用于旋转电机的转子制造技术

本发明专利技术涉及一种用于旋转电机(10)的转子(1)，该转子包括磁转子体(3)和限定转子(1)的磁极(11)的至少两个永磁体(7)，所述两个永磁体(7)在所述磁极的径向轴线(Y)的两侧上布置在共同的凹部(8)中，所述共同的凹部设置在磁转子体(3)中并且磁极的径向轴线(Y)穿过所述共同的腔室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转电机特别是同步电动机，并且更具体地涉及这种电机的转子。本专利技术涉及使用磁通集聚的永磁体转子。借助于磁通集聚，在气隙中获得的感应比磁体中的感应更大。
技术介绍
永磁体转子包括其中容置有永磁体的转子磁块，所述永磁体插入在通常径向定向的腔室中。在已知的转子中，为了在气隙中获得足够的感应水平并具有紧凑的电机，可能有必要使用具有高能量密度并因此昂贵的磁体。具体地，这样的磁体由稀土制造。在其它电机中，使用每单位体积低能量较低的磁体，所述磁体由铁氧体制成，但这种电机具有下述缺点：需要高极性或转子具有非常大的直径以在气隙中获得与每单位体积能量较高的磁体所获得的感应水平相当的感应水平。高极性的电机需要高频率，并因此造成电动机中呈铁损形式和在逆变器中呈开关损耗形式的较大损失。因而具有高极性并磁体能量密度低的这种电机用在速度受限的场合。还已知包括非径向永磁体的旋转电机，其中非径向永磁体例如呈V形或U形布置在腔室中，该腔室可以成排布置，由磁性材料桥部分离开。这些桥部的存在可能会导致磁漏，这会对生成的电磁转矩产生不利影响。当使用低能量磁体时这个问题可能更显著。因此，旋转电机的转子使得不能够提供下述电机：所述电机具有相对较低的极数，例如少于八个或甚至六个极，所述电机有效地利用磁体、尤其是由铁氧体制成和/或具有低能量密度的磁体，并具有足够的电磁转矩。因此，需要旋转电机的转子以下益处：允许更有效地使用磁体，尤其是由铁氧体制成和/或具有低能量密度的磁体，并且可选地，极数不必高。
技术实现思路
本专利技术旨在满足这种需要中的所有需要或部分需要，并且根据本专利技术的各方面中的一个方面、借助于旋转电机的转子实现上述需要，该转子包括：转子磁块和限定转子的磁极的至少两个永磁体，两个永磁体在所述磁极的径向轴线Y的两侧布置在共同的腔室中，共同的腔室形成在转子磁块中，并且磁极的径向轴线Y穿过该共同的腔室。在本专利技术的一个示例性实施方式中，两个永磁体各自完全布置在磁极的径向轴线的相同一侧。由于两个永磁体布置在共同的腔室中，因此转子不具有在这两个磁体之间的并将磁体的磁通短路的磁性材料桥部，所以磁泄漏由此可以减小。术语“磁极的径向轴线”指的是磁极的径向——也就是说沿着转子的半径——定向的轴线Y。磁极的径向轴线可以是磁极的对称轴线。该径向轴线可以与磁极的顶点相交。腔室可以是U形的或V形的。对于同一个磁极而言，转子可以包括至少两个腔室，其中一个腔室的侧向分支与另一腔室的侧向分支平行。腔室还可以包括连接两个侧向分支的中央分支，对于所述中央分支而言可以不具有磁体。中央分支可以呈弧形，弧形的中心在转子的旋转轴线上。转子可以包括另一V形腔室。转子可以包括至少一个间隔件，所述至少一个间隔件设置在腔室中并位于两个永磁体之间。间隔件的存在使得能够确保腔室的开口在两个永磁体之间，并可以避免腔室的壁在操作期间出现的机械力的作用下朝向彼此移动的情况。因此，可以改善转子的机械完整性并且改善扭矩传递，特别是在较高旋转速度的情况下，例如在转子的圆周速度(在转子的外径处测量到的切向速度)大于70米/秒的情况下，这是有用的。该间隔件也可能使得能够提高转子的对中或尽量减少不平衡的使用。间隔件可以布置在磁极的径向轴线Y上。间隔件可以与磁体接触，或者相反，不与磁体接触。间隔件是无磁性的。因此，间隔件的存在无助于磁通的通过。间隔件的横截面的整体形状可以选自以下列表：圆形、多边形、正方形、矩形、梯形，此列表并非限制性的。间隔件可沿平行于转子的旋转轴线的纵向轴线延伸。间隔件可以包括一个或更多个纵向槽，例如彼此背离的两个槽。间隔件可以特别地包括两个纵向槽，所述两个纵向槽被布置成在与转子的旋转轴线平行并与对应磁极的径向轴线垂直的分离平面的每一侧上有一个槽。分离平面可以是或者不是间隔件的对称平面。这些槽——其与转子的磁块上的对应凸起配合——的存在使得可以确保间隔件楔在腔室中，并可以避免隔离件在离心力的作用下的任何移位。间隔件，更具体地，开有槽的间隔件，可以被容纳在腔室的中央分支中，特别是在中央弧形分支——其中心位于转子的旋转轴线上——中。间隔件可以以从所述腔室的侧向分支向后退的方式布置。转子磁块可以包括至少一个极部件，极部件通过切向桥部连接至磁块的剩余部分，其中，切向桥部形成在腔室的两个端部中的每个端部与转子的径向外表面之间。对于转子而言，可以不具有除切向材料桥部之外的任何材料桥部。术语“切向桥部”表示形成在腔室与气隙之间的材料桥部。在这种情况下，转子不具有上述径向桥部。这可以实现在电磁性能方面的相当大的改进。腔室的磁体可以以从对应的切向桥部向后退的方式布置，并且可以不与对应的切向桥部接触。两个永磁体之间不存在径向磁桥部可以降低转子的机械强度。如果旋转速度足够低，例如在转子的圆周速度小于70m/s时，则切向桥部的存在可以足以确保转子的凝聚力。转子磁块可以包括至少一个与转子磁块的剩余部分独立的极部件。术语“独立”应当被理解为意味着极部件不与叠片的剩余部分形成一个件。因此，在这种情况下，转子块不具有如以上限定的切向桥部。极部件可以通过任何其他方式、特别通过增加的装置被保持固定至转子块，例如通过纵向拉杆被保持固定至转子块，其中，纵向拉杆穿过极部件并且紧固至转子的一个或更多个端板。转子还可以包括至少一个用于保持极部件的拉杆。拉杆可以构造成穿过极部件并且紧固至转子的一个或更多个端板。转子可以包括至少一个端板，甚至两个端板，如果需要的话，间隔件和可能的拉杆可以紧固至至少一个端板。转子还可以包括一个或更多个中间板，所述一个或更多个中间板布置在磁块中，也就是说，布置在转子磁块的成叠的磁叠片中。永磁体排永磁体可以成同心排地布置，特别地成两个同心排布置，例如每个磁体均布置在由该排中的所有磁体共用的腔室中。所述排各自可以是V形的或U形的。术语“排”表示一系列至少两个永磁体。排在任何情况下并不一定是线性的。替代地，排可以是U形的或V形的。呈若干同心排的布置使得能够提高磁通的集聚性，而并非必须增大腔室的尺寸或增大为获得相等的磁通所需的永磁体的数量。磁体成排的布置使得能够在电机的每个磁极中获得高凸极性。因此电机是具有高凸极扭矩的电动机，也被称为同步磁阻电动机。术语“磁极的凸极性”意味着磁阻在转子旋转期间沿着气隙中的磁极变化。在一个示例性实施方式中，永磁体布置成朝向气隙定向的V形。对于同一个磁极而言，永磁体排因此包括两个侧向分支并且不具有中央分支。侧向分支的磁体在这种情况下布置在腔室的侧向分支中。腔室可以是U形的，其中中央分支在这种情况下不具有磁体。同一个磁极的V形同心地布置；换句话说，同一个磁极的V形彼此嵌套。V形朝向气隙定向。术语“朝向气隙定向的V形”指的是V形朝向气隙的方向打开。V形的每个侧向分支可以通过单个永磁体形成。在变型中，V形的每个侧向分支均通过多于一个的永磁体形成，特别地例如两个磁体形成V形的每个分支。磁体的这种分段可以使得能够改善转子块中的磁通的流通和/或能够引入桥部以便加强桥部。V形的分支可以由若干个磁体、例如两个磁体形成。V形的分支中的两个磁体可以对齐。在变型中，形成V形的分支的一个或多个磁体各自可以沿着轴线延伸，两条轴线彼此之间形成角度α。这个角度α可以在0°与45°之间。至少一个永磁体排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转电机(10)的转子(1)，所述转子(1)包括转子磁块(3)和限定所述转子的磁极(11)的至少两个永磁体(7)，所述两个永磁体(7)在所述磁极的径向轴线(Y)的两侧布置在共同的腔室(8)中，所述共同的腔室(8)形成在所述转子磁块(3)中并且所述磁极的所述径向轴线(Y)穿过所述共同的腔室(8)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 FR 14532181.一种用于旋转电机(10)的转子(1)，所述转子(1)包括转子磁块(3)和限定所述转子的磁极(11)的至少两个永磁体(7)，所述两个永磁体(7)在所述磁极的径向轴线(Y)的两侧布置在共同的腔室(8)中，所述共同的腔室(8)形成在所述转子磁块(3)中并且所述磁极的所述径向轴线(Y)穿过所述共同的腔室(8)。2.根据前述权利要求所述的转子，其中，所述腔室是U形的或V形的。3.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，对于同一个磁极(11)而言，所述转子包括至少两个腔室，一个腔室的侧向分支与另一个腔室的侧向分支平行。4.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，所述转子包括至少一个间隔件(12、14)，所述至少一个间隔件(12、14)布置在所述腔室(8)中并位于所述两个永磁体(7)之间。5.根据前述权利要求所述的转子，其中，所述间隔件布置在所述磁极(11)的所述径向轴线上。6.根据前述两项权利要求中的一项所述的转子，其中，所述间隔件(12)包括一个或更多个纵向槽(13)，特别是彼此背对的两个槽。7.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其中，所述转子磁块(3)包括至少一个极部件(17)，所述极部件(17)通过切向桥部(16)连接至所述转子磁块(3)的剩余部分，其中，所述切向桥部(16)形成在所述腔室(8)的两个端部与所述转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·圣米歇尔，
申请(专利权)人：利莱森玛电机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR