永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括兩個或更多個磁極的永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]從電磁的視角，表面磁體結(jié)構(gòu)是最佳的，這是因?yàn)槠渚哂休^低的磁體泄漏磁通。由于磁體之間的鐵橋，具有嵌入磁體的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)浪費(fèi)了來自磁體的有用磁通。
[0003]然而，對于高速電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁極的數(shù)目很少，這就會導(dǎo)致磁極的寬度相對較大。這意味著每個轉(zhuǎn)子磁極由切向平行的若干磁體構(gòu)成。若干切向平行的表面磁體的問題是永磁體之間存在幾乎為零磁通的大片區(qū)域。該通降實(shí)質(zhì)上會增加定子中磁芯的損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種轉(zhuǎn)子和一種電機(jī)，該轉(zhuǎn)子和電機(jī)有效地利用來自轉(zhuǎn)子中表面安裝的磁體的磁通并減少定子中磁芯的損耗。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，永磁電機(jī)的新型轉(zhuǎn)子包括兩個或更多個磁極。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子包括:
[0006]-兩個或更多個磁極，并且磁極包括至少兩個永磁體，該至少兩個永磁體附接至轉(zhuǎn)子的面向氣隙的表面，
[0007]-磁極進(jìn)一步包括在兩個相鄰永磁體之間的通降補(bǔ)償永磁體，且該通降補(bǔ)償永磁體借助于附接裝置附接至轉(zhuǎn)子的表面，并且該附接裝置包括鐵磁材料。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，存在一種電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)包括:
[0009]-定子和轉(zhuǎn)子，
[0010]-永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括兩個或更多個磁極，并且磁極包括至少兩個永磁體，該至少兩個永磁體附接至轉(zhuǎn)子的面向氣隙的表面，
[0011]-磁極進(jìn)一步包括在兩個相鄰永磁體之間的通降補(bǔ)償永磁體，且該通降補(bǔ)償永磁體借助于附接裝置附接至轉(zhuǎn)子的表面，并且該附接裝置包括鐵磁材料。
[0012]本發(fā)明一些其它優(yōu)選實(shí)施例具有從屬權(quán)利要求中限定的特性。
[0013]永磁體之間的通降補(bǔ)償磁體補(bǔ)償永磁體之間的磁通的降低。減小的磁通降低減少了定子中的磁芯損耗。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，附接裝置包括鋼楔。該鋼楔軸向延伸。軸向楔長度可小于、等于或長于鄰接的永磁體的長度。鋼楔可成形為將鄰接的永磁體鎖靠于轉(zhuǎn)子的表面。軸向楔的形狀例如為具有至少一對平行側(cè)邊的梯形。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，通降補(bǔ)償永磁體具有比相鄰的永磁體低的剩余磁通。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，通降補(bǔ)償永磁體具有比相鄰的永磁體高的剩余磁通。剩余磁通的密度越高，可用磁通的密度就越高。本發(fā)明允許使用不同等級的永磁體作為通降補(bǔ)償永磁體和永磁體。取決于等級，通降補(bǔ)償磁體的高度優(yōu)選為相鄰永磁體高度的30% -70%。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，永磁體在一個磁極中的磁化方向是非徑向的。這進(jìn)一步改善了磁通波形和磁通密度分布。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，通降補(bǔ)償永磁體在一個磁極中的磁化方向是徑向的。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括4、6或8個磁極。本發(fā)明對于磁極數(shù)目少且磁極寬度大的高速電機(jī)來說是有利的。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括在轉(zhuǎn)子表面上沿軸向方向上連續(xù)的通降補(bǔ)償永磁體，這些軸向方向上連續(xù)的通降補(bǔ)償永磁體以偏移角相對于彼此偏移，并且該偏移角α的范圍為從1°到5°。
[0021]本發(fā)明可應(yīng)用于不同類型的轉(zhuǎn)子，例如實(shí)心轉(zhuǎn)子、疊片式轉(zhuǎn)子或圓柱形空心轉(zhuǎn)子。例如，圓杜形空心轉(zhuǎn)子包括鑄鐵鋼管。
[0022]本發(fā)明的多個示例實(shí)施例在所附的從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。
【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的示例實(shí)施例以及它們的優(yōu)點(diǎn)在以下具體的示例實(shí)施例的描述中并結(jié)合附圖更加詳細(xì)地進(jìn)行闡述，其中:
[0024]-圖1示出了轉(zhuǎn)子的磁極；
[0025]-圖2示出了具有附接裝置的通降補(bǔ)償永磁體；
[0026]-圖3示出了具有附接裝置的另一個通降補(bǔ)償永磁體；
[0027]-圖4示出了轉(zhuǎn)子磁極中的磁通；
[0028]-圖5示出了轉(zhuǎn)子磁極中的磁化方向；
[0029]-圖6示出了轉(zhuǎn)子；
[0030]-圖7示出了另一個轉(zhuǎn)子；
[0031]-圖8示出了圖7的轉(zhuǎn)子的通降補(bǔ)償永磁體布置；
[0032]-圖9示出了永磁電機(jī)的端視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1不出了轉(zhuǎn)子I的磁極4。兩個永磁體5附接至轉(zhuǎn)子I的表面6，該表面6面向磁極4中的氣隙7。氣隙7在轉(zhuǎn)子I和定子3之間。磁極4進(jìn)一步包括在兩個相鄰永磁體5之間的通降補(bǔ)償永磁體8。通降補(bǔ)償永磁體8補(bǔ)償在永磁體5之間的狹槽中的來自永磁體5的磁通的降低。通降補(bǔ)償永磁體8借助于附接裝置9附接至轉(zhuǎn)子的表面6，附接裝置9包括鐵磁材料。附接裝置9借助于緊固件10緊固至轉(zhuǎn)子I。例如，緊固件10可以是螺栓或螺釘。
[0034]附接裝置9在面向氣隙7的徑向方向r上在通降補(bǔ)償永磁體8之上，并且附接裝置9使通降補(bǔ)償永磁體8壓靠于轉(zhuǎn)子I的表面6。除了附接裝置9和緊固件10之外，還可以使用用于保持永磁體5的其它裝置，例如，保持環(huán)或套筒或樹脂。
[0035]圖2和3示出了具有附接裝置9’、9”的通降補(bǔ)償永磁體8’、8”。有利的是，通降補(bǔ)償永磁體8’、8”和附接裝置9’、9”填充在兩個切向方向上連續(xù)的永磁體5之間的狹槽。例如，附接裝置9’、9”為鋼楔。
[0036]圖2示出了具有附接裝置9’的通降補(bǔ)償永磁體8’。由通降補(bǔ)償永磁體8’和附接裝置9’填充的狹槽的高度hs基本等于相鄰永磁體的高度h。通降補(bǔ)償永磁體8’具有比相鄰永磁體5低的剩余磁通。通降補(bǔ)償永磁體的高度Iinil為相鄰永磁體高度h的70%。
[0037]圖3示出了具有附接裝置9”的另一個通降補(bǔ)償永磁體8”。由通降補(bǔ)償永磁體8”和附接裝置9”填充的狹槽的高度匕基本等于永磁體的高度h。通降補(bǔ)償永磁體8”具有比相鄰永磁體5高的剩余磁通。通降補(bǔ)償永磁體的高度Iini2為相鄰永磁體高度h的30%。
[0038]在圖中，附接裝置9、9’、9”的形狀與轉(zhuǎn)子I的表面6上的相鄰永磁體5產(chǎn)生形式鎖定。附接裝置9的形狀為具有至少一對平行側(cè)邊的梯形。
[0039]圖4示出了轉(zhuǎn)子磁極中的磁通。通過利用鐵磁附接裝置9將小的通降補(bǔ)償永磁體8放置在永磁體5之間，實(shí)現(xiàn)了通降的幾乎全部補(bǔ)償。永磁體5之間的氣隙7中存在幾乎完整的磁通