绕线转子同步电动机的转子制造技术

本发明专利技术涉及一种绕线转子同步电动机的转子，其以预定的间隙与定子的内径表面间隔开，并且包括由转子线圈缠绕且彼此周向间隔一定距离的多个齿，其中在齿之间形成狭槽，每个齿形成有面向定子内径表面的承托，并且承托的两端沿着相邻的承托两端的方向突出，其中每个齿包括对应于齿的绕组主体的第一部分和从第一部分的两侧沿着相邻的承托两端的方向延伸的第二部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绕线转子同步电动机，更具体涉及能够减少由于转子线圈的离心力造成的转矩波动同时确保机械强度的绕线转子同步电动机的转子结构。
技术介绍
一般地，混合动力交通工具或电动交通工具可通过电动电动机(以下称“驱动电动机”)生成驱动转矩，电动电动机由电能获得驱动转矩。例如，混合动力交通工具可以电动交通工具(EV)模式驱动，或以混合电动交通工具(HEV)模式驱动，电动交通工具(EV)模式为仅适用驱动电动机的动力的纯电动交通工具模式，而混合电动交通工具(HEV)模式使用发动机转矩和驱动电动机转矩两者作为动力。通常，使用驱动电动机的转矩作为动力源来驱动电动交通工具。具体地，用作环境友好的交通工具的动力源的驱动电动机通常使用永磁同步电动机(PMSM)。PMSM在有限的布局条件中使永磁体的性能最大化。在以上永磁体中，钕(Nd)改善了永磁体的强度，而镝(Dy)改善了耐高温退磁性。然而，嵌入永磁体中的稀土金属Nd和Dy只限于一些国家，诸如中国，并且Nd和Dy非常昂贵且具有大的价格变动。为解决上述问题，已经开发了用于混合动力交通工具的异步电动机。然而，而呈现出相同的电动机性能，异步电动机不利地具有增加的体积和重量。同时，近年来，作为用作环境友好交通工具的动力源的驱动电动机，已经开发出绕线转子同步电动机(以下称“WRSM”)来替换永磁同步电动机(PMSM)。在围绕转子以及定子缠绕线圈的情况下，如果向WRSM施加电流，则转子就被电磁化，使得永磁同步电动机(PMSM)的永磁体被WRSM替换。在WRSM中，转子与定子内侧间隔开预定的间隙。如果电源施加到定子线圈和转子线圈，就形成磁场。转子通过在定子线圈和转子线圈之间生成的磁引力而旋转。与永磁同步电动机不同，由于线圈在WRSM中围绕转子缠绕，所以在转子高速旋转(通常，最大值为10,000rpm，或者在EV的情况下更大)时，极大的离心力就施加到转子线圈。因此，在转子高速旋转时，由于施加到转子线圈的离心力，所以转子线圈的排序可劣化，并且压力集中到缠绕转子线圈的转子齿，使得转子齿破损。同时，转矩为却动WRSM性能的参数。由于转矩波动与振动噪声密切相关，所以转矩波动非常重要。转矩和转矩波动可以根据定子和转子的形状，以及绕组占空因数和线圈电流来确定。在此期间，性能可根据缠绕转子线圈的齿的形状来确定。如果齿的末端短，则磁通量集中，因此确保转矩有利，但转矩波动却增加。在转子高速旋转时，难以确保支撑定子线圈的离心力的机械强度。因此，在现有技术中，在齿之间插入楔形物，使得支撑转子线圈离心力的机械强度得以确保，但却增加了部件的数目。进一步地，在现有技术中，存在通过增加齿的末端的长度来增加转子线圈的接触面积将施加到转子线圈的离心力进行分散的方法。然而，此类解决方法使转矩性能劣化。在该背景部分中公开的以上信息仅为增强对该专利技术背景的理解，并且因此其可包含未形成在该国家中对本领域的技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供了绕线转子同步电动机(WRSM)的转子，通过改善齿的结构，其具有将施加到转子线圈的离心力分散同时将转矩性能保持在相同水平的优点，从而减少转矩波动同时确保机械强度，并且增大绕组占空因数。本专利技术的示例性实施例提供了在绕线转子同步电动机中与定子的内径表面间隔预定的间隙的转子，转子包括由转子线圈缠绕并且彼此周向间隔开与预定距离的多个齿，其中在所述齿之间形成狭槽，在每个齿中形成有面向所述定子的内径表面的承托(shoe)，并且所述承托的两端沿着相邻的承托的两端的方向突出，每个齿包括对应于所述齿的绕组主体的第一部分和从所述第一部分的两侧沿着相邻的承托两端的方向延伸的第二部分，并且所述第一部分和第二部分分别形成具有不同曲率半径的第一圆弧和第二圆弧。其中所述第二部分由支撑结构构造，所述支撑结构用于支撑在狭槽中施加到所述转子线圈的离心力。第二部分的第二圆弧的曲率半径大于第一部分的第一圆弧的曲率半径。在定子的内径表面与第一圆弧之间的间隙不同于在定子的内径表面与第二圆弧之间的间隙。在第一圆弧与定子的内径表面之间的间隙沿着第一圆弧的方向变化。在第一圆弧与定子的内径表面之间的间隙从第一圆弧的中心到第一圆弧的两侧逐渐增加。在第二圆弧与定子的内径表面之间的间隙大于在第一圆弧与定子的所述内径表面之间的间隙。在第二圆弧与定子的内径表面之间的间隙沿着第二圆弧的曲率半径均匀一致。根据本专利技术，绕线转子同步电动机包括定子；转子，其与所述定子的内径表面间隔开预定的间隙，所述转子包括：由转子线圈缠绕并且彼此周向间隔开预定距离的多个齿，和在所述齿之间形成的狭槽，每个齿形成有面向所述定子的内径表面的承托，并且所述承托的两端沿着相邻的承托两端的方向突出，其中，每个齿包括对应于所述齿的绕组主体的第一部分和从所述第一部分的两侧沿着相邻的承托两端的方向延伸的第二部分，所述第一部分和第二部分分别形成具有不同曲率半径的第一圆弧和第二圆弧。附图说明图1为示出根据本专利技术示例性实施例的绕线转子同步电动机(WRSM)的转子的视图。图2为示出根据本专利技术示例性实施例的应用到WRSM的转子的齿结构的放大图。图3为示出根据本专利技术示例性实施例的用于描述WRSM的操作效果的第一比较实例的视图。图4为示出根据本专利技术示例性实施例的用于描述WRSM的操作效果的第二比较实例的视图。具体实施方式本文使用的专有名词仅是为描述特定实施例的目的，且并非旨在限制该专利技术。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，否则单数形式“一种/个”和“该”也旨在包括复数形式。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”，限定了所述特征、整数、步骤、操作、要素，和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件，和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出术语的任何或全部组合。贯穿该说明书，除非明确的相反描述，否则词语“包括”及变式(诸如“包含”或“包括的”)将理解为暗示包括所述要素但不排除任何其他要素。另外，在该说明书中所述的术语“单元”、“…器”、“…物”和“模块”意为处理至少一个功能和操作的单元，并且可通过硬件部件或软件部件及其组合来实施。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子，其在绕线转子同步电动机中与定子的内径表面间隔开预定的间隙，所述转子包括：由转子线圈缠绕并且彼此周向间隔开预定距离的多个齿，其中在所述齿之间形成狭槽，在每个齿中形成有面向所述定子的内径表面的承托，并且所述承托的两端沿着相邻的承托的两端的方向突出，每个齿包括对应于所述齿的绕组主体的第一部分和从所述第一部分的两侧沿着相邻的承托两端的方向延伸的第二部分，并且所述第一部分和第二部分分别形成具有不同曲率半径的第一圆弧和第二圆弧。

【技术特征摘要】
2014.11.24 KR 10-2014-01647781.一种转子，其在绕线转子同步电动机中与定子的内径表面间隔开预
定的间隙，所述转子包括：
由转子线圈缠绕并且彼此周向间隔开预定距离的多个齿，
其中在所述齿之间形成狭槽，在每个齿中形成有面向所述定子的内径
表面的承托，并且所述承托的两端沿着相邻的承托的两端的方向突出，
每个齿包括对应于所述齿的绕组主体的第一部分和从所述第一部分的
两侧沿着相邻的承托两端的方向延伸的第二部分，
并且所述第一部分和第二部分分别形成具有不同曲率半径的第一圆弧
和第二圆弧。
2.根据权利要求1所述的转子，其中所述第二部分由支撑结构构造，
所述支撑结构用于支撑在狭槽中施加到所述转子线圈的离心力。
3.根据权利要求1所述的转子，其中所述第二部分的第二圆弧的曲
率半径大于所述第一部分的第一圆弧的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的转子，其中在所述定子的所述内径表面与
所述第一圆弧之间的间隙不同于在所述定子的所述内径表面与所述第二
圆弧之间的间隙。
5.根据权利要求4所述的转子，其中在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：都相和，文相勋，金廷式，蔡雄燦，张容诚，朴商振，曹炯俊，金京范，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR