具有由永磁体饱和的磁泄漏路径的同步磁阻电动机制造技术

一种同步磁阻电动机包括定子和转子。该转子配置成相对于定子绕转动轴线转动。转子与定子隔开，以在定子和转子之间限定气隙，并且包括转子芯部，该转子芯部限定最外转子表面和与最外转子表面相对的最内转子表面。转子芯部包括将转子空腔彼此分开的多个肋部，并且包括将气隙和转子空腔分开的多个转子桥。永磁体各自设置在转子空腔中的一个中。永磁体的磁体表面积小于转子空腔的空腔表面积。每个永磁体邻近于最外转子表面，以使得肋部和转子桥处的磁饱和最大化。

【技术实现步骤摘要】
具有由永磁体饱和的磁泄漏路径的同步磁阻电动机引言本专利技术总体涉及一种同步磁阻电动机及其制造方法。同步磁阻电动机是在铁磁性转子上包括非永久磁极的电动机。同步磁阻电动机具有同等数量的定子和转子磁极。在同步磁阻电动机中，转矩通过磁阻而产生
技术实现思路
本专利技术涉及一种同步磁阻电动机。该同步磁阻电动机包括定子和转子，该定子包括多个电导体，且该转子相对于定子同心地设置。转子配置成相对于定子绕转动轴线转动。此外，转子与定子隔开以在定子和转子之间限定气隙并且包括转子芯部。转子芯部限定最外转子表面和与该最内(最外)转子表面相对的最内转子表面。转子芯部包括多个磁极件，该多个磁极件绕转动轴线环形地设置。磁极件的至少一个限定多个转子空腔。转子芯部包括多个肋部，这些肋部将转子空腔彼此隔开。该转子芯部包括多个转子桥，这些转子桥将气隙和转子空腔分开。该转子进一步包括多个永磁体，每个永磁体设置在转子空腔的一个中。每个转子空腔具有沿着平面限定的空腔表面积。每个永磁体具有沿着该平面限定的磁体表面积，且该磁体表面积小于空腔表面积的十分之一。每个永磁体邻近于最外转子表面，以使得肋部和转子桥处的磁饱和最大化。相对较小的永磁体布置在转子桥附近，以使得磁泄漏磁通路径饱和，由此与传统电动机相比，增大同步磁阻电动机的磁阻转矩，而不会增加旋转损失。为此，永磁体的至少一个邻近于转子桥设置。在所示出的实施例中，每个永磁体的整体比起靠近最内转子表面更靠近最外转子表面，以使得同步磁阻电动机的磁阻转矩和功率最大化。本专利技术还描述一种车辆。在一实施例中，该车辆包括传动系和操作地连接于传动系的同步磁阻电动机。该同步磁阻电动机是同步磁阻电动机并且包括：定子和转子，该定子包括多个电导体，且该转子相对于定子同心地设置。该转子配置成相对于定子绕转动轴线转动，并且与定子隔开，以在定子和转子之间限定气隙。在一个或多个实施例中，转子包括转子芯部，该转子芯部限定最外转子表面和与该最内(最外)转子表面相对的最内转子表面。转子芯部包括多个磁极件，该多个磁极件绕转动轴线环形地设置。磁极件的一个或多个限定多个转子空腔。转子芯部包括多个转子桥，这些转子桥将气隙和转子空腔分开。此外，该转子芯部包括多个肋部，这些肋部将转子空腔彼此分开。附加地，该转子包括多个永磁体，每个永磁体设置在转子空腔的一个中。每个永磁体可比靠近肋部更靠近转子桥。此外，每个永磁体邻近于最外转子表面，以使得肋部和转子桥处的磁饱和最大化。每个转子空腔具有沿着平面限定的空腔表面积。每个永磁体具有沿着平面限定的磁体表面积。此外，每个永磁体具有最大磁体宽度和最大磁体长度。磁体表面积等于最大磁体宽度乘以最大磁体长度。在一个或多个实施例中，磁体表面积小于空腔表面积的十分之一。在一个或多个实施例中，磁体表面积大于空腔表面积的十五分之一。磁体表面积可具有矩形形状。作为非限制示例，仅仅永磁体设置在转子空腔内部，并且永磁体占据转子空腔的整个体积的百分之五十以下。转子空腔沿着设置在径向方向彼此隔开的多个空腔层中。多个空腔层可包括第一空腔层、第二空腔层以及第三空腔层。多个转子空腔的每个可包括第一转子空腔、第二转子空腔以及第三转子空腔。多个空腔层的每个可仅仅由第一转子空腔、第二转子空腔以及第三转子空腔所限定。第一转子空腔、第二转子空腔以及第三转子空腔可共同地限定圆锥截面形状。第一内磁极肋部可使得第一转子空腔沿着切向方向与第二转子空腔分开，该切向方向垂直于径向方向。第二内磁极肋部可使得第二转子空腔沿着切向方向与第三转子空腔分开。作为非限制示例，每个空腔层包括仅仅两个永磁体。设置在第一空腔层中的每个永磁体的最大磁体长度可以是约1.73毫米。设置在第一空腔层中的每个永磁体的最大磁体宽度可以是约0.86毫米。设置在第一空腔层中的每个永磁体的最大磁体长度可以是约1.08毫米。设置在第二空腔层中的每个永磁体的最大磁体宽度可以是约1.2毫米。设置在第三空腔层中的每个永磁体的最大磁体长度可以是约2.43毫米。设置在第二空腔层中的每个永磁体的最大磁体宽度可以是约1.35毫米。当结合附图时，从限定在所附权利要求中的用于执行同步磁阻电动机的其中一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述中，本专利技术的同步磁阻电动机的上述特征和优点以及其它特征和优点显而易见。附图说明图1是包括同步磁阻电动机的车辆的示意图。图2是沿着剖线2-2剖取的图1中示意地示出的同步磁阻电动机的示意性正剖视图。图3是图2中示出的同步磁阻电动机的磁极件的示意性放大剖视图。图4是不具有永磁体的电动机的示意性部分正视图，示出转子空腔的一个。图5是永磁体的一个的示意性正视图。具体实施方式参照附图，其中，类似的附图标记指代类似的部件，图1示出车辆10，该车辆包括配置成推进车辆10的同步磁阻电动机12。同步磁阻电动机12能配置成将转矩或力提供给车辆10的另一部件，由此推进车辆10。除了推进车辆10以外，同步磁阻电动机12能用于为其它合适的装置提供动力。同步磁阻电动机12可以是无刷电动机并且包括六个基本上相同的互连区段12A，这些区段沿着转动轴线X并排地设置，该转动轴线沿着同步磁阻电动机12的长度限定。然而可设想的是，同步磁阻电动机12可包括更多或更少的区段12A。互连区段12A的数量与同步磁阻电动机12能够产生的用于为车辆10提供动力的转矩直接地相关。在一个实施例中，同步磁阻电动机12是同步磁阻电动机。车辆10包括传动系14，该传动系具有变速器和驱动轴(未示出)。传动系14经由一个或多个诸如等速和万向接头的合适联接件(未示出)操作地连接在同步磁阻电动机12和从动轮16之间。同步磁阻电动机12和传动系14之间的操作连接允许同步磁阻电动机12将转矩供给至从动轮16以推进车辆10。除了传动系14以外，车辆10包括能量存储装置18，该能量存储装置配置成将电能供给至同步磁阻电动机12和其它车辆系统(未示出)。为此，能量存储装置18电气地连接于同步磁阻电动机12。由于此种电气连接，同步磁阻电动机12配置成在由车辆10的位于同步磁阻电动机12外部的动力能源驱动时、接收来自能量存储装置18的电能并且能作为发电机操作。此种外部动力能量可例如由内燃机(未示出)或者经由车辆惯性由从动轮16提供。图2示出同步磁阻电动机12的一部分沿着虚拟平面P剖取的剖视图。同步磁阻电动机12包括具有定子芯部19的定子20。定子芯部19具有孔22，且定子20包括设置在孔22中的电导体24。电导体24电气地连接于能量存储装置18(图1)。此种电气连接允许能量存储装置18(图1)能将电能供给至电导体24。定子20可具有基本上环形的形状并且可围绕转动轴线X设置。此外，定子20可限定最外定子表面23和与最外定子表面23相对的最内定子表面25。外定子表面23和内定子表面25两者均可限定围绕转动轴线X的周缘。孔22可比靠近外定子表面23更靠近内定子表面25设置，并且各自定形且定尺寸成接收一个或多个电导体24。如这里所使用的，术语“孔”包括但不限于定子20中的狭缝、槽、开口或任何空腔，它们配置且定形成接收至少一个电导体24。电导体24可由类似于铜和铝的诸如金属材料的合适导电材料制成。电导体24可配置成条或绕组并且可具有诸如基本上矩形、长方体和圆柱形形状的任何合适形状。不管电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步磁阻电动机，包括：定子，所述定子包括多个电导体；以及转子，所述转子相对于所述定子同心地设置，其中，所述转子配置成相对于所述定子绕转动轴线转动，并且所述转子与所述定子隔开，以在所述定子和所述转子之间限定气隙，且所述转子包括：转子芯部，所述转子芯部限定最外转子表面和与所述最外转子表面相对的最内转子表面，其中，所述转子芯部包括多个磁极件，所述多个磁极件绕所述转动轴线环形地设置，且所述磁极件的至少一个限定多个转子空腔；以及多个永磁体，每个永磁体均设置在所述转子空腔中的一个中，其中，所述转子空腔的每个均具有沿着平面限定的空腔表面积，其中，所述永磁体的每个均具有沿着所述平面限定的磁体表面积，且所述磁体表面积小于所述空腔表面积的十分之一。

【技术特征摘要】
2016.11.30 US 15/3643051.一种同步磁阻电动机，包括：定子，所述定子包括多个电导体；以及转子，所述转子相对于所述定子同心地设置，其中，所述转子配置成相对于所述定子绕转动轴线转动，并且所述转子与所述定子隔开，以在所述定子和所述转子之间限定气隙，且所述转子包括：转子芯部，所述转子芯部限定最外转子表面和与所述最外转子表面相对的最内转子表面，其中，所述转子芯部包括多个磁极件，所述多个磁极件绕所述转动轴线环形地设置，且所述磁极件的至少一个限定多个转子空腔；以及多个永磁体，每个永磁体均设置在所述转子空腔中的一个中，其中，所述转子空腔的每个均具有沿着平面限定的空腔表面积，其中，所述永磁体的每个均具有沿着所述平面限定的磁体表面积，且所述磁体表面积小于所述空腔表面积的十分之一。2.根据权利要求1所述的同步磁阻电动机，其中，所述转子芯部包括多个转子桥，所述多个转子桥将所述气隙和所述转子空腔分开，且所述永磁体的每个邻近于所述最外转子表面，以使得所述转子桥处的磁饱和最大。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·M·拉哈曼，李景川，R·T·道西，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US