包括用于容置单元磁体的网格结构的径向通量式电磁发动机或发电机的转子制造技术

本发明专利技术涉及一种径向通量式的电磁发动机或发电机的转子，所述转子具有容置多个磁体(4)的至少一个圆柱形的支撑件，其特征在于，所述至少一个支撑件包括具有网眼的圆柱形的网格结构(5a)，所述网眼中的每个限界出用于相应的单元磁体(4)的容置部(5)，每个容置部(5)具有刚好足以允许将单元磁体(4)引入到自身内部的内尺寸，同时在所述容置部(5)与所述单元磁体(4)之间留有空间，所述空间由经纤维增强的树脂填充，所述网格结构(5a)由经纤维增强的绝缘材料制成，所述转子包括不导电的复合材料层，所述不导电的复合材料层包裹所述单元磁体(4)和所述网格结构(5a)。

The rotor of a radial flux electromagnetic engine or generator including a grid structure for holding unit magnets

The invention relates to a rotor of a radial flux electromagnetic engine or generator. The rotor has at least one cylindrical supporting member containing multiple magnets (4), which is characterized in that the at least one supporting member includes a cylindrical grid structure (5a) with mesh, each of which is bounded by a holding part (5) for the corresponding unit magnet (4), and each holding part (5) having an internal size just enough to allow the unit magnet (4) to be introduced into itself, while leaving a space between the holding part (5) and the unit magnet (4), the space is filled with a fiber-reinforced resin, the grid structure (5a) is made of a fiber-reinforced insulating material, the rotor includes a non-conductive composite layer, and the non-conductive composite layer is wrapped The unit magnet (4) and the grid structure (5a) are wrapped.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于容置单元磁体的网格结构的径向通量式电磁发动机或发电机的转子
本专利技术涉及一种具有蜂房槽式结构的转子，所述具有蜂房槽式结构的转子用于径向通量式的电磁发动机或发电机。本专利技术还涉及一种径向通量式的电磁发动机或发电机，所述电磁发动机或发电机装配有这种转子。
技术介绍
本专利技术找到了一种有利的应用，但该应用并不限制用于发送强功率且转子具有高旋转速度的电磁发动机，这通过根据本专利技术的转子的特定特征来获得。这种发动机可例如用作在全电动或混合动力的机动车辆中的电磁发动机。有利地但非限制性地，径向通量式的电磁发动机或发电机可包括由两个定子包围的至少一个转子，这些元件可在同一个轴上一个相对于另一个地叠置，同时由至少一个间隙分隔开。在高速应用中，不仅需要紧凑的系统(由于径向发动机的质量和尺寸的减小而变得可能)以获得优化性能，还需要转动部分(也就是说，转子)的良好机械性能，以便改善系统的可靠性。在高速应用中，需要减少损耗以获得优化性能。在汽车应用中，越来越追求小型化。为此，重要的是具有紧凑的系统(由于径向发动机的质量和尺寸的减小而变得可能)，以及转动部分的良好机械性能，以便改善系统的可靠性。对于径向通量式的电磁机器，转子包括圆柱形主体，所述圆柱形主体的整个周边承载磁体。对于所述定子或每个定子，承载绕组元件的定子包括承载线圈的齿，所述齿在自身侧面中的每个上由凹口包围，良好导电的金属丝缠绕在所述齿上以形成线圈。当一个系列或多个系列的绕组被供电时，与发动机的输出轴连成一体的转子经受由磁场产生的转矩，产生的通量是用于径向通量式的机器的径向通量。对于具有强功率的发动机，所述转子以高旋转速度转动。具有高旋转速度的发动机的主要缺点在于，所述转子的一个或多个磁体的脱落概率高，以及会至少部分地损坏所述转子。这种发动机的转子因此需能够经得起高旋转速度。文件US-A-2011/0285237公开了一种轴向间隙式的发动机。该文件的目的在于简化转子的制造步骤，同时阻止由该转子承载的永磁体在所述转子的装配和运行期间移动或松开。所述磁体容置在单件结构中，所述单件结构由紧围所述磁体的模制零件制成。所述模制零件具有使所述磁体分隔开的凹槽，由所述转子的主体承载的肋经引入到所述凹槽中，这能够锁止所述模制零件以抵抗轴向移动运动。所述模制零件的径向维持通过在所述模制零件内部和外部的同心元件来执行。该文件因此用于经容置在模制零件中的磁体并且完全不教导使所述磁体处于彼此分隔开。此外，所述肋仅通过自身在所述模制零件上的作用来维持所述磁体并因此不直接地作用于使所述磁体维持在所述转子中。由此，该文件涉及一种具有不同技术问题的轴向、非径向通量式的发动机。文件EP-A-1780878描述了一种径向通量式的电磁发动机或发电机的转子，所述转子具有容置多个磁体的至少一个圆柱形的支撑件。所述至少一个支撑件包括具有网眼的圆柱形的网格结构(maillage)，所述网眼中的每个给相应的单元磁体限界出容置部，每个容置部具有刚好足以允许单元磁体引入到自身内部的内尺寸，所述网眼由经纤维增强的绝缘材料制成。该文件不存在公开任何用于在网眼中维持单元磁体的维持部件或任何用于加固转子的维持部件。这种转子因此不适用于以非常高的旋转速度转动。文件JP-A-20152025514基本上重复了文件EP-A-1780878的公开内容，然而并不公开或建议可使转子能够以非常高的旋转速度转动的特征。文件FR-A-2996378描述了一种包括单元磁体的磁体结构。这些单元磁体通过树脂粘合而不在所述单元磁体之间插置任何维持元件。事实上，粘合替换JP-A-20152025514和EP-A-1780878中描述的网格结构并且不作为补充。这种布置不能够在旋转期间经得起高旋转速度而不损耗磁体。
技术实现思路
本专利技术的基本问题在于设计一种用于径向通量式的发动机或发电机的转子，所述转子可维持一个或多个永磁体，所述转子有效地支撑所述一个或多个永磁体，同时避免所述磁体从所述转子上脱落。为此，本专利技术涉及一种径向通量式的电磁发动机或发电机的转子，所述转子具有容置多个磁体的至少一个圆柱形的支撑件，所述至少一个支撑件包括具有网眼的圆柱形的网格结构，所述网眼中的每个限界出用于相应的单元磁体的容置部，每个容置部具有刚好足以允许将单元磁体引入到自身内部的内尺寸，其特征在于，在所述容置部与所述单元磁体之间留有空间，所述空间由经纤维增强的树脂填充，所述网格结构由经纤维增强的绝缘材料制成，所述转子包括不导电的复合材料层，所述不导电的复合材料层包裹所述单元磁体和所述网格结构。本专利技术的目的在于将根据现有技术的转子中的一个或多个磁体分解成多个小磁体或微磁体。大尺寸磁体经受通过傅科电流的损耗，该损耗大于在小磁体或微磁体中通过傅科电流的等效损耗。小磁体或微磁体的使用因此能够减少这些对转子的运行有害的损耗。本专利技术的具有安置在蜂房槽或容置部中的磁体的转子设计用于通过一体连接部件减少在所述转子中的损耗，所述一体连接部件能够维持所述磁体并且在极高速度下克服轴向作用力或径向作用力以及离心作用力的效果。相对大的磁体的开裂经常是电磁致动器发生故障的原因。本专利技术理解成通过多个比所替代的磁体更小的单元磁体的存在来避免该破坏。由此存在单元磁体从容置部脱离的问题。这由于由本专利技术提出的粘合方式而得到解决。容置部被计算以刚好良好地维持所述容置部接收的单元磁体，所述容置部与所述单元磁体之间仅留下足以注射树脂的地方。树脂本身经纤维增强，以具有经增强的机械强度特征。有利地，所述至少一个网格结构呈现蜂窝的形式，同时具有具有六边形截面的容置部。蜂窝状的网格结构已知用于增强元件(在本情况下，转子)的强度。单元磁体插入在六边形的容置部中，所述六边形的容置部确保维持所述单元磁体。所述容置部的壁用作电绝缘件，并且磁体结构中的容置部的密度可显著增加。蜂窝状的网格结构可由经纤维增强的绝缘复合材料制成。用于包裹磁体结构的复合材料优于铁，以便不引起膨胀转矩。此外，所述复合材料的机械强度可很高，并且所述包裹可容易地进行(尤其是通过将所述复合材料注射到单元磁体的布置上，所述单元磁体通过任意部件相对于彼此维持就位)。如此通过所述包裹保护的磁体结构经得住高旋转速度，并且所述单元磁体牢固地维持就位成已处在网格结构中并且通过树脂层粘合。有利地，每个单元磁体呈现经伸长接头(plot)的形式，所述经伸长接头在长度上穿入到相关联的容置部中，所述容置部沿着所述网格结构的厚度延伸，所述经伸长接头是圆柱形的或者呈现多面体的形式，所述多面体具有至少一个纵向平面，当至少一个网格结构呈现蜂窝的形式时，每个接头具有六边形的纵向面。因此，所述经伸长接头至少部分地(有利地从一侧到另一侧地)穿过所述转子，同时至少从所述转子的内圆周或外圆周上突出或不突出，所述转子的内圆周或外圆周与用于转动的电气致动器的定子的线圈面对面，磁场从所述转子的内圆周或外圆周出发。根据最传统的限定，多面体是具有多边形平面的三维几何形状，所述多边形平面沿着称作棱边的直线节段汇合，例如直棱镜或斜棱镜、立方体或角锥体。在本专利技术的保护范围中，优选地存在具有相反、平坦且等同的两个纵向多边形表面的多面体，所述多面体例如是多六边形面体，所述纵向多边形表面通过平行的直棱边联接，但这不是限制性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向通量式的电磁发动机或发电机的转子(1，1a)，所述转子具有容置多个磁体(4)的至少一个圆柱形的支撑件(2a)，所述至少一个支撑件(2a)包括具有网眼的圆柱形的网格结构(5a)，所述网眼中的每个限界出用于相应的单元磁体(4)的容置部(5)，每个容置部(5)具有刚好足以允许将单元磁体(4)引入到自身内部的内尺寸，其特征在于，在所述容置部(5)与所述单元磁体(4)之间留有空间，所述空间由经纤维增强的树脂填充，所述网格结构(5a)由经纤维增强的绝缘材料制成，所述转子包括不导电的复合材料层，所述不导电的复合材料层包裹所述单元磁体(4)和所述网格结构(5a)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.22 FR 1700295;2017.09.18 FR 17009361.一种径向通量式的电磁发动机或发电机的转子(1，1a)，所述转子具有容置多个磁体(4)的至少一个圆柱形的支撑件(2a)，所述至少一个支撑件(2a)包括具有网眼的圆柱形的网格结构(5a)，所述网眼中的每个限界出用于相应的单元磁体(4)的容置部(5)，每个容置部(5)具有刚好足以允许将单元磁体(4)引入到自身内部的内尺寸，其特征在于，在所述容置部(5)与所述单元磁体(4)之间留有空间，所述空间由经纤维增强的树脂填充，所述网格结构(5a)由经纤维增强的绝缘材料制成，所述转子包括不导电的复合材料层，所述不导电的复合材料层包裹所述单元磁体(4)和所述网格结构(5a)。2.根据权利要求1所述的转子(1，1a)，其中，所述至少一个网格结构(5a)呈现蜂窝的形式，同时具有具有六边形截面的容置部(5)。3.根据上两个权利要求中任一项所述的转子(1，1a)，其中，每个单元磁体呈现经伸长接头(4)的形式，所述经伸长接头在长度上穿入到相关联的容置部(5)中，所述容置部沿着所述网格结构(5a)的厚度延伸，所述经伸长接头(4)是圆柱形的或者呈现多面体的形式，所述多面体具有至少一个纵向平面(4b)，当至少一个网格结构(5a)呈现蜂窝的形式时，每个接头(4)具有六边形的纵向面(4b)。4.根据上述权利要求中任一项所述的转子(1，1a)，其中，所述接头(4)的纵向面(4b)的面积与所述网格结构(5a)的面的面积的比率小于2％，容置部(5)从所述网格结构处穿通。5.根据上述权利要求中任一项所述的转子(1，1a)，其中，所述网格结构(5a)由不导电的材料制成。6.根据上述权利要求中任一项所述的转子(1，1a)，其中，所述网格结构(5a)具有与所述转子(1，1a)的旋转轴线重合的纵向轴线，每个接头(4)相对于所述网格结构(5a)的纵向轴线径向地延伸。7.根据权利要求6所述的转子(1，1a)，其中，所述复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·拉沃，L·马耶尔，
申请(专利权)人：万络机电公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR