用于永磁激励的电机的转子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于电机（1）的转子装置（4），包括：带有在一个磁化方向上的磁化（M1）的永磁体（7）；以及至少两个极靴（42），永磁体（7）被布置在极靴之间且极靴分别构成了转子极（48），其中，磁化方向不同于极靴（42）的布置方向，且沿着与永磁体（7）相邻的转子极（48）的方向以预定的磁化角（θ）倾斜布置。

Rotor of motor for permanent magnet excitation

The present invention relates to a motor (1) rotor device (4), including: with magnetized in a direction of magnetization of the permanent magnet (M1) (7); and at least two pole (42), the permanent magnet (7) is arranged on the pole and pole respectively constitute the rotor most (48), among them, the magnetization direction is different from the pole shoe (42) layout direction, and along with the permanent magnet (7) adjacent the rotor pole (48) magnetization direction at a predetermined angle (theta) tilt arrangement.

【技术实现步骤摘要】
用于永磁激励的电机的转子装置
本专利技术涉及永磁激励的电机，特别是用于这种电机的转子装置。
技术介绍
由现有技术已知若干转子装置，它们具有极靴，极靴沿气隙到定子装置的方向提供由永磁体产生的励磁场。在针对永磁体在转子装置中的布置方式的变型方案中，永磁体以其极向平行于转子的运动方向布置，因而转子装置的极靴处在永磁体之间。在极靴中，由永磁体输出的磁场向着气隙的方向转向。这种类型的转子装置今天被使用在许多永磁激励的电机中，例如作为自动化技术中的伺服马达或牵引马达。在此使用基本上正方形的永磁体，它们能简单地且以很小的费用制造，其中，磁化各向异性和与之同向的磁化方向沿着转子的运动的方向取向。在旋转式电机中，永磁体的这种布置方式被称为辐条式布置方式。永磁体的极向沿切向延伸。这种转子装置的优势在于，通过合适的尺寸设定可以达到大于所使用的永磁体的剩余磁通密度的气隙磁通密度。因为气隙磁通密度决定性地决定了电机的扭矩密度，所以由此可以建造有较高扭矩密度的高功率的电机。上述转子装置通常结合由简单的、成本低廉的磁性材料制成的永磁体一起建造，特别是没有稀土化合物以及有较小的剩余磁通密度的磁性材料，例如由第六代经烧结的铁素体材料制成的永磁体。由烧结的铁素体材料制成的永磁体此外还具有较小的矫顽场强，因而在有足够高的场强度的相反的磁场中存在退磁的风险。为了补偿这种较小的矫顽性，永磁体沿其材料各向异性和其磁化的方向被实施得较厚，以便使得该永磁体变得有能力抵抗通过电机的定子场进行的退磁。此外，在有在辐条布置方式中的永磁体的转子装置中，在永磁体的磁通路径中存在两条气隙。为了仍然达到很高的气隙磁通密度以及很高的抵抗退磁的能力，这样布置的永磁体通常构造有经提高的厚度（沿极化方向），如在由铁素体材料制成的永磁体的转子装置中那样，该永磁体的极向平行于气隙磁场延伸。这是因为：这些永磁体受结构限制在它们各自的磁通路径中具有仅一条气隙。特别是在有特定的转子直径和预定的极数的旋转式电机中，在辐条布置方式中，永磁体的厚度沿切向（极化方向）的每一次提高都导致了它们最大可能的径向长度的变小。永磁体的径向长度的这种局限限制了能通过永磁体提供的磁通以及由此减小了电机的气隙磁通密度和扭矩密度。永磁体的厚度的每一次提高也导致了在电机的气隙处的单个极靴的角覆盖部的变小以及必要时也可能导致这个角小于其最优值。本专利技术所要解决的技术问题是，特别是在旋转式电机中提供一种转子装置，其减小了永磁体由于定子磁场的作用而退磁的风险或倾向。本专利技术的另一个所要解决的技术问题是，将永磁体的厚度设置得尽可能小，而不会加剧退磁的风险。
技术实现思路
该技术问题通过按照本专利技术所述的转子装置以及通过按照本专利技术所述的电机解决。本专利技术的其它的设计方案在优选实施例和其它实施例中说明。按照第一个方面，用于电机的转子装置包括：-带有沿磁化方向的磁化的永磁体；以及-至少两个极靴，永磁体被布置在该极靴之间且该极靴分别构成了转子极，其中，磁化方向不同于极靴的布置方向且向着与永磁体相邻的转子极的方向以磁化角倾斜布置。上文的转子装置的想法在于，永磁体配设有不同于相邻的极靴的布置方向的磁化方向。以这种方式实现的是，尤其在转子装置的运动的从优方向上，永磁体的磁化不再是完全地，而是仅部分对抗使退磁的定子磁场。因为永磁体的磁化方向在退磁区域中不同于平行于对立的定子磁场的方向或者横向于或倾斜于这个定子磁场的方向延伸，所以造成相应经减小的退磁。由此能够在退磁区域中削弱退磁作用的效果（在退磁区域中，在允许的定子磁场下也许可能出现不可逆转的退磁）。通过设置带有不同于布置方向的磁化方向的永磁体，可以针对转子装置的运动的从优方向大幅减小定子磁场的退磁作用。此外，沿倾斜的磁化方向的磁化可以提高了至少1/cos（θ），因而进一步提高了针对退磁的抵抗能力。此外，在整个永磁体中的磁化方向可以是相同的。尤其可以设置多于两个的极靴，该极靴和布置在其间的永磁体交替地布置，其中，两个相邻的永磁体的极化方向关于极靴的布置方向彼此相反，其中，相邻的永磁体的极化方向尤其（关于它们的布置方向）是同向的。这就是说，所有的永磁体具有相同的场线走势，其中，沿着周向分别互相示出了相邻的永磁体的北极和南极。按照一个实施形式，在布置方向和磁化方向之间的磁化角可以小于60°，优选在15°和45°之间，尤其在25°和35°之间。可以规定，在永磁体的面朝转子极的端侧处布置着一个或两个第一场导引接片，它们齐平地贴靠在永磁体上且沿着极靴的布置方向取向。此外可以设两个第一场导引接片，它们的端部朝向彼此且彼此间间隔有一个间距，该间距在永磁体沿布置方向的宽度的0.3和0.7之间、优选在0.3和0.5之间。按照一种实施形式，第一场导引接片具有相同的长度或不同的长度，其中，第一场导引接片中的较长的被布置在永磁体的棱边处，磁化方向对准该棱边。此外，可以设仅一个第一场导引接片，它的端部沿布置方向取向且具有在永磁体沿布置方向的宽度的0.3和0.7之间的、优选在0.5和0.7之间的长度。作为备选方案或附加方案，可以在永磁体的背对转子极的端侧处布置一个或两个第二场导引接片，该第二场导引接片齐平地贴靠在永磁体上且沿着极靴的布置方向取向。尤其可以设两个第二场导引接片，它们的端部朝向彼此且彼此间间隔有一个间距，该间距在永磁体沿布置方向的宽度的0.3和0.7之间、优选在0.3和0.5之间。第二场导引接片尤其可以具有相同的长度或不同的长度，其中，第二场导引接片中的较长的被布置在永磁体的棱边处，磁化方向对准该棱边。作为备选方案，可以设仅一个第二场导引接片，它的端部沿布置方向取向且具有在永磁体沿布置方向的宽度的0.3和0.7之间的、优选在0.5和0.7之间的长度。按照另一个方面，设一种电机，其带有用于提供定子磁场的定子装置和上文的转子装置。按照另一个方面规定，将上文的电机使用在这样的应用中，在该应用中，电机的转子装置沿从优方向运动，其中，规定永磁体沿磁化方向的磁化，磁化方向对准相邻的转子极，该相邻的转子极逆着从优方向布置在相关的永磁体处。附图说明在下文借助于附图详细阐释本专利技术的优选的实施方式。图示：图1是带有转子装置的电机的示意性的横剖面，在该转子装置中，永磁体以辐条布置方式被布置；图2是图1的电机的横剖面视图的截面图，其带有用于说明可能出现永磁体退磁的区域的场线；图3示出了在转子装置中的沿永磁体的布置方向磁化时定子磁场对转子设备的永磁体的磁化的影响；图4示出了在沿倾斜于在转子内的永磁体布置方向的方向磁化时，定子磁场对转子设备的永磁体的磁化的影响；图5示出了定子磁场的退磁的份额与定子磁场的角位置ρ相关的走势；图6示出了退磁风险R与磁化角θ相关的走势；图7是电机的截面的横剖面视图，其中，永磁体的磁化方向关于转动方向朝着气隙倾斜。具体实施方式图1示出了作为电机1的旋转式永磁激励的内转子电机的示意性横剖面。电机1具有柱筒形的定子2。定子2包括柱筒形的定子止回区域（Statorrückschlussbereich）21，等距地沿圆周方向U布置的定子齿22从该定子止回区域径向向内指向地突出且用该定子齿的向内指向的端部限定了一个同样柱筒形的内空隙3。定子齿22在该定子齿的径向在内的端部上配设有齿头23，齿头具有大致圆节段状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电机（1）的转子装置（4），包括：‑ 带有在一个磁化方向上的磁化（M1）的永磁体（7）；以及‑ 至少两个极靴（42），永磁体（7）被布置在该极靴之间且该极靴分别构造转子极（48），其中，所述磁化方向不同于极靴（42）的布置方向，尤其不同于相对于所述转子装置（4）的切向，且所述磁化方向向着与永磁体（7）相邻的转子极（48）的方向以预定的磁化角（θ）倾斜布置。

【技术特征摘要】
2015.12.08 DE 102015224544.61.用于电机（1）的转子装置（4），包括：-带有在一个磁化方向上的磁化（M1）的永磁体（7）；以及-至少两个极靴（42），永磁体（7）被布置在该极靴之间且该极靴分别构造转子极（48），其中，所述磁化方向不同于极靴（42）的布置方向，尤其不同于相对于所述转子装置（4）的切向，且所述磁化方向向着与永磁体（7）相邻的转子极（48）的方向以预定的磁化角（θ）倾斜布置。2.按照权利要求1所述的转子装置（4），其中，所述磁化方向在所有的永磁体（7）中都是相同的。3.按照权利要求1或2所述的转子装置（4），其中，设置多于两个极靴（42），该极靴与布置在其间的所述永磁体（7）交替地布置，其中，永磁体（7）中的两个相邻的永磁体的极化方向关于极靴（42）的布置方向即切向彼此相反，其中，相邻的永磁体（7）的磁化方向尤其是同向的。4.按照权利要求1至3任一项所述的转子装置（4），其中，在布置方向和磁化方向之间的磁化角小于60°，优选在15°和45°之间，特别在25°和35°之间。5.按照权利要求1至3任一项所述的转子装置（4），其中，一个或两个第一场导引接片（45）被布置在永磁体（7）的面朝所述转子极（48）的端侧处，该第一场导引接片齐平地贴靠在永磁体（7）处且沿着极靴（42）的布置方向取向。6.按照权利要求5所述的转子装置（4），其中，设置两个所述第一场导引接片（45），该第一场导引接片的端部朝向彼此且彼此间间隔有这样的间距，该间距计为在永磁体（7）的沿布置方向的宽度的0.3和0.7之间、优选0.3和0.5之间。7.按照权利要求6所述的转子装置（4），其中，第一场导引接片（45...

【专利技术属性】
技术研发人员：SA埃文斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE