包括磁性转子中心的润滑剂支承的电动机制造技术

一种润滑剂支承的电动机，包括具有一定子滚道的一定子，以及沿一轴延伸并可相对于所述定子旋转的一转子。所述转子具有与所述定子滚道间隔设置的一转子滚道，以限定其间的一间隙。在所述间隙中设置有一润滑剂，用于相对于所述定子支承所述转子。所述转子包括多个转子磁极，这些转子磁极以彼此周向间隔的关系与所述转子滚道相邻设置，以及所述定子包括多个定子磁极，所述多个定子磁极以彼此周向间隔的关系沿所述定子滚道朝着所述转子径向延伸。多个定子线圈绕组缠绕在所述多个定子磁极上，并且可独立地控制以产生磁力，以通过对所述定子产生的数个磁场进行仔细定时的调整来使所述定子内的所述转子置中。子内的所述转子置中。子内的所述转子置中。

Motor including lubricant support in the center of magnetic rotor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括磁性转子中心的润滑剂支承的电动机
[0001]相关申请案
[0002]本PCT国际专利申请案主张2020年10月19日提交的美国实用专利申请案第17/073,637号的权益及优先权，所述申请案主张2019年10月18日提交的美国临时申请案第62/916,820号的优先权，其全部公开内容通过引用的方式整体并入本文。


[0003]本公开涉及数个电气设备，例如数个电动机及数个电动发电器。更具体地，本公开涉及一种润滑剂支承的电动机。

技术介绍

[0004]本节提供背景信息的一般总结，并且本节中提供的所述数个评论及所述数个范例不一定是本公开的现有技术。
[0005]汽车、卡车及某些非公路应用中的各种传动系统从一中央原动机获取动力，并使用例如传动装置、驱动桥、传动轴及传动轴、活轴的机械装置将动力分配给所述数个车轮。当原动机体积可为庞大或笨重时，这些配置可以很好地工作，例如各种内燃机(“internal combustion engines，ICE”)。然而，人们越来越关注原动机的替代配置，这些配置可提供更好的环境性能，消除机械传动系统组件，并导致车辆重量更轻，为乘客及有效载荷提供更多空间。
[0006]“轮上(on wheel)”、“轮内(in
‑
wheel)”或“近轮(near
‑
wheel)”电机配置是传统内燃机(ICE)原动机的一种替代配置，通过设置在所述多个轮子上、在所述多个轮子中或靠近所述多个轮子的一或多个电机来将所述原动机功能分配给所述多个轮子的每一者或一些。例如，在一种情况下，一牵引电机(traction motor)使用穿过一转子的一中心轴及滚动元件轴承来支承所述转子，可用作“轮上”、“轮内”或“近轮”电机配置。在另一种情况下，例如在美国申请案第16/144,002号中描述的一种润滑剂支承的电动机可以用作“轮上”、“轮内”或“近轮”马达配置。尽管与基于所述内燃机的所述数个原动机相比，这些电动机配置中的每一者都导致一尺寸更小、重量更轻的配置，但它们各自都有一定的缺点及劣势。
[0007]例如，将牵引电机用作“轮上”、“轮内”或“近轮”配置仍会导致电机太重，且不足以承受对轮端应用(wheel
‑
end applications)很有用的冲击载荷。这些牵引电机还必须由数个滚动元件轴承支承，所述数个滚动元件轴承通常位于所述电动机轴的每一端，这使得它们太重及太大而不适用于轮端应用。这些传统的滚动元件轴承承受(吸收)大的突然冲击的能力也有限，并且还会占用电动机内的大量空间，这对产生扭矩没有任何贡献。
[0008]类似地，在一汽车或陆地车辆应用中使用一种润滑剂支承的电动机作为“轮上”、“轮内”或“近轮”电机会导致在一原动机应用中遇到的各种速度下操作期间遇到的各种动态力时具有一些性能问题的一配置。润滑剂支承的电动机通常也不包括设计得足以用作轴承的转子及定子结构。更具体而言，润滑剂支承的电动机的现有配置并未针对转子位置稳定及在“非停放(un
‑
park)”初始化、瞬态操作条件或共振临界速度期间相对于所述定子的
置中(centering)进行优化设计。例如，当润滑剂支承的电动机处于一停止或“停放(parked)”位置时，有必要使转子相对于定子置中(以“解除停放”转子并启动机器)。在这个“非停放(un
‑
park)”初始化过程中，泵通常用于对设置于所述转子及所述定子之间的一润滑剂进行加压，以提升所述转子。但是，包含这种泵将会增加系统的成本及复杂性。此外，为了在润滑剂支承的电动机运动时实现转子稳定，通常利用静水压力(hydrostatic pressure)作用在所述转子的一选定部分上，以使所述转子在所述定子内置中。但是，这种静水压力可能不是在运行期间使所述转子置中并保持所述转子置中的最低成本及最有效的方法。因此，仍然需要一种润滑剂支承的电动机，可以提高轴承性能，同时提供替代原动机实施方式所寻求的更轻及更小的占地面积。

技术实现思路

[0009]本专利技术涉及一种润滑剂支承的电动机，包括具有一定子滚道的一定子及沿一轴线延伸并且可相对于所述定子旋转的一转子。所述转子具有一转子滚道，所述转子滚道设置成与所述外滚道间隔开以限定其间的一间隙。在所述间隙中设置有一润滑剂，用于相对于所述定子支承所述转子。所述转子包括多个转子磁极，这些转子磁极以彼此周向间隔的关系与所述转子滚道相邻设置，以及定子包括多个定子磁极，所述多个定子磁极以彼此周向间隔的关系沿所述定子滚道朝着所述转子径向延伸。所述多个定子线圈绕组明显地缠绕在所述多个定子磁极中的相应一者上，并且可独立地控制以产生磁力以通过对所述定子产生的磁场进行仔细定时的调整来使所述转子相对于所述定子置中。如现有技术设计所要求的，润滑剂支承的电动机的磁性转子置中有利地减少或消除了所述静压轴承支承以及对一润滑剂泵的需求。磁性转子置中还提供改进的转子定位动态响应。鉴于以下对本专利技术的更详细描述，其他优点将被理解。
附图说明
[0010]这里描述的附图仅用于说明所选方面的目的，而非用于说明所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。
[0011]图1是一示例性润滑剂支承的电动机的一横截面侧视图，显示出一转子沿一轴线延伸并且可旋转地设置在一定子内，以限定它们之间的一间隙以及设置在所述定子内支承所述转子的所述间隙内的一润滑剂；
[0012]图2是所述润滑剂支承的电动机的一横截面端视图，显示出多个定子磁极及多个转子，所述多个定子磁极径向朝向所述转子延伸并且围绕所述轴线彼此周向间隔，所述多个转子沿与所述多个定子磁极呈径向隔开关系的一转子滚道以周向间隔的关系设置；及
[0013]图3是示出根据本公开的一方面的一种典型的由三相润滑剂支承的电动机的数个置中脉冲(centering pulses)及数个定子相电流(stator phase currents)的一曲线图。
具体实施方式
[0014]现在将更全面地描述根据本公开的一种润滑剂支承的电动机的数个范例实施例。提供这些范例实施例中的每一者是为了使本公开彻底并且向本领域技术人员充分传达本专利技术构思、特征及优点的范围。为此，阐述了许多具体细节，例如与润滑剂支承的电动机相
关的具体部件、装置及机构的数个范例，以提供对与本公开相关的每个实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言，显而易见的是，并非本文描述的所有具体细节都需要采用，所述数个范例实施例可以许多不同的形式体现，因此不应解释或解释为限制范围的揭示。
[0015]图1显示出根据本公开的一方面的润滑剂支承的电动机10。如图1所示，润滑剂支承的电动机10包括一定子12及一转子14，所述转子14沿一轴A延伸并且可移动地(即，可旋转地)设置在所述定子12内以在其间限定一间隙16(也显示为“G”)。在一替代配置中，不脱离本主题公开的范围下，所述定子12及所述转子14可以颠倒，所述定子12沿所述轴线A及所述转子14可旋转地设置在所述定子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑剂支承的电动机，其特征在于，所述润滑剂支承的电动机包括：一定子，所述定子具有一定子滚道；一转子，所述转子沿一轴线延伸并可相对于所述定子旋转，并具有与所述定子滚道间隔设置的一转子滚道，以限定其间的一间隙；一润滑剂，所述润滑剂设置在所述间隙中，用于支承所述定子内的所述转子；所述转子包括多个转子磁极，所述多个转子磁极以彼此周向间隔的关系配置在所述转子滚道附近；所述定子包括多个定子磁极，所述多个定子磁极沿所述定子滚道以彼此周向间隔的关系朝着所述转子径向延伸；及多个定子线圈绕组，所述多个定子线圈绕组围绕所述多个定子磁极缠绕，并且可控制以产生一磁力以使所述转子相对于所述定子置中。2.如权利要求1所述的润滑剂支承的电动机，其特征在于，所述多个转子磁极包括以彼此周向交错的关系设置的至少一组的数个径向相对转子北磁极及至少一组的数个径向相对转子南磁极，并且所述多个定子磁极包括至少一对的数个径向相对定子磁极，并且其中缠绕在所述数个径向相对定子磁极的每一者周围的所述多个定子线圈绕组配置成响应于所述数个组的数个径向相对转子北磁极或南磁极中的至少一者来产生一排斥磁力，设置成与所述至少一对的数个径向相对定子磁极相邻并径向对准。3.如权利要求2所述的润滑剂支承的电动机，其特征在于，缠绕在所述数个径向相对定子磁极的每一者周围的所述多个定子线圈绕组被偏置以响应于所述组的数个径向相对转子北磁极中的所述至少一者而产生数个磁北定子磁极，设置成与所述至少一对的数个径向相对定子磁极相邻并径向对准，用于在所述定子内使所述转子磁性地置中。4.如权利要求2所述的润滑剂支承的电动机，其特征在于，缠绕在所述数个径向相对定子磁极的每一者周围的所述多个定子线圈绕组被偏置以响应于所述组数个径向相对转子南磁极中的所述至少一者而产生数个磁南定子磁极，设置成与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德，
申请(专利权)人：尼亚布科知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：