用于磁阻电机的机械稳定的转子制造技术

本发明专利技术涉及一种用于磁阻电机(E)的转子(10)，其中，转子(10)具有带有多个转子钢片层(16)的组合叠片(14)，其中的每个转子钢片层都具有以非铁磁的浇铸材料浇铸的隔磁部(28)和至少一个软磁的、界定隔磁部(28)的转子钢片(18，18’)。本发明专利技术的目的在于，提供一种有效率的并且机械稳定的磁阻电机(E)。根据本发明专利技术，对此分别在彼此邻接的转子钢片层(16)中相互错位地布置其隔磁部(28)，从而转子钢片层(16)中的一个的隔磁部(28)在轴向方向上至少部分地通过另一个转子钢片层(16)的相应转子钢片(18，18’)界定，并且隔磁部(28)的浇铸材料在粘附区域中分别粘附在转子钢片(18，18’)处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磁阻电机的转子、具有这种转子的磁阻电机、机动车以及用于制造所述转子的方法。转子能够具有带有多个彼此电绝缘的转子钢片层的组合叠片。每个转子钢片层都能够具有用于在转子的d轴线之间传导磁通量的带状磁通传导部段。磁通传导部段在其纵向延伸部中横向于转子的相应的q轴线地延伸，并且通过非铁磁的隔磁部区域相互分开。
技术介绍
用于磁阻电机的这种转子从US 5，818，140 A中公知。其中描述了一种转子，其组合叠片由具有冲孔的转子钢片组成。在此，该转子也被称为Vagati转子。在各个磁通传导部段之间有在通过冲压产生的隔磁部区域中的空气，该隔磁部区域起到了磁通隔绝的作用。但是，冲孔导致了组合叠片的机械稳定性的减弱，从而使所描述的转子不适合于高转速，特别是不适合于高于3000转/分钟的转速。由于这个原因，所描述类型的转子不适合于具有电驱动器的机动车的转速要求。从JP 2002 095227 A中已知了一种Vagati转子，其中，隔磁部区域以合成树脂浇铸。在此，径向邻接的磁通传导部段具有梯形的留空部，合成树脂在浇铸时同样流动到留空部中。由此，磁通传导部段此时经由燕尾槽连接与硬化的合成树脂连接。如此在高转速时，由离心力引起的牵引力从转子的外周缘经由合成树脂向内引导向轴。在此不利的是，合成树脂在牵引负载时可能撕裂。此外，磁通传导部段中的梯形留空部妨害了电机的效率，因为阻止了磁通量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种高效并且机械稳定的磁阻电机。根据本专利技术，为磁阻电机设置转子。以已知的方式，根据本专利技术的转子具有组合叠片，即由多个软磁的、优选彼此电绝缘的转子钢片层组成的堆叠，这些转子钢片层分别径向地从转子的旋转轴线延伸开。每个转子钢片层都具有至少一个能导磁的转子钢片，通过其形成磁通传导部段，在这些磁通传导部段之间有隔磁部。换句话说，转子钢片层能够具有带有用于隔磁部的冲孔的单独的转子钢片或者多个分别通过隔磁部相互分开的转子钢片，即例如钢片带。特别地，磁通传导部段以已知的方式设计为带状和/或将转子的两个在周向方向上相邻的d轴线相连接。在根据本专利技术的转子中，隔磁部以非铁磁的浇铸材料来浇铸。在此特别地，非铁磁理解为非软磁。特别地，浇铸材料具有小于100的导磁系数。为了使转子机械地稳定，根据本专利技术，在彼此邻接的转子钢片层中分别相互错位地布置转子钢片层的隔磁部，从而转子钢片层中的一个的隔磁部在轴向方向上至少部分地通过另一个邻接的转子钢片层的相应转子钢片来界定。因此，隔磁部的浇铸材料在粘附区域中粘附在相应的轴向邻接的转子钢片处。在转子旋转时，离心力在每个转子钢片层中作用到各个转子钢片上，该离心力将转子钢片从旋转轴线在径向上向外牵引。在根据本专利技术的转子中，各个转子钢片经由其粘附区域粘附在相邻的隔磁部的浇铸材料处。由此显示了以下优点，作用到相应的转子钢片上的离心力能够经由粘附连接传导到浇铸材料上。因此，转子钢片层的转子钢片能够通过与其在粘附区域中粘接的浇铸材料抵抗离心力地保持，这使得转子相对于离心力更稳定，从而能在更高的转速下运行。此外，作用到浇铸材料上的力是剪切力，并且因此能够以低得多的断裂风险作为牵引力传输到浇铸材料上，该牵引力与从现有技术中公知的转子的情况一样。在此，相邻转子钢片层的隔磁部能够绕着旋转轴线相互扭转地布置，从而使整个转子叠具有斜度，其优选地相应于转子的槽距。这导致了减少转矩波动。但是特别优选的是径向错位，即彼此邻接的转子层的隔磁部在径向上相互错位地布置。由此具有以下优点，作用到转子钢片层的各个转子钢片上的离心力能够特别有效地引向轴。粘附区域能够在径向延伸方向上具有例如0.5毫米到5毫米的尺寸。另外的优点在于，在转子钢片中，在其粘附区域中分别设计至少一个凹进部。此时，粘附在转子钢片处的浇铸材料以有利的方式在径向方向上形成形状配合。换句话说，浇铸材料啮合到转子钢片中。凹进部能够是切口或者断面。在此，凹进部能够通过切削法来提供，即在组合叠片中有留空部。但是特别优选的是，通过冲压构成凹进部、即冲压部。该非切削的方法仅挤压了转子钢片的软磁材料。由此得出的优点在于，通过形成凹进部没有减小转子钢片的能导磁的横截面。根据本专利技术的实施方式，凹进部具有在0.05毫米和0.5毫米之间的深度。例如其能够为0.1毫米。附加于或者替代于凹进部能够设置，分别使转子钢片在其粘附区域中比在与粘附区域邻接的区域中更粗糙。由此，使浇铸材料粘附在转子钢片处的粘附力比平坦的、未处理的转子钢片更大。优选地，相邻转子钢片层的隔磁部通过错位不是完全彼此分开的，而是彼此邻接的转子钢片层的隔磁部成对地重叠地布置，从而使重叠的隔磁部的浇铸材料表现为一体的支承体。换句话说，在将转子钢片串起时，在轴向方向上依次布置不同的转子钢片层的各个隔磁部，以使得转子钢片层的彼此相对应的隔磁部在整体上在组合叠片中分别形成空间或者井形道。通过以浇铸材料浇铸该井形道，贯穿整个组合叠片的杆相应地作为一体的支承体产生。由此，转子的弯曲力矩以有利的方式变大。此外，经由杆能够将作用到转子钢片上的离心力轴向地传导给组合叠片的轴向端部，并且在该处例如通过稳定的端部盘传输到轴上。也能够在组合叠片内部设置非铁磁的中间盘，其在径向方向上支承杆。根据有利的实施方式，浇铸材料包括电绝缘的材料。由此得到以下优点，闭锁或者抑制转子钢片层之间的涡流。结合本专利技术，电绝缘特别地理解为小于10西门子、特别是小于1西门子的导电能力。聚合物、特别是合成树脂或者陶瓷被证明特别合适的。合成树脂具有特别的优点，在粘附区域中还有特别大的附着力施加到邻接的钢片上，并且能够提供按比例的大抗切变强度。另外的优点在于，浇铸材料包括能导电的材料，特别是铝和/或铜。铝和铜也能够分别以铝合金或者铜合金的形式来提供。结合本专利技术，能导电理解为具有大于100西门子、特别是大于1000西门子的导电能力的材料。借助于能导电的浇铸材料得到以下优点，借助于隔磁部能够构造组合叠片中的笼型转子的笼型绕组杆。关于这一点，本专利技术的特别有利的改进方案提出，即组合叠片在轴向端部处分别具有带有隔磁部的转子钢片层，并且每个轴向端部的隔磁部分别通过由浇铸材料形成的短路环相互电连接，并且总体上通过组合叠片中的浇铸材料和短路环提供转子的起动笼型绕组。换句话说，即短路环也由浇铸材料形成。由此得出以下优点，利用单独的工作层能够在组合叠片中构成起动笼型绕组或者短路笼。为了在组合叠片中构成相互错位的隔磁部，能够为每个转子钢片层分别提供特别剪裁的软磁的钢片。但是特别有利的是，所有的转子钢片层都具有相同的剪裁。此时能够实现高的同类件应用。通过至少一个转子钢片的相应边缘和隔磁部限定了该剪裁并且共同表现为一个轮廓，即用于各个转子钢片层的每个钢片的剪裁形状。转子钢片层的这种轮廓在此相同地设计。现在为了获得彼此错位的隔磁部，在本实施方式中，在根据本专利技术的转子中简单地相互扭转地布置转子钢片层。例如相应相邻的转子钢片层能够具有尽管相同、但是相互扭转了 90度的轮廓。如已经实施的，属于本专利技术的还有一种磁阻电机。该磁阻电机具有带有线圈的定子，以用于通过线圈的交流馈电使根据本专利技术的转子以一定的转速旋转。通过线圈的交流馈电能够在转子中生成旋转场。在该转子中布置根据本专利技术的转子的实施本文档来自技高网...

【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)具有带有多个转子钢片层(16)的组合叠片(14)，该转子钢片层中的每个转子钢片层都具有以非铁磁的浇铸材料(44)浇铸的隔磁部(28)和至少一个软磁的、界定了所述隔磁部(28)的转子钢片(18，18’)，其特征在于，在彼此邻接的所述转子钢片层(16)中分别相互错位地布置该转子钢片层的所述隔磁部(28)，从而该转子钢片层(16)中的一个转子钢片层的所述隔磁部(28)在轴向方向上至少部分地通过另一个转子钢片层(16)的相应的所述转子钢片(18，18’)来界定，并且所述隔磁部(28)的所述浇铸材料(44)在粘附区域(40)中分别粘附在相应的所述转子钢片(18，18’)处。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·比特纳，马蒂亚斯·瓦尔穆特，诺贝特·韦纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE