用于电机的转子以及电机制造技术

一种用于电机(16)的转子(1)，其具有至少两个极和偶数N≥6个堆叠的转子模块(2a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的转子以及电机


[0001]本专利技术涉及一种用于电机的转子，其具有至少两个极和偶数N≥6个堆叠的转子模块，其中每个极的转子模块具有磁体部件，并且实施相同极的磁体部件形成相应的磁体部件布置，其中第一至第N转子模块沿轴向方向以其名称的升序布置，其中第一至第N转子模块的属于磁体部件布置之一的每个磁体部件分别沿圆周方向以交错角α1…
α
N
布置，其中对于1≤i≤N/2的交错角α
i
具有值α
i
＝α0+k
·
β，其中0≤k≤[(N/2)
‑
1]，α0是圆周方向上的固定角位置，β是固定偏移角，并且所有交错角α
i
彼此不同，其中对于[(N/2)+1]≤m≤N的交错角α
m
具有值α
m
＝α
N
‑
m+1
。
[0002]此外，本专利技术涉及一种电机。

技术介绍

[0003]堆叠转子(其中极在轴向方向上不沿直线连续延伸)用于减少电机运行期间的齿槽转矩和转矩脉动。
[0004]例如，文献DE102012205191A1公开了一种转子，其具有六个极部件的布置，这些极部件沿垂直于旋转方向的层方向布置。第一极部件和第二极部件之间以及第三极部件和第二极部件之间存在偏移。第四极部件相对于第三极部件没有偏移。第五极部件和第六极部件各自沿相反方向相对于它们的前一个有偏移。
[0005]这种对称的V形布置使得能够平衡第一至第三转子模块上的轴向力，该轴向力在转子的旋转操作期间通过第四至第六转子模块上的轴向力而产生，后提到的轴向力实际上具有与先提到的轴向力相同的值，但方向相反。然而，这导致转子的可测量的轴向变形，这可能导致振动和振荡。在不利的情况下，轴向力可以传递到定子，从而激发定子的固有频率，这尤其从NVH的角度(噪声、振动、粗糙度)来看是不希望的。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是描述一种从NVH角度考虑的以改进方式操作电机的方法。
[0007]为了解决这个问题，根据本专利技术规定，在开始描述的那种转子中，属于磁体部件布置的至少两个磁体部件的交错角α
i
不等于α0+(i
‑
1)
·
β。
[0008]属于磁体部件布置的磁体部件各自以交错角α1…
α
N
布置，该交错角是圆柱坐标系中的中心角。坐标系对于所有其他交错角在这里是相同的。这里，每个交错角基于磁体部件的指定点，这对于所有磁体部件都是相同的。例如，在板状磁体部件的情况下，这可以是部件的中心点，在该点处角度可以垂直定位。
[0009]这里，交错角α
i
基于第一至第(N/2)转子模块的属于磁体部件布置的磁体部件。这些磁体部件在下文中也被称为第一组。由于交错角α
i
彼此不同，第一组的每个磁体部件具有不同的交错角。换句话说，在第一组中没有交错角出现超过一次。
[0010]交错角α
m
基于第一至第[(N/2)+1]至第N转子模块的属于磁体部件布置的磁体部件。这些磁体部件在下文中也被称为第二组。以下适用于此：α
m
＝α
N
‑
m+1
。这意味着第二组关
于垂直于坐标系的轴且在第(N/2)和第[(N/2)+1]转子模块之间延伸的对称平面，相对于第一组镜像对称地布置。
[0011]根据本专利技术的转子的特征在于，属于磁体部件布置的至少两个磁体部件的交错角α
i
不等于α0+(i
‑
1)
·
β。这意味着第一组以及由于镜像对称布置的第二组在圆周方向上具有至少一个偏移。换句话说，与V形布置(不根据本专利技术)的交错角相比，第一组的至少一对交错角被交换，其中第一组的磁体部件分别与前面的磁体部件偏移固定角度。由于镜像对称布置，在根据本专利技术的转子中，可以参考属于磁体部件布置的磁体部件的M形、W形或之字形布置。
[0012]在根据本专利技术的转子中，在旋转操作期间，在第一至第(N/2)转子模块内产生相反定向的轴向力，而在V形布置中，第一至第(N/2)转子模块和第[(N/2)+1]至第N转子模块内的轴向力是均匀定向的。在根据本专利技术的转子中，轴向力的至少部分补偿因此一方面已经发生在第一至第(N/2)转子模块内，另一方面在第[(N/2)+1]至第N转子模块内，这有利地对旋转操作中噪声和振动的发展具有有利影响。
[0013]通常，N≤20，优选N≤12，特别优选N≤10。根据本专利技术的转子优选具有至少四个，特别优选至少六个，非常特别优选至少八个极。每个转子模块的极或磁体部件或者磁体部件布置通常在圆周方向上彼此等距布置。通常，北极或径向向外实施北极的磁体部件装置与南极或径向向外实施南极的磁体部件装置在圆周方向上交替。相邻的磁体部件布置通常没有重叠。如果在第一磁体部件布置中，α
1,n
＝α
n
，其中1≤n≤N，并且对于2≤p≤P的α
2,n
…
α
P,n
分别是第n转子模块的属于第p磁体部件布置的磁体部件的交错角，其中P是极数，则因此这通常导致α
p,n
＝α
n
+[(p
‑
1)
·
2π/P]。
[0014]在优选实施例中，规定属于磁体部件布置的至少三个磁体部件的交错角α
i
不等于α0+(i
‑
1)
·
β。还可以想象，第一至第(N/2)转子模块的属于磁体部件布置的所有磁体部件的交错角α
i
不等于α0+(i
‑
1)
·
β。
[0015]在根据本专利技术的转子中，可以规定从转子的输出侧观察的偏移角在顺时针方向上为正。可替代地，从转子的输出侧观察的偏移角在顺时针方向上为负。
[0016]在根据本专利技术的转子的优选实施例中，α1＝α0。换句话说，第一转子模块的属于磁体部件布置的磁体部件位于圆周方向上的边缘位置。
[0017]如果N＝6，则提供根据本专利技术的转子的特别简单的实施例。然而，这里只能实现M形或W形布置。在这种情况下，更具体地，在下表的行中指定的转子的以下实施例是优选的：
[0018][0019]其中，特别优选的是α2＝α0+2
·
β和α3＝α0+β。
[0020]通常，对于更复杂的转子，可以规定N≥8。如果N＝8，则在转子的复杂性和修正轴
向力分布的可能性之间提供良好的折衷。
[0021]在具有八个转子模块的转子中，以下每个实施例都是可能的：
[0022][0023]作为α1＝α0的特别优选的实施例，注意以下：
[0024]‑
α2＝α0+β和α3＝α0+3
·
β和α4＝α0+2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电机(16)的转子(1)，其具有至少两个极和偶数N≥6个堆叠的转子模块(2a
‑
2f)，其中每个极的转子模块(2a
‑
2f)具有磁体部件(3a
‑
3f；3a
‑
3h)，并且实施相同极的磁体部件(3a
‑
3f；3a
‑
3h)形成相应的磁体部件布置(4a、4b、4f)，
‑
其中第一至第N转子模块(2a
‑
2f)沿轴向方向以其名称的升序布置，
‑
其中第一至第N转子模块(2a
‑
2f)的属于磁体部件布置之一(4a)的每个磁体部件(3a
‑
3f；3a
‑
3h)分别沿圆周方向以交错角α1…
α
N
布置，
‑
其中对于1≤i≤N/2的交错角α
i
具有值α
i
＝α0+k
·
β，其中0≤k≤[(N/2)
‑
1]，α0是圆周方向上的固定角位置，β是固定偏移角，并且所有交错角α
i
彼此不同，
‑
其中对于[(N/2)+1]≤m≤N的交错角α
m
具有值α
m
＝α
N
‑
m+1
，其特征在于，属于磁体部件布置(4a)的至少三个磁体部件(3b)的交错角α
i
不等于α0+(i
‑
1)
·
β。2.如权利要求1所述的转子，其中，从所述转子(1)的输出侧(7)观察，所述偏移角β在顺时针方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：B多茨，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：