軌道車輛。根據(jù)以上對根據(jù)本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)子的不同實(shí)施例的討論，這 種電機(jī)和這種車輛的有利特征和優(yōu)勢顯而易見。本實(shí)用新型更進(jìn)一步的優(yōu)勢和有利特征將由下面的說明體現(xiàn)。

參照附圖，以下是作為例子引用的實(shí)用新型的實(shí)施例的具體說明。在圖中圖1是示意性的側(cè)視圖，其示出了具有定子和根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例所述 的轉(zhuǎn)子的電機(jī)，圖2是簡化透視圖，其示出了作為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子的一 部分的永磁體包，圖3是簡化透視圖，其示出了永磁體包的一部分可如何插入根據(jù)本實(shí)用新型的一 個(gè)實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子的槽中，圖4是表示位于根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)的用于永磁體的槽 的橫截面的視圖，圖5是透視圖，其示出了條狀絕緣材料是如何直接地或者利用具有如圖4中所示 的凹部的系統(tǒng)，插入在磁體之間，以及永磁體是如何被插入到槽中，及圖6是簡化橫截面圖，其示出了形如聚合物強(qiáng)化玻璃纖維疊片或者玻璃強(qiáng)化聚合 物粘合帶形式的絕緣材料如何用于在相鄰的永磁體之間或者磁體與槽表面間形成電絕緣。
具體實(shí)施方式
圖1在軸向端視圖中示意性地示出了具有根據(jù)本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)子的軌道車輛 電機(jī)的一些主要部分。該電機(jī)包括具有定子主體2的定子1，定子主體2周圍被定子線圈 (未示出)纏繞，并且被配置成電力地形成多個(gè)沿定子主體的內(nèi)周部排列的定子磁極。所述 定子線圈被定子主體內(nèi)的在該主體的整個(gè)長度方向上延伸的徑向槽3所容納。48個(gè)槽以這 種方式均勻的分布于定子主體2的內(nèi)周部，所以在如圖1所示實(shí)施例中的四極電機(jī)的情況 下12個(gè)所述槽屬于一個(gè)定子磁極。槽的總數(shù)量以及每個(gè)磁極的槽的數(shù)量當(dāng)然可以是其他 任何可以想到的情況。電機(jī)進(jìn)一步包括具有轉(zhuǎn)子主體5的轉(zhuǎn)子4，轉(zhuǎn)子主體與定子主體一樣，由相互電絕 緣的磁性鋼制成的環(huán)形盤相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線6軸向堆疊而成的疊層組件構(gòu)成，以使得 這些主體中的渦流損耗保持在低的水平。轉(zhuǎn)子主體5剛性連接于轉(zhuǎn)子軸7以繞其旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn) 子軸7可通過齒輪箱連接于車輛的輪軸。[0040]轉(zhuǎn)子主體5包括多個(gè)縱向槽8、9，所述槽平行于轉(zhuǎn)子主體的所述旋轉(zhuǎn)軸線6延伸。 圖1中示出了四個(gè)這樣的槽如何被布置在轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁極上，兩個(gè)槽8具有較小的橫截 面，兩個(gè)槽9具有較大的橫截面。作為多種可能性中的一種的說明性的示例，在當(dāng)前情況 下，槽9具有約10 X 55mm的矩形橫截面和約300mm的長度。永磁體10 (在此具有10 X 13mm 的橫截面和37mm的長度)以在同一層中、在同一個(gè)平面上，沿槽的橫向和縱向并排布置的 永磁體包的形式被布置在每個(gè)所述槽中，并且布置在同一個(gè)槽中的永磁體具有相同的磁極 性方向，所述磁極性方向基本上垂直于由所述包形成的所述一層，用于兩個(gè)槽8、9的這些 磁體的北極N和南極S端由圖1示出。在每個(gè)這樣的永磁體包中，八個(gè)永磁體以端對端的 關(guān)系被布置在縱向上，兩個(gè)永磁體被并排布置在槽8的橫向上，四個(gè)永磁體被布置在槽9的 橫向上。圖2示出了所述永磁體包11布置在具有較大橫截面的槽9中的情形。用作永磁 體的適合材料例如為NeFeB和SmCo。電絕緣材料的層12，13 一方面使每個(gè)所述包的所述永磁體(層1 相互隔離，另 一方面隔離所述永磁體包的外表面與所述轉(zhuǎn)子主體盤上形成各個(gè)槽的部分(層13)。層12 被設(shè)置用于通過將“條狀磁體”劃分成幾個(gè)較小的磁體來減少損耗，只要這些層可靠地使磁 體相互之間隔離，它們的厚度不是至關(guān)緊要的，最好可在Imm的數(shù)量級(jí)內(nèi)，但是布置在磁體 的磁極側(cè)的層13的厚度必須盡可能地薄并保證適當(dāng)?shù)碾娊^緣從而在其附近獲取所產(chǎn)生的 最大磁場，因而可具有小于0. 5mm的雙側(cè)厚度，這里大約為0. 2mm。圖2中所示的轉(zhuǎn)子的永磁體包可以通過使用粘合劑使所有的永磁體互相連接成 一個(gè)剛性部件，所述粘合劑具有電絕緣性能或者本身包括具有相互之間的電絕緣性的材料 的特征，但是包中只有一些磁體或沒有一個(gè)磁體互相連接也是可以想到的。例如只有沿槽 的橫向并排布置的永磁體互相連接成一個(gè)剛性部件14也是可能的，如圖3所示。電絕緣材 料的管15在此是通過切割這種柔性的材料至需要的尺寸，然后卷成這樣的一個(gè)管形成的， 其被插入到槽9中。因此，所述管15的材料優(yōu)選是機(jī)械強(qiáng)度大且具有“光滑的”表面以利 于插入過程中由磁體構(gòu)成的部件14的運(yùn)動(dòng)。這種由相互連接且由電絕緣層12相互隔開的 四個(gè)磁體構(gòu)成的幾個(gè)部件14然后可被連續(xù)地插入到管15中，并移動(dòng)到槽9中的所需位置。 具有接近于槽的橫截面且長度大于轉(zhuǎn)子的長度的非磁性工具從相反一端插入到槽中，且被 用來提供磁體上的反向壓力和提供磁體被插入到槽中的程度的指示。未示出的端面板然后 可被置于轉(zhuǎn)子主體的兩側(cè)以保證磁體位于轉(zhuǎn)子主體中的適當(dāng)位置。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例的所述槽9的一可能橫截面，其中 槽9設(shè)置有凹部16、17，所述凹部在槽的相對的壁18、19上沿槽的縱向延伸，并各自容納電 絕緣材料的薄片20，所述薄片以剛性帶的形式隔離所述包的沿槽的橫向并排布置的永磁 體。這些薄片可在此主要地用于當(dāng)永磁體被插入到槽9中時(shí)為其導(dǎo)向，這些磁體可在其外 側(cè)涂布一層電絕緣材料來獲得相鄰的磁體之間的電絕緣。圖5示出了這種永磁體10如何 能被單獨(dú)地插入到槽9中并被所述管15所容納，以及一旦被插入到轉(zhuǎn)子槽9中，其如何能 被這樣的薄片20引導(dǎo)以形成永磁體包。薄片20既可以如圖4中所示被凹部容納，也可以 只是在不使用任何這樣的凹部的情況下布置在磁體之間。圖6示意性地示出了用作在此位于兩個(gè)磁體10、10’之間的電絕緣層的優(yōu)選材料。 這種材料可被用作所述帶20，為聚合物強(qiáng)化玻璃纖維疊片或具有兩層聚酯膜21、22和夾在其間的玻璃纖維23的玻璃強(qiáng)化聚合物粘合帶。帶20也可以僅僅具有一個(gè)所述膜21、22。 如圖5所示，當(dāng)磁體被插入到槽中時(shí)，聚酯層對磁體具有低摩擦力，但是這種材料可能經(jīng)受 不住在電機(jī)運(yùn)行期間轉(zhuǎn)子可能產(chǎn)生的高溫。然而，玻璃纖維23被用作隔離物且即使在膜層 21和22熱分解后也能保證永磁體10、10’之間適當(dāng)?shù)碾娊^緣。此外，玻璃纖維使得所述帶 足夠剛硬以便當(dāng)磁體被插入槽時(shí)其在引導(dǎo)磁體時(shí)不形成褶皺。實(shí)用新型當(dāng)然絕不局限于上面描述的實(shí)施例，但是在不脫離本實(shí)用新型由所附權(quán) 利要求所限定的范圍的情況下，對其做出多種可能的修改，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯 而易見的。沿所述槽的橫向并排布置的兩個(gè)或多個(gè)磁體可以相互固定并組成一個(gè)剛性部件， 幾個(gè)這樣的部件沿所述橫向并排布置并被一個(gè)或多個(gè)如圖4和5所示的類型的帶隔離。
權(quán)利要求1.一種用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)被配置成產(chǎn)生所述車輛的牽引力，所述轉(zhuǎn) 子包括轉(zhuǎn)子主體(5)，其包括由相互電絕緣的磁性鋼制成的環(huán)形盤相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線 (6)軸向堆疊而成的疊層組件，和多個(gè)永磁體(10)，其被相對于所述轉(zhuǎn)子主體固定以形成轉(zhuǎn)子的磁極，并各自具有基本 垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線的磁極性方向，其特征在于，轉(zhuǎn)子主體包括多個(gè)縱向槽(8，9)，所述縱向槽平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線(6)延 伸，且距轉(zhuǎn)子主體的外周面一定距離，所述永磁體(10)通過以兩個(gè)或多個(gè)永磁體形成的包 (11)沿著槽的橫向和/或縱向并排布置在一層中的形式布置于所述的槽(8，9)中而被隱藏 于所述轉(zhuǎn)子主體中，并且布置在同一個(gè)槽中的永磁體具有相同的且基本垂直于由永磁體包 形成的所述一層的磁極性方向，電絕緣材料層(12，13，15，20) —方面使每個(gè)所述永磁體包 的所述永磁體(10)相互隔離，另一方面隔離所述永磁體包的外表面與所述轉(zhuǎn)子主體盤上 形成各個(gè)所述槽的部分。
2.如權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括所述永磁體包，所述永磁體包具有4 個(gè)或更多個(gè)，沿著各個(gè)槽的橫向并排布置的永磁體。
3.如權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括所述永磁體包，所述永磁體包具有 2-16個(gè)沿著各個(gè)槽的縱向并排布置的永磁體。
4.如權(quán)利要求3的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體包具有4-10個(gè)沿著各個(gè)槽的縱向并 排布置的永磁體。
5.如前述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電絕緣材料層(12，13)包括 具有耐熱性的材料以使得所述永磁體包內(nèi)的相鄰永磁體之間以及所述永磁體與轉(zhuǎn)子主體 盤之間具有適合于所述永磁體和轉(zhuǎn)子的至少達(dá)200°C的運(yùn)行溫度的長期的電絕緣。
6.如前述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電絕緣材料層(12，1 附著 于所述永磁體。
7.如權(quán)利要求6的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電絕緣材料層(12，13)利用粘合劑附著于 所述永磁體。
8.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體包具有沿槽的橫向并排 布置并相互連接成一個(gè)剛性部件(14)的永磁體。
9.如權(quán)利要求8的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述剛性部件還包括沿槽的縱向并排布置的永 磁體。
10.如權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括與所述永磁體分離的電絕緣材料層 (12，13，15，20)，所述電絕緣材料層以薄片形式布置于所述永磁體包的相鄰永磁體之間和/ 或這些永磁體與所述轉(zhuǎn)子主體盤上形成各個(gè)槽的所述部分之間。
11.如權(quán)利要求10的轉(zhuǎn)子，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)布置于所述槽中的所述 薄片，所述薄片位于所述永磁體包和所述轉(zhuǎn)子主體盤形成各個(gè)槽的所述部分之間，并形成 一個(gè)管狀的電絕緣結(jié)構(gòu)(15)以容納所述永磁體包。
12.如權(quán)利要求10的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述槽(9)設(shè)置有在槽的相對的壁(18，19)上 沿槽的縱向延伸的凹部(16，17)，所述凹部分別容納所述薄片，所述薄片以剛性帶00)的 形式隔離所述永磁體包的沿槽的橫向并排布置的永磁體。
13.如權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述薄片基本上為剛性的。
14.如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述薄片是聚合物強(qiáng)化玻璃纖維疊片 (20)的形式。
15.如前述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，用于將所述永磁體包的外表面 與轉(zhuǎn)子主體盤上形成名個(gè)槽的部分隔離的至少所述電絕緣材料層(13，15)由具有機(jī)械耐 磨損性的材料制成。
16.如權(quán)利要求15的轉(zhuǎn)子，其特征在于，用于將所述永磁體包的外表面與所述轉(zhuǎn)子主 體盤上形成各個(gè)槽的部分隔離的所述電絕緣材料層(1 由光滑的、低摩擦的材料制成。
17.如權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述光滑的、低摩擦材料為涂布有含氟聚 合物的玻璃纖維。
18.—種軌道車輛電機(jī)，包括定子(1)和如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子0)。
19.一種軌道車輛，其包括具有至少一個(gè)電機(jī)的用于產(chǎn)生車輛牽引力的驅(qū)動(dòng)配置，所述 電機(jī)包括定子(1)和如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)子(4)。
專利摘要本申請涉及用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子、這種電機(jī)及具有這種電機(jī)的軌道車輛。用于軌道車輛電機(jī)的轉(zhuǎn)子(4)包括轉(zhuǎn)子主體(5)，所述轉(zhuǎn)子主體具有疊層組件并設(shè)置有多個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)軸線(6)延伸且與轉(zhuǎn)子主體的外周面有一定距離的縱向槽(8)。永磁體(10)通過以兩個(gè)或多個(gè)永磁體形成的永磁體包沿槽的橫向和/或縱向并排布置在一層中的形式布置于所述槽中而被隱藏于所述的轉(zhuǎn)子主體內(nèi)。電絕緣材料層(12，13)一方面隔離每個(gè)所述永磁體包的永磁體相互之間，另一方面隔離所述永磁體包的外表面與轉(zhuǎn)子主體盤形成各個(gè)槽的部分。
文檔編號(hào)H02K1/27GK201904666SQ20102055612
公開日2011年7月20日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者A·比約克隆德, R·布拉默 申請人:勃姆巴迪爾運(yùn)輸有限公司