为了在电力机器(300)以及在尤其用于这种电力机器(300)的磁体装置(200)中进一步降低昂贵的磁性材料所需的数量，而在力、扭矩或功率方面不会损失，在此推荐，这种尤其用于这种电力机器(300)的磁体装置(200)包含至少一个由永磁性材料构成的部段(201)，在该部段中构成至少一个非磁性切缺(203)，用于影响由磁体装置(200)引发的磁场和/或磁通量(206)的方向和/或强度。
【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尤其用于电力机器的磁体装置。本专利技术还涉及一种具有这种磁体装置的电力机器。现有技术由文献US7804216B2已知一种电力的磁阻机器，其具有转子，该转子的芯子通过由磁性钢构成的电枢冲压片组装而成。在该芯子中构成用于永磁体的容纳缝，永磁体嵌入所述容纳缝中。所述容纳缝沿着等边三角形的侧边成对地布置。为了影响在磁阻机器中构成的磁场或磁通量，尤其为了构成磁极，在转子的芯子中相对容纳缝的每一对居中地、接近转子的圆周地布置位于转子的磁极之间的空气间隙。在永磁体的每一个的侧面构成另外的、直接在两侧与容纳缝相连的空气穴(Lufttaschen)，所述空气孔同样用于影响磁场或磁通量。所述永磁体自身矩形地具有完全封闭的横截面，并且由具有高磁性的材料制成。由文献DE69823239T2已知一种具有可旋转设置的、带有转子铁芯的转子和设置在转子铁芯的外周缘附近的永磁体的永磁体同步电机。永磁体具有主磁体极部段和辅助极部段，所述辅助极部段在磁体极部段上与主磁体极部段集成地构成。在文献DE69823239T2中示出的实施形式中，永磁体基本上设计为半圆柱形，并且由在切向延伸的直线形部段、在直线形部段的两个端部上构成的垂直部段、倾斜部段(所述倾斜部段分别在其与垂直部段的相互接近的方向上倾斜向外地延伸)和弧形部段(其将两个倾斜部段相连并且与转子铁芯的外周缘大致平行地延伸)构成。主磁体极部段在此在直线形部段和户型部段之间构成。在磁体极部段上在主磁体极部段附近中并进而集成构成的辅助极部段具有倾斜部段。主磁体极部段以及辅助极部段磁化为相同的极性，因此朝向磁体极部段的磁性路径通过由辅助极部段流出的磁场线饱和。在该实施形式中，倾斜部段和弧形部段磁化为一个极性，而直线部段磁化为另外的极性。此外如在文献DE69823239T2所述那样，因为辅助极部段被磁化，通过辅助极部段产生的磁通大致正向的朝向倾斜面从倾斜部段延伸到转子铁芯。
因此在磁体极部段附近的磁场路径在转子铁芯、也就是辅助部段的附近以更高的程度饱和。由此可以避免的是，磁体极部段上的磁通量被短路，由此经过在定子和转子之间的间隙的磁通量的数值增大，因此提高电机转矩。此外辅助极部段在倾斜部段和弧形部段之间的连接点上具有弯折的部段，其定义了边界，因此在辅助极部段的磁性北极和磁性南极之间的间距变得更小。由此在辅助极部段中磁体的体积应该被降低，并且在转子铁芯的外周和辅助极部段之间的间距被增大，因此磁路可以是充分饱和的。此外，在转子的圆周方向上的极-极间距被增大，由此提高了转子铁芯的强度。在现代电力机器中，例如磁阻机器或永磁体同步电机中，尤其为了用于汽车，尤其在电动车和/或混合动力汽车中，在降低结构空间和重量的同时提高可用转矩的或输出功率意义重大。为此要使用具有高磁性的磁体装置或永磁体。这种永磁体优选由相对稀少进而昂贵的材料制成。
技术实现思路
：技术任务、解决方案、优点本专利技术所要解决的技术问题在于，在所示形式的电力机器以及在尤其用于这种电力机器的磁体装置中，进一步降低昂贵的磁性材料所需的数量而在力、扭矩或功率方面不会损失。所述技术问题通过磁体装置解决，其包含至少一个由永磁性材料构成的部段，在该部段中构成至少一个非磁性切缺，用于影响由磁体装置引发的磁场和/或磁通量的方向和/或强度。这种磁体装置尤其设置用于使用在电力机器中。在电力机器中进行对其中构成的磁环路的优化，也就是磁场或磁通量在其强度和空间方向上的分布的优化，也就是磁场强度或磁通量的强度和空间分布或磁场的场线的方向或磁通量的磁通线的优化，这种优化在机器中，优选在其定子和转子中进行，其传统地通过具有用于磁体装置(例如永磁体)的切缺和具有在板部段中设置的空气穴的定子和/或转子板部段的构造进行上述优化。由此应该节省材料和重量并且提高由机器输出的机械功率。本专利技术基于的知识在于，这种磁环路的进一步的优化、也就是节省重量和材料和/或功率提高也可以或附加地由此实现，即在有磁性材料中构造一个或多个非磁性的切缺。所述切缺优选这样设置，即由此进行在电力机器的工作中构成的磁场或磁通量的空间分布的影响，通过这种影响可以实现在磁体装置中在工作中引起的、由磁场或磁通量导致的力的升高。但是业已示出的是，至少
一个非磁性切缺也可以在由永磁性材料构成的部段中构成，其中在电力机器的工作中产生的磁场或磁通量和从而在工作中由此产生的力至少基本上不会被影响，并且因此实现了永磁性材料的显著的节省，因此获得重量和成本的节省。在由永磁性材料构成的部段构成的部段中的至少一个非磁性切缺优选这样构成，即以想象中由永磁性材料构成的例如平面状的体为基础，实际上在切缺的区域中通过非磁性材料或空气或者真空(通常这样表述：通过具有较小相对导磁率常数的材料、优选通过具有空气、真空等近似或类似的磁性质的材料)替换永磁性材料。尤其通过构成空气填充的非磁性切缺可以获得特别廉价的结构形式，节省重量并且与其可选地还能实现磁场力的提高和由此电力机器的扭矩和功率的提高。因此尤其在电力机器的转子中能够节省重量并且降低其惯性矩，这有助于在机器加速时电功率的节省并且改进与之相关的运行特性。所述至少切缺在此可以设计为孔、空腔、槽缝、穴口、凹口、沟纹、孔洞或磁体装置的由永磁性材料构成的部段的类似结构。本专利技术的有利的技术方案在从属权利要求中示出。按照本专利技术的磁体装置的优选扩展设计，在永磁性材料中的至少一个非磁性的切缺设计为至少几乎完全封闭的切缺。这尤其表示切缺的特殊构造，该切缺原理上朝磁体装置的至少一个表面打开或者相对磁体装置的所述表面至少几乎完全封闭，并且因此与这些表面的每一个任意间隔地成型，因此得出用于至少一个切缺的布局和造型的广泛的变形范围。在此，上述类型的封闭的切缺例如可以有利地通过由永磁性材料构成的部段的两构件式造型实现，其中，所述构件的至少一个包含打开的切缺，并且两个构件以至少一个切缺相互扣合地相互接合并且从而所述至少一个打开的切缺被封闭。若按照本专利技术的磁体装置和该磁体装置的由永磁性材料构成的部段具有中心轴线和/或中心平面、并且追求磁场或磁通量围绕该中心轴线和/或中心平面对称的分布，则按照本专利技术的磁体装置的另外优选的实施形式，在永磁性材料中的至少一个非磁性切缺相对磁体装置的中心轴线和/或中心平面至少基本上对称地构成。这优选在电力机器中得出。因此按照本专利技术的磁体装置的有利的磁性属性能够借助简单的制造获得。按照本专利技术的磁体装置的另外的实施形式，所述磁体装置包含至少一个由导磁材料构成的部段，在该部段中构成至少一个非磁性切缺用于影响由磁
体装置发出的磁场和/或磁通量的方向和/或强度。在此导磁材料优选理解为具有高导磁率的材料，尤其如铁或具有可比照的磁性属性的材料。在这种构造中，永磁材料例如通过导磁材料、例如铁替换，由此尤其节省了成本。此外，在这种构造中还可以随着力、扭矩进而电力机器的功率的升高实现磁场或磁通量的分布的影响。在按照本专利技术的磁体装置的优选的扩展设计中，在导磁材料中的至少一个非磁性切缺设计为至少几乎完全封闭的切缺。在按照本专利技术的磁体装置的另外的优选的实施形式中，在导磁材料中的至少一个非磁性切缺相对磁体装置的中心轴线和/或中心平面至少基本上对称地构成。关于在永磁性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁体装置(200)，其尤其用于电力机器，所述磁体装置包含至少一个由永磁性材料构成的部段(201)，在该部段中构成至少一个非磁性切缺(203)，用于影响由磁体装置(200)引发的磁场和/或磁通量(206)的方向和/或强度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 DE 102014203528.71.一种磁体装置(200)，其尤其用于电力机器，所述磁体装置包含至少一个由永磁性材料构成的部段(201)，在该部段中构成至少一个非磁性切缺(203)，用于影响由磁体装置(200)引发的磁场和/或磁通量(206)的方向和/或强度。2.按照权利要求1所述的磁体装置(200)，其特征在于，在永磁性材料(201)中的至少一个非磁性切缺(203)设计为至少几乎完全封闭的切缺。3.按照权利要求1或2所述的磁体装置(200)，其特征在于，在永磁性材料中的至少一个非磁性切缺(203)相对磁体装置(200)的中心轴线和/或中心平面(205)至少基本上对称地构成。4.按照权利要求1至3之一所述的磁体装置(200...
【专利技术属性】
技术研发人员：M塔舍，GF吕尔斯，M劳克施沃尔布，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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