本发明专利技术涉及一种用于磁阻电机的转子(10)，其中，该转子(10)具有带有多个层(16)的叠片组(14)，在这些层中，每个层都具有多个分别通过有磁传导能力的转子叠片(18)形成的、横向于相应的q轴线(30)延伸的磁通传导部段(24)，其中，磁通传导部段(24)彼此通过无磁性的磁通锁止区域(22)分隔开。本发明专利技术的目的在于设计一种具有启动辅助的转子(10)。为此，在层(16)的多个或者所有的磁通锁止区域(22)中设置有导电的或者非铁磁的填充材料，通过该填充材料使得相邻的层的磁通锁止区域(22)电连接，从而通过在磁通锁止区域(22)中的填充材料形成轴向平行于或者倾斜于旋转轴线(A)延伸的、转子(10)的转子笼架的笼架棒(34)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于磁阻电机的转子。转子具有叠片组，其各个叠片层都具有条带形的磁通传导部段，用于在转子的d轴线之间传导磁通。磁通传导部段为此横向于转子的相应的q轴线延伸，并且通过无磁性的磁通锁止区域彼此分隔开。
技术介绍
这种类型的转子例如由US 5818140 A公开。由此磁通锁止区域形成在转子中的空腔。该专利技术对转子进行进一步改进，其在申请日为2013年4月12日的申请号为EP 13163 492.5的欧洲专利申请中被描述。因此，在磁通锁止区域中布置有支撑件，从而支承转子抵抗离心力，这是因为在叠片组中设置空气锁止区域降低了其机械坚固性。此外，通过该专利技术也进一步改进了转子，该转子在申请日为2013年4月15日的申请号为EP 13 163688.8的欧洲专利申请中被描述。因此，两个之前所述的专利申请的内容也同样属于当前专利技术的描述，也就是说，利用在之前所述的两个专利申请中描述的转子的特征也能够进一步改进之前描述的根据当前专利技术的转子。具有磁阻转子的电机、也就是磁阻电机在同步驱动中运行，并且因此为了启动、也就是尤其从静止状态开始启动而需要逆变器，其通常是变流器的组成部分。因此，磁阻电机不能毫无措施的适用于网络运行，也就是没有可控制的逆变器的网络引导的运行。利用预设的恒定的变换频率在网络上的启动是不可能的。为了需要网络运行的应用，通常替代磁阻电机而使用异步电机。但是异步电机具有缺点，即其效率通常比同步运行的磁阻电机低，这是因为在定子旋转场和转子之间持续存在的转差率导致转子中的电损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种开头所描述的具有启动辅助的磁阻电机。该目的通过独立权利要求的内容实现。本专利技术的优选的改进方案通过独立权利要求的特征给出。通过本专利技术提供了一种转子，其可以用于磁阻电机。该转子以描述的方式具有带有多个层的叠片组，在这些层中，每个层都具有多个分别通过有磁传导能力的转子叠片形成的、分别横向于相应的q轴线延伸的磁通传导部段。尤其是磁通传导部段是条带形的转子叠片，它们在其纵向延伸上横向于q轴线延伸。转子叠片具有对于传导磁通量来说优选的铁磁材料，尤其是软磁材料，例如铁。磁通传导部段以已知的方式彼此通过无磁的磁通锁止区域分隔开。磁通锁止区域在此是无磁性的，也就是说，其尤其并不具有铁磁材料。但是，在根据本专利技术的转子中，在层的多个或者所有的磁通锁止区域中，现在还布置有导电的非铁磁填充材料。导电在此理解为:填充材料具有高的导电值，尤其是具有大于105S/m(西门子每米)、优选是大于106S/m的导电值。联系到本专利技术，非铁磁材料例如是完全无磁性的材料，例如具有碳纳米管的陶瓷或者具有碳纳米管的聚合物，或者顺磁的或者抗磁的材料。该填充材料延伸超过多个层，也就是说通过填充材料也使得相邻层的磁通锁止区域彼此电连接。换句话说，通过在磁通锁止区域中的填充材料形成轴向平行于或者倾斜于转子旋转轴线轴向延伸的结构，该结构形成转子的转子笼架的笼架棒。倾斜的布置引起在力矩曲线中的波纹平滑。通过根据本专利技术的转子获得这样的优点，即具有在其中布置有填充材料的磁通锁止区域形成了转子笼架的笼架棒，并且因此在根据本专利技术的磁阻电机中能够与短路环一同集成为用于转子的异步启动的转子笼架。但是在同步运行模式中的启动或者加速之后，转子纯根据磁阻同步电机的原理以基本上比可比较的异步电机更高的效率或者更高的功率密度运转，这是因为在转子中几乎不产生损失。然后在同步的旋转运行中，当转子以磁的定子旋转场的旋转频率旋转时，不会出现定子场相对于转子场的相对运动，相应地在转子笼的转子棒中不会出现感应。因此，通过选择填充材料也能够优化转子的驱动特性而不依赖于其同步旋转特性。填充材料优选地这样地坚固，即抗抵离心力地稳固转子，从而使转子设计用于超过3000U/min (转数每分钟)，尤其是超过7000U/min的运行。优选的是，填充材料包括金属和/或金属合金。为此设置有不同的区域，在这些区域中能够相应地布置另外的填充材料，从而在不同的转数时根据表面效应的原理调节例如转子笼架的电阻。根据本专利技术的一个设计方案，填充材料在至少一个区域中相应地包括以下材料中的至少一种:铜，铝，镁，合金，在此优选的是铝合金，尤其是硅铝合金。根据一个设计方案，对启动特性的匹配的另外的一个可能性在于，通过填充材料仅仅部分地填充磁通锁止区域。当然，磁通锁止区域也可以完全地利用填充材料填充。本专利技术的设计方案还提出，不是所有的磁通锁止区域都具有填充材料。也就是说可以提出，磁通锁止区域部分地或者完全地利用电绝缘材料或者空气填充。例如聚合物或者陶瓷可以设置作为电绝缘材料。根据本专利技术的一个改进方案，在叠片组的彼此轴向相对的叠片端部处分别布置有导电的且非铁磁的盘，笼架棒通过该盘电连接并且该盘由此相应地形成转子笼架的短路环。该盘能够以优选的方式通过压力浇注方法或者喷射注塑方法以较低的成本提供。该盘可以由填充材料形成。但是根据本专利技术的一个设计方案提出，该盘由一种材料制成，该材料具有比在磁通锁止区域中的填充材料更小的导电值。由此获得一个优点，即通过选择盘的材料可以确定转子笼架的电阻，从而调节转子的启动力矩。根据一个设计方案给出了设定转子笼架的电阻的以较低成本实现的另外可能性，在该设计方案中，盘的、在两个笼架棒之间的相应有效的传导横截面如此地小，即盘在传导横截面中分别具有比笼架棒中的每个笼架棒更大的电阻。例如，在轴向方向上的盘厚度可以这样小地设定尺寸，即在从一个笼架棒向下一个笼架棒的在盘中的过渡区域的电流路径具有比在笼架棒中更大的电阻。该盘也可以设计成环，也就是具有空缺，由此同样能够确定传导横截面。根据一个设计方案，在叠片组的内部设置有至少一个中间盘，该中间盘同样能够由填充材料或者由处于叠片组端部的两个盘的材料形成。但是中间盘布置在叠片组的两个层之间。由此获得一个优点，即转子的机械坚固性被加大，并由此实现了转子的更高的转数。填充材料和在叠片组端部处的盘优选地通过填充材料浇注成一个固定的联合体，这实现了在电机中的转子的特别简单的构造。在该上下文中，通过本专利技术也提供了用于制造根据本专利技术的转子的设计方案的方法。根据该方法，为了形成叠片组的每个层而分别提供有磁传导能力的叠片，叠片具有层的磁通传导部段，并且其中设置有作为磁通锁止部段的空缺，其例如可以是叠片的冲压部。叠片被堆叠成或者串成叠片组。在串叠之后利用导电的填充材料对叠片组进行浇注。为此可以特别有利地使用压力浇注方法或者喷射注塑方法。在此在一方面用于形成每个层的叠片和形成磁通传导部段的转子叠片之间进行区分。每个叠片可以具有一个或者多个转子叠片。在制造转子期间，各个条带形的磁通传导部段必须根据可能性彼此连接，从而简化制造步骤。为此，磁通传导区域能够例如通过外环彼此连接。在串叠叠片之后，依照根据本专利技术的方法的设计方案通过车削工艺去除每个导磁的叠片的外环，并且由此使得叠片当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于磁阻电机(E)的转子(10)，其中，所述转子(10)具有带有多个层(16)的叠片组(14)，在这些所述层中，每个所述层都具有多个分别通过有磁传导能力的转子叠片(18)形成的、横向于相应的q轴线(30)延伸的磁通传导部段(24)，其中，所述磁通传导部段(24)彼此通过无磁性的磁通锁止区域(22)分隔开，其特征在于，在所述层(16)的多个或者所有的所述磁通锁止区域(22)中设置有导电的或者非铁磁的填充材料，通过所述填充材料使得相邻的所述层的所述磁通锁止区域(22)电连接，从而通过在所述磁通锁止区域(22)中的所述填充材料形成轴向平行于或者倾斜于旋转轴线(A)延伸的、所述转子(10)的转子笼架的笼架棒(34)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·比特纳，马尔科·塞尔尼，拉尔夫·菲舍尔，马蒂亚斯·瓦尔穆特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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