用于无传感器控制的具有双相磁性材料的感应电机制造技术

本发明专利技术涉及用于无传感器控制的具有双相磁性材料的感应电机。具体而言，本发明专利技术涉及由圆形迭片元件(12)制成的转子迭片(10)，圆形迭片元件(12)具有沿周向围绕圆形迭片元件(12)移置的多个转子条开口(16)，并由磁性材料制成，例如双相或两态磁性材料。元件(12)的区域(30)接受处理，从而造成该区域(30)使得处理的区域(30)的相对磁导率低于磁性材料的相对磁导率。还公开了转子芯组件和包括转子迭片(12)的感应电机以及转子迭片的制造方法(200)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及电机，例如感应电机，并且尤其涉及容许无传感器控制的具有双相磁性材料的感应电机及其构件和制造方法。
技术介绍
在各个行业中对电机的使用在众多工业、商业和运输业中变得更加普遍。例如，关于混合动力和/或电动汽车的牵引应用，感应电机的使用相当普遍。关于这些应用存在高功率密度和高效率的需求方面的挑战。还存在提出设计挑战的在功率密度、效率和电机的恒定功率速度范围之间的折衷。一个挑战通过除去转子轴传感器(诸如转子位置和/或速度传感器)解决，这是所期望的，从而减少成本和/或整体马达包装尺寸且提高系统可靠性。轴传感器是电机驱动中的失效和成本的主要来源。引入凸极性到转子结构(例如转子迭片)是容许省略传感器的典型目标。通常有两种引入凸极性的方式：调整转子条的漏磁(感应)和/或调整高频转子条电阻。漏磁调整可以通过组合的方式获得，包括：改变迭片中的桥区的厚度(或宽度)；和/或(在具有槽口的情况下)改变槽口的宽度。电阻调整可以通过调节转子条的截面形状和/或面积获得。改变转子条的形状和/或面积(其可包括改变转子条的宽度和/或高度)影响电阻调整。图1和图2示出了尝试引入凸极性的现有技术的转子迭片设计的仅仅两个示例。例如，图1示出具有大小一致的转子开口的转子迭片，其中每个开口具有开口槽构造。例如，图2示出具有不完全一致的形状和大小的转子开口的转子迭片。如图所示，其中一些转子开口是闭合的变型，而其他转子开口具有开口槽构造。另外，带槽的转子开口相比闭合的开口变型具有更大的截面积。显然，其他实施例(未示出)也是已知的。在任何情况下，在这些实施例中引入凸极性在迭片以及转子本身的制造方面带来挑战。本质上，这些方法论在转子迭片的制造、成本和质量控制以及确保转子结构方面带来挑战。因此，存在改进现有电机技术的日益迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术通过提供最终容许实现无传感器控制的电机来解决至少一些前文所述的挑战。更具体而言，本专利技术旨在提供转子迭片、使用该转子迭片的容许无传感器控制的具有双相磁性材料的感应电机，以及制造方法。因此，根据本专利技术的一个方面，转子迭片包括：圆形迭片元件，其包括多个开口，该多个开口配置为接收沿周向围绕该元件移置的多个转子条，其中圆形迭片元件包括磁性材料，此外，其中圆形迭片元件的第一区域接受处理，从而造成第一区域使得第一区域的相对磁导率低于磁性材料的相对磁导率。根据本专利技术的另一方面，一种制造方法包括：选择性地处理转子迭片的区域，从而改变该区域的磁导率，其中转子迭片配置用于电机中，转子迭片包括沿周向围绕转子迭片移置的多个开口，其中，转子迭片包括双相磁性材料。技术方案1：一种转子迭片，包括：圆形迭片元件，其包括多个开口，所述多个开口配置为接收沿周向围绕所述元件移置的多个转子条，其中所述圆形迭片元件包括磁性材料，此外，其中所述圆形迭片元件的第一区域接受处理，从而造成所述第一区域使得所述第一区域的相对磁导率低于所述磁性材料的相对磁导率。技术方案2：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述磁性材料包括双相磁性材料或两态磁性材料。技术方案3：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述转子迭片配置用于感应电机中。技术方案4：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述多个开口具有一致的构造。技术方案5：根据技术方案1所述的转子迭片，还包括在所述圆形迭片元件的外周上的多个槽。技术方案6：根据技术方案5所述的转子迭片，其中，所述多个槽中的每个槽与所述多个开口中的一个开口邻接，从而限定所述多个开口为开放构造。技术方案7：根据技术方案5所述的转子迭片，其中，所述多个槽中的每个槽不与所述多个开口中的一个开口邻接，从而限定所述多个开口为闭合构造。技术方案8：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述第一区域邻近所述多个开口。技术方案9：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述第一区域通过控制所述转子条的漏磁通引入转子凸极性。技术方案10：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述第一区域通过对所述磁性材料的局部处理制成。技术方案11：根据技术方案8所述的转子迭片，其中，所述局部处理包括氮化。技术方案12：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述第一区域是非磁性的。技术方案13：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，第一开口的第一区域不同于第二开口的第一区域。技术方案14：根据技术方案1所述的转子迭片，其中，所述第一区域在以下至少一个中邻近所述开口定位：桥区、侧区以及所述桥区的末端。技术方案15：一种感应电机，包括：多个堆叠的根据技术方案1所述的转子迭片，从而限定转子芯组件；和围绕所述转子芯组件的定子。技术方案16：根据技术方案15所述的感应电机，其中，所述感应电机是非编码的。技术方案17：一种制造方法，包括：选择性地处理转子迭片的区域，从而改变所述区域的磁导率，其中所述转子迭片配置用于电机中，所述转子迭片包括沿周向围绕所述转子迭片移置的多个开口，其中，所述转子迭片包括双相磁性材料。技术方案18：根据技术方案17所述的方法，还包括提供所述转子迭片。技术方案19：根据技术方案17所述的方法，所述选择性处理包括氮化。技术方案20：根据技术方案17所述的方法，所述选择性处理包括施加热处理。技术方案21：根据技术方案17所述的方法，所述区域邻接所述多个开口。技术方案22：根据技术方案17所述的方法，所述多个开口配置为接收转子条；以及所述选择性处理包括通过控制所述转子条的漏磁通引入转子凸极性。本专利技术的各种其它特征和优点将从以下的详细描述和附图显而易见。附图说明在参照伴随的附图阅读以下的详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中类似的符号代表全部附图中类似的部件，其中：图1是现有技术的用于感应电机的转子迭片的一个实施例的前视图。图2是现有技术的用于感应电机的转子迭片的另一个实施例的前视图。图3是根据本专利技术的实施例的用于感应电机的转子迭片的前视图。图4是根据本专利技术的实施例的图3中的转子迭片的一部分的局部放大前视图。图5A-图5E示出了本专利技术的不同转子迭片实施例的局部放大前视图。图6是示出根据本专利技术的实施例的制造方法的流程图。部件清单10迭片12实心材料14轴孔16绕组孔18桥30消磁材料的共同/所有区域32消磁材料的桥区34消磁材料的侧区36消磁材料的远侧/端部区域100现有技术的迭片200制造方法202提供迭片204选择性地处理迭片。具体实施方式除非另外限定，本文所使用的技术和科学用语具有如本领域的普通技术人员关于本公开主题一般理解的相同含义。如本文中所使用的用语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅用于将一个元件与另一元件区分。用语“一”、“一个”、“这个”不表示对数量进行限制，而是表示存在所指的项目中的至少一个，并且用语“前”、“后”、“底部”和/或“顶部”(除非特别指出)只是为了便于叙述，且不限于任何一个位置或空间定向。如果公开了范围，针对相同构件或性质的所有范围的端点是包括在内的且可独立地组合(例如，“达到大约25wt.％”的范围包括端点以及“大约5wt.％到大约25wt.％”的范围的全部中间值等等)。结合数量使用的修饰的“大约”是包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子迭片(10)，包括：圆形迭片元件(12)，其包括多个开口(16)，所述多个开口(16)配置为接收沿周向围绕所述元件(12)移置的多个转子条，其中所述圆形迭片元件(12)包括磁性材料，此外，其中所述圆形迭片元件(12)的第一区域(30)接受处理，从而造成所述第一区域(30)使得所述第一区域的相对磁导率低于所述磁性材料的相对磁导率。

【技术特征摘要】
1.一种转子迭片(10)，包括：圆形迭片元件(12)，其包括多个开口(16)，所述多个开口(16)配置为接收沿周向围绕所述元件(12)移置的多个转子条，其中所述圆形迭片元件(12)包括磁性材料，此外，其中所述圆形迭片元件(12)的第一区域(30)接受处理，从而造成所述第一区域(30)使得所述第一区域的相对磁导率低于所述磁性材料的相对磁导率。2.根据权利要求1所述的转子迭片(10)，其特征在于，所述磁性材料包括双相磁性材料或两态磁性材料。3.根据权利要求1所述的转子迭片(10)，其特征在于，所述转子迭片(10)配置用于感应电机中。4.根据权利要求1所述的转子迭片(10)，其特征在于，所述多个开口(16)具有一致的构造。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·F·埃尔雷菲，KK·胡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US