具有最小化噪声的尺寸比例的旋转电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机的转子(11)，特别是用于机动车辆，所述转子具有旋转轴线(X)、转子半径(R

【技术实现步骤摘要】
具有最小化噪声的尺寸比例的旋转电机
本专利技术涉及一种单唇旋转电机的转子，其尤其用在机动车辆中。本专利技术还涉及一种包括根据本专利技术的转子的旋转电机。本专利技术的特别有利但非排他性的应用为可以在交流电机模式和马达模式下操作的大功率电机。
技术介绍
在已知的方式下，旋转电机包括与轴整合的定子和转子。转子可以与驱动轴和/或从动轴整合，并且可以属于以两种模式操作的交流电机、电机或可逆机器的形式的旋转电机。定子装配在壳体中，该壳体被配置为例如借助于滚轮轴承使轴旋转。定子包括主体和绕组，该主体配备有多个限定凹口的齿，并且该绕组被插入定子的凹口中。绕组例如由覆盖有瓷漆的连续引线或由引脚形式的导电元件获得，它们通过焊接彼此连接。替代地，机器的相由单独的线圈形成，每个线圈都缠绕在定子齿上。以星形或三角形形式连接的相包括连接到电气控制模块的输出。此外，转子包括由金属板片的堆叠体形成的主体，该金属板片通过适当的固定系统以集合的形式被保持。转子包括极，该极例如由容纳在腔体中的永磁体形成，每个腔体由两个相邻的转子齿定界。根据现有技术的一定数目的机器，诸如具有永磁体的同步机器，具有最优的性能水平，诸如扭矩和输出，但是它们也存在具有噪声的问题。已经通过减少噪声的各种手段(例如通过优化每个定子齿的几何形状，通过对磁轮的形式的研究或对控制算法的研究)来测试多个作品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出转子的最优定义，以便在不降低性能水平的情况下减少机器的电磁源的噪声。为此，本专利技术的主题是一种旋转电机的转子，特别是用于机动车辆，其具有旋转轴线、转子半径、极阶，并且包括：主体，包括限定腔体的多个转子齿，永磁体容纳在腔体中，每个转子齿包括用于径向地保持永磁体的单个唇；以及磁极的组件，每个磁极具有圆弧形式的曲率，所述圆弧由曲率半径、曲率中心和极角限定，其中，转子的曲率半径与转子半径之间的比率被包含在0.52至0.63之间，且转子的半个极角与极阶之间的比率被包含在0.62至0.80之间。这种类型的比率的定义可以在由机器供应的扭矩与对应的扭矩波动水平之间获得最优的折衷。因此，本专利技术可以改进包括这种类型的转子的旋转电机的磁性能水平和声学性能水平。实际上，磁极的曲率半径和极角是最影响电机性能水平的两个几何参数。此外，每个转子齿包括用于径向地保持永磁体的单个唇，因此可以通过消除保持唇中的一个来减少转子的极之间的磁泄漏。因此，这改进转子的磁性能水平，这可以减少所使用的永磁体的质量，以便节省机器的成本价格。在本专利技术的上下文内，“极阶”被限定为等于360°除以极的数目。“圆弧”表示极的圆的密切弧。该圆的中心已知为点M处的曲线的曲率的中心，且圆的半径为曲率半径。在说明书和权利要求书中，将使用术语“外”和“内”，以及取向“轴向”和“径向”，以便根据说明书中给出的定义来指定转子、定子的元件和/或电机的元件。按惯例，“径向”取向被定向为与轴向取向正交。根据上下文，轴向取向涉及转子、定子和/或电机的旋转轴线。“周向”取向被定向为与轴向方向正交且与径向方向正交。术语“外”和“内”用于限定一个元件相对于另一个元件、相对于参考轴线的相对位置，因此靠近该轴线的元件被分类为在内部，与径向地位于外围的外部元件相反。此外，由表达“在a与b之间”指定的值的区间都表示直到b的值的字段(即包括严格限制a和b)。曲率半径和转子半径以毫米[mm]表示，并且半个极角和极阶以度[°]表示。根据其他有利的实施例，这种类型的转子可以单独地或组合地具有一个或多个特点。根据一个实施例，转子的曲率半径与转子半径之间的比率被包含在0.54至0.61之间，且转子的半个极角与极阶之间的比率被包含在0.64至0.78之间。该比率可以甚至更有效地减少扭矩波动，同时维持由包括根据本专利技术的转子的机器供应的平均扭矩的非常令人满意的水平。术语“被包含”是指区间的极限被包括在区间中。根据一个实施例，每个转子齿包括径向外表面，所述表面由具有曲率中心的所述圆弧限定，其中两个端部的中的一个包括所述唇。根据一个实施例，转子齿的径向外表面的两个端部的曲率与具有相同表面的曲率中心的圆弧的曲率不同。换言之，两个端部中的一个包括唇的两个端部没有内接在限定每个磁极的圆弧的曲率的圆中。作为变型，转子齿的径向外表面的两个端部没有内接在限定每个磁极的圆弧的曲率的圆中。因此，每个极的圆弧和端部具有相同的曲率。根据一个实施例，转子齿的单个径向外表面的两个端部是非对称的。这种非对称性(也称为反对称性)可以甚至更有效地减少扭矩波动，同时维持由包含根据本专利技术的转子的机器供应的平均扭矩的非常令人满意的水平。作为变型，转子齿的单个径向外表面的两个端部是对称的。根据一个实施例，转子具有通量集中的类型。根据一个实施例，转子包括附加的条带，该附加的条带各自装配在唇与对应的永磁体的外周之间。根据一个实施例，永磁体由稀土制成。根据一个实施例，转子由金属板的集合形成。根据一个实施例，转子包括配备有用于轴的通道的中央开口的芯，所述转子齿通过它们端部中的一个连接到所述芯。根据另一个方面，本专利技术涉及一种旋转电机，其包括如先前所限定的转子。附图说明通过阅读以下描述并检查所附的附图，将会更好地理解本专利技术。这些图纯粹是作为说明而提供的，绝不限制本专利技术。图1表示根据本专利技术的旋转电机的横截面视图。图2表示根据第一实施例的转子的横截面的详细视图。图3表示根据第二实施例的转子的横截面的详细视图。相同、相似或类似的元件从一个图到另一图保留相同的附图标记。具体实施方式图1示出了包括转子11的旋转电机10，该转子11具有旋转轴线X、转子半径Rr、极阶τ且被设计为装配在轴12上。可以是多相的绕线定子15在转子11的外周与定子15的内周之间存在气隙的情况下围绕转子11。将该定子15固定在壳体上，该壳体被配置为经由滚珠轴承和/或滚针轴承使轴12旋转。更具体地，定子15包括主体16和绕组17。定子主体16由平坦金属板的轴向堆叠体构成。主体16包括定子齿20，该定子齿20以规则的角度分布在轭21的内周上。这些齿20定界凹口24，使得每个凹口24由两个连续的齿20定界。因此，轭21对应于主体16的实心外部环形部分，其在凹口24的基部与定子15的外周之间延伸。凹口24轴向地开口到主体16的轴向端面中。凹口24也朝向主体16的里面径向地开口。定子15在齿20的自由端上配备有齿根25。每个齿根25在对应的齿20的两侧上周向地延伸。每个齿根25根据以旋转轴线X为中心的圆弧周向地延伸。为了获得绕组17，由各自绕定子齿20缠绕的线圈形成多个相。每个线圈由用电绝缘材料(例如瓷漆)的层覆盖的导电引线形成。可以将线圈绝缘体插入在每个线圈与对应的齿20之间。此外，转子11包括由平坦金属板的轴向堆叠体形成的主体31，以便降低涡电流。主体31由铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机的转子(11)，特别是用于机动车辆，所述转子具有旋转轴线(X)、转子半径(R

【技术特征摘要】
20191219 FR 19150221.一种电机的转子(11)，特别是用于机动车辆，所述转子具有旋转轴线(X)、转子半径(Rr)、极阶(τ)，并且包括：
-主体(31)，包括限定腔体(36)的多个转子齿(40)，永磁体(37)容纳在所述腔体(36)中，每个转子齿(40)包括用于径向地保持永磁体的单个唇(41)；以及
-磁极的组件(50)，每个磁极具有圆弧形式的曲率，所述圆弧由曲率半径(Rc)、曲率中心(Cc)和极角(2αp)限定，
其特征在于，所述转子的所述曲率半径(Rc)与所述转子半径(Rr)之间的比率(r)被包含在0.52至0.63之间，且所述转子的半个极角(αp)与所述极阶(τ)之间的比率(α)被包含在0.62至0.80之间。


2.根据权利要求1所述的转子(11)，其特征在于，所述比率(r)被包含在0.54至0.61之间，且所述比率(α)被包含在0.64至0.78之间。


3.根据权利要求1或2所述的转子(11)，其特征在于，每个转子齿(40)包括径向外表面(42)，所述表面(42)由具有中心(Cc)和两个端部(43)的所述圆弧来限定，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：RN安德里亚马拉拉，M拉科托沃，J杜阿尔特，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR