具有附加的自有磁化部的磁阻转子制造技术

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)具有带有层(16)的叠片组(14)，每个层都具有多个分别由导磁转子片(18)形成的、在各两个相邻的d轴线之间且倾斜于相应的q轴线(30)延伸的磁通引导部段(24)，其中该磁通引导部段(24)分别通过利用浇注料浇注的磁通闭锁部(22)彼此分离。本发明专利技术的目的是在转子(10)中附加地提供永磁激励，而不会使转子的磁阻变差。本发明专利技术为此提出，在一个或多个或每个磁通闭锁部(22)中浇注料具有永磁性的微粒(36)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有附加的自有磁化部的磁阻转子
本专利技术涉及一种用于磁阻电机的转子，具有这种转子的电机以及用于制造所述转子的方法。转子具有带有多个彼此电绝缘转子片层的叠片组。每个转子片层可以具有用于在转子的d轴线之间引导磁通的条形磁通引导部段。磁通引导部段沿其纵向延伸方向倾斜于或横向于转子的相应的q轴线延伸并由磁通闭锁部彼此分开。
技术介绍
这种用于磁阻电动机的转子由US5818140A中已知。其中描述了一种转子，其叠片组由转子片组成，转子片有冲压部。这种转子在这里也被称为Vagati转子。在各个磁通引导部段之间，空气位于通过冲压部产生的磁通闭锁部中，其起到磁通闭锁部的作用。然而，冲压部导致叠片组的机械稳定性减弱，因此该转子不适用于高转速，特别是不适用于大于3000转/分钟的转速。为此，所述类型的转子不适合于高转速要求。从JP2002095227A已知一种Vagati转子，其中磁通闭锁部浇注有由合成树脂制成的浇注料。在这种情况下，径向相邻的磁通引导部段具有梯形空隙，树脂在浇注期间同样也流入空隙中。由此，磁通引导部段通过燕尾连接与硬化的树脂连接。因此在高转速下，由离心力引起的拉力经由合成树脂从转子的外圆周向内传导到轴。这样的缺点是磁通引导部段的梯形空隙会影响发动机的效率，因为磁通量受到阻碍。由于这种布置，合成树脂也受到拉伸应力，这可能导致合成树脂的破裂或开裂。作为磁阻转子的结构原理，已知在该转子中还使用永磁体，以便获得由磁阻和同步电动机构成的混合转子类型。作为由转子产生的机械转矩M，得到M＝3/2p(P*Iq+(Ld-Lq)*Id*Iq)，其中p是极对数，P是由永磁体产生的附加极轮磁通，Iq是定子线圈电流的q分量，Id是定子线圈电流的d分量，Lq是转子电感的q分量，Ld是转子电感的d分量。将永磁体布置在磁阻转子中具有多个缺点。永磁体通常以矩形或块形式制成，其然后插入磁阻转子的叠片组中。为此，其中应布置有永磁体的磁通闭锁部必须具有多边形形状，以便能够容纳和固定永磁体。由于空气闭锁部利用针对永磁体的形状的尽可能最小的变化与永磁体的形状相匹配，永磁体不再最佳地匹配于实现Vagati转子所需的磁通的场走向。此外，永磁体不能无缝地布置在弯曲的磁通闭锁部中，从而在永磁体之间存在填充有空气的间隙。此外，永磁体不能沿着由此所形成的轴向弯曲的通道或管道无缝地布置在倾斜的叠片组中，因为为了插入多数为立方体形的永磁体，永磁体的尺寸根据倾斜角必须小于磁通闭锁部。这导致了效率损失。文献WO2009/063350A2描述了一种磁阻转子，在该磁阻转子的磁通闭锁部中布置有永磁材料。永磁材料可以布置在塑料基质中并通过注塑成型填充到磁通闭锁部中。借助于材料也可以在转子的轴向端面处分别形成端盘以稳定转子。通过塑料基质的形状塑造可以补偿转子的不平衡。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种具有附加的自有磁化部的磁阻转子。该目的由独立专利权利要求的主题来实现。本专利技术的有利改进方案由从属权利要求的特征给出。本专利技术提供了一种用于磁阻电机的转子。以已知的方式，转子具有带有多个叠片组层或简称为“层”的叠片组。每个层以上述的方式具有磁通引导部段，磁通引导部段分别由导磁转子片形成并且在各两个相邻的d轴线之间且倾斜于或横向于转子的相应的q轴线延伸。转子的d轴线中的一个的从转子向外的每个输出点代表用于磁阻电机的转子的一个极。所描述的延伸走向在此基于垂直于旋转轴线形成的转子横截面。磁通引导部段分别通过磁通闭锁部彼此分开。换句话说，在相邻的磁通引导部段之间有各一个磁通闭锁部。这意味着，转子片由导磁材料，尤其是软磁材料形成。相反，磁通闭锁部没有软磁材料。在根据本专利技术的转子中，磁通闭锁部由浇注料浇注。现在为了使转子配有自有磁化部，在一个或多个或每个磁通闭锁部中，浇注料设计成具有永磁的小粒或微粒。换句话说，浇注料具有由小粒或微粒构成的粉末或颗粒，其中每个都是永磁的，即产生自有的相应磁场。在本专利技术的上下文中，微粒尤其应理解为最大直径为5厘米、特别是1厘米的主体或物体。通过将微粒作为浇注料或者将浇注料中的微粒布置在磁通闭锁部中，浇注料具有与磁通闭锁部相同的形状，换句话说，磁通闭锁部优选完全地填充有浇注料。本专利技术的优点在于，转子中的永磁性区域在其形状上匹配于磁通闭锁部的形状。因此，磁通闭锁部以及因此磁通引导部段可以匹配于磁通的期望走向，也就是说，转子尤其是根据Vagati原理最优地设计。转子的附加自有磁化部可以通过浇注料中的微粒来添加，而不必为此调整或改变转子导磁片的形状。因此，转子片的一种且同一种片剪切(Blechschnitt)不仅可以用于纯磁阻转子、即Vagati转子，而且也可以用于根据本专利技术的转子，其中，除了磁阻转子之外，还借助于浇注料提供了永久激励和永久磁化。根据本专利技术，在叠片组的相对置的轴向叠片组端部处，分别将由浇注料形成的端盘浇注到叠片组处。换句话说，叠片组的层在轴向方向上镶在或者布置在两个端盘之间。在此，端盘借助浇注料形成，由此端盘可以在与借助浇注料填充磁通闭锁部相同的制造步骤中制造。为此提出，磁通闭锁部中的浇注料和端盘形成一体式主体，叠片组的层通过该主体加载一个力。该力在轴向方向上朝向转子中心起作用。换句话说，叠片组的层被两个端盘压在一起。换句话说，叠片组通过由浇注料构成的主体卡紧。这有利地衰减了转子在旋转期间的自振荡。本专利技术还包括转子的可选的改进方案，通过该改进方案还给出了附加的优点。根据一个改进方案，在一个或多个或每个磁通闭锁部中，微粒的相应磁场沿相应的磁通闭锁部的纵向延伸方向或与相应的磁通闭锁部的纵向延伸方向成角度地取向。纵向延伸方向可以例如被定义为磁通闭锁部的中心轴线，其优选地从一个d轴线弧形地延伸到相邻的d轴线。所述角度尤其小于45°。通过该改进方案给出优点，即由微粒形成的转子永磁极和用于磁阻电机的形成在d轴线处的极相对彼此如下地布置，使得利用定子的同一个磁化线圈不仅能产生基于磁阻的转矩而且能产生基于同步电机的转矩。根据一个改进方案，在一个或多个或每个磁通闭锁部中，微粒作为干燥的沉积物沉积在磁通闭锁部中。换句话说，将微粒作为悬浮液、例如作为料浆冲入或压入到磁通闭锁部中，并且随后干燥浇注料，从而仅还留下微粒。由此获得以下优点，即由于在磁通闭锁部中没有布置其他填充物，浇注料具有特别高比例的微粒。根据另外的改进方案，在一个或多个或每个磁通闭锁部中，微粒布置在固体塑料中。换句话说，微粒布置在载体基质或塑料基质中。浇注料中的微粒体积份额在此可以在10％至90％的范围内。优选提供10％到80％的份额。塑料增加了转子的机械稳定性。作为塑料例如能够提供热固性或热塑性塑料。此外可以提出，在浇注料中，在一个或多个或每个磁通闭锁部中，浇注料具有抗拉强度比塑料更大的填充物。由此提高了塑料的抗裂性，这在传递离心力时是特别有利的，因为塑料(例如合成树脂)是脆性的并且因此在传递拉力时可能易于碎裂。填充物可以例如由纤维、特别是玻璃纤维形成。根据一个改进方案，端盘中的至少一个、优选两个端盘设计为旋转非对称的，并且端盘的相应的旋转非对称性补偿了叠片组的相关于旋转轴线存在的不平衡。换句话说，端盘可以例如具有凸起的轮廓或将以下轮廓引入到端盘中，该轮廓使得转子的平衡更简单。端盘至少部分地、优选完全地本文档来自技高网...

【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)具有带有层(16)的叠片组(14)，每个所述层都具有多个磁通引导部段(24)，所述磁通引导部段分别由导磁转子片(18)形成且在各两个相邻的d轴线之间并倾斜于相应的q轴线(30)延伸，其中，所述磁通引导部段(24)分别通过利用浇注料浇注的磁通闭锁部(22)彼此分离，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22)中所述浇注料具有永磁的微粒(36)，其特征在于，所述浇注料具有纤维，并且在所述叠片组(14)的相对置的轴向的叠片组端部(20)处将分别由所述浇注料形成的端盘(32)浇注到所述叠片组(14)处，从而在所述磁通闭锁部(22)中的所述浇注料和所述端盘(32)形成一体式主体(K)，所述叠片组(14)的所述层(16)通过所述一体式主体加载轴向力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.17 EP 15177281.11.一种用于磁阻电机(E)的转子(10)，其中，所述转子(10)具有带有层(16)的叠片组(14)，每个所述层都具有多个磁通引导部段(24)，所述磁通引导部段分别由导磁转子片(18)形成且在各两个相邻的d轴线之间并倾斜于相应的q轴线(30)延伸，其中，所述磁通引导部段(24)分别通过利用浇注料浇注的磁通闭锁部(22)彼此分离，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22)中所述浇注料具有永磁的微粒(36)，其特征在于，所述浇注料具有纤维，并且在所述叠片组(14)的相对置的轴向的叠片组端部(20)处将分别由所述浇注料形成的端盘(32)浇注到所述叠片组(14)处，从而在所述磁通闭锁部(22)中的所述浇注料和所述端盘(32)形成一体式主体(K)，所述叠片组(14)的所述层(16)通过所述一体式主体加载轴向力。2.根据权利要求1所述的转子(10)，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22)中，所述微粒(36)的相应磁场沿着所述磁通闭锁部(22)的纵向延伸方向(46)或与所述磁通闭锁部(22)的纵向延伸方向(46)成角度地取向。3.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22)中，所述微粒(36)作为干燥的沉积物沉积在所述磁通闭锁部(22)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22)中，所述微粒(36)布置在固体的塑料(38)中。5.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，至少一个所述端盘(32)设计成旋转非对称的，并且相应的旋转非对称性至少部分地补偿了所述叠片组(14)的相关于旋转轴线(A)存在的不平衡性。6.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，在一个或多个或每个所述磁通闭锁部(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·比特纳，马尔科·赛尔尼，罗伯特·格赖纳，曼弗雷德·奥克森屈恩，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