本发明专利技术涉及一种用于能够作为马达和/或作为发电机进行操作的电动轴向通量型机器(2)的转子(1)，所述转子包括支承件(3)、多个磁体元件(4)和多个通量传导元件(5)，所述多个磁体元件抵靠所述支承件(3)布置、布置在所述支承件上或者布置在所述支承件中并且从内部向外径向地延伸，所述磁体元件(4)在周向方向上被磁化并且围绕圆周以交替的相反磁化方向以串联的方式单独地或成组地布置，所述多个通量传导元件传导磁通量并且抵靠所述支承件(3)布置、布置在所述支承件上或者布置在所述支承件中并且围绕圆周布置在所述磁体元件(4)之间。根据本发明专利技术，布置在两个磁体元件(4)之间的至少一个传导元件(5)由多个单独的通量传导元件(50)形成，所述单独的通量传导元件(50)形成为使得它们沿周向方向切向地传导磁通量并且沿径向方向阻挡磁通量。径向方向阻挡磁通量。径向方向阻挡磁通量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转子、用于制造转子的方法以及轴向通量型机器
[0001]本专利技术涉及用于能够作为马达和/或作为发电机进行操作的电动轴向通量型机器的转子，该转子包括支承件、多个磁体元件以及多个通量传导元件，多个磁体元件抵靠支承件布置、布置在支承件上或者布置在支承件中并且从内侧向外径向地延伸，其中，磁体元件在周向方向上被磁化并且在周向上以交替的相反磁化方向单独地或成组地布置成一者在另一者之后，多个通量传导元件传导磁通量并且抵靠支承件布置、布置在支承件上或者布置在支承件中并且周向地布置在磁体元件之间。本专利技术还涉及制造转子的方法以及轴向通量型机器。
技术介绍
[0002]从DE10 2013 218 829 A1已知一种用于轴向通量型机器的转子。在这种转子的情况下，由转子叠片形成了一种框架，在转子叠片中集成有镶嵌件。转子叠片具有用于磁体和镶嵌件两者的单独的冲孔。
[0003]尤其由DE 10 2017 204 434 A1、DE 10 2005 053 119 A1、DE 10 2004 038 884 A1、DE 10 2015 208 281 A1、DE 10 2017127 157 A1或WO 2018/015293 A1描述了用于轴向通量型机器的转子或轴向通量型机器本身的其他结构。
技术实现思路
[0004]本专利技术基于以下目的：提供一种用于电机的转子、一种用于制造转子的方法以及一种电气轴向通量型机器，该电气轴向通量型机器在转子的结构设计方面进行改进以及转子的关于成本的材料使用方面进行改进。有利地，所需的安装空间还应当至少能够被保留或进一步减小。
[0005]该目标在每种情况下通过单独的独立专利权利要求1、9和10的全部特征来实现。在从属权利要求中描述了本专利技术的有利的其他发展。
[0006]一种根据本专利技术的用于能够作为马达和/或作为发电机进行操作的电动轴向通量型机器的转子，该转子包括支承件和多个磁体元件，多个磁体元件抵靠支承件布置、布置在支承件上或者布置在支承件中并且从内侧向外径向地延伸，其中，磁体元件在周向方向上被磁化并且围绕圆周以交替的相反磁化方向以串联的方式单独地或成组地布置。另外，转子包括多个通量传导元件，多个通量传导元件抵靠支承件布置、布置在支承件上或者布置在支承件中，并且周向地布置在磁体元件之间并传导磁通量。根据本专利技术，布置在两个磁体元件之间的至少一个通量传导元件由多个单独的通量传导元件形成，其中，单独的通量传导元件被设计成使得它们沿周向方向切向地传导磁通量并且沿径向方向基本上阻挡磁通量。这实现的优点是在保持小的安装空间的同时，可以将廉价材料用于通量传导元件。此外，具体说明用于轴向通量型机器的转子的替代性设计，该轴向通量型机器的转子先前需要配备有由昂贵的SMC材料制成的通量传导元件。所有通量传导元件特别优选地由多个单独的通量传导元件形成。
[0007]出于本专利技术的目的，切向传导性以及径向阻挡被理解成是指单独的通量传导元件被实施为使得其沿周向切向方向的传导比沿径向方向的传导好得多。特别地，在本专利技术的背景下，阻挡是指在径向方向上的传导性与在周向或切向方向上的传导性的传导性比率在1：2与1：100之间，特别优选地在1：50与1：100之间。这些比率在很大程度上取决于电机的绝对操作点或通量传导元件的操作点。在强磁化的情况下，将使用接近1：100的比率，而在弱磁化的情况下，将使用接近1：2的比率。
[0008]在以上提及的“抵靠支承件”、“在支承件上”或者“在支承件中”的不同替代方案中，以下陈述是示例性的：
[0009]·“抵靠支承件”：支承件例如由内部毂本体形成，其中，磁体和通量传导元件例如借助于环(被称为筒形环)被径向地紧固在毂本体的外侧以及/或者被径向地保持在毂本体上。
[0010]·“在支承件上”：支承件具有在其上附接(例如，通过胶合)有磁致激活部件的盘形形状的区域或径向突出的支柱或其他突出的支承件元件。
[0011]·“在支承件中”：支承件和导磁元件根据所描述的示例性实施方式布置。
[0012]根据本专利技术的轴向通量型机器的特征在于在转子与定子之间的空气间隙中产生的磁通量沿与电机的旋转轴线大致平行的轴向方向延伸。换言之，空气间隙在与转子的旋转轴线垂直的平面中扩大。
[0013]在支承件的特别优选实施方式中，该支承件具有内环和外环，转子可以经由该内环以旋转固定的方式连接至轴，该外环沿径向方向向外界定转子。支承件可以被设计成具有位于内环与外环之间的基部部分，内环和外环经由该基部部分彼此连接并且该基部部分与内环的径向外环表面和外环的径向内环表面一起具有在空气间隙的方向上敞开的接纳空间，以用于接纳转子的磁体元件和通量传导元件。
[0014]还可以将支承件设计为毂结构，毂结构延伸至磁路的内半径并且被设计成配备有附接的永磁体和通量传导件。然后，筒环形带或另一方法(胶合、成形配合)将附接的永磁体和通量传导件保持就位。
[0015]在支承件的另一实施方式中，提供了没有外环以及/或者没有基部部分的支承件(实际上作为中央毂部分，其中，径向向外指向的轮辐具有径向向外指向的自由端，而没有限制外环)。磁体元件和通量传导元件可以通过支承件上胶合而径向向内保持。替代性地或除了胶合之外，磁体元件和通量传导元件还可以通过爪元件被机械地固定，爪元件然后借助于位于内轮毂状的支承本体上的支柱被支承。
[0016]根据本专利技术的有利实施方式，可以提供的是，周向地布置在两个通量传导元件之间的磁体元件设计成通过从内侧向外增大磁体元件的轴向和/或周向厚度而在磁体元件的本体体积中径向向外增大。在由层叠的金属片等制成的通量传导元件的情况下，径向方向上的磁通量由于叠片而受到严重限制，并且在环之间的叠片内几乎没有任何补偿，叠片在径向上向外变得更大。因此，有利的是，通过改变磁体元件在径向方向上的尺寸而根据径向高度来调整磁激励。如果定子与转子之间的空气间隙被分成径向同心环(其中，同心环大致由层叠片的在周向上相邻的单独的柱形成)，则每个环的空气间隙面积随着半径的增大而增大。为了确保各个同心环的空气间隙中的恒定的磁通量密度，磁激励必须在径向方向上增大(随着环的半径增大)。这种构型的优点在于，仅使用与空气间隙内的期望的均匀磁场
强度所需的磁性材料一样多的磁性材料。
[0017]根据本专利技术的进一步优选的另一改进方案，还可以提供的是，周向地布置在两个通量传导元件之间的磁体元件具有多部分式设计并且由具有不同的轴向厚度的多个单独的磁体元件形成，其中，该区段实现了磁体元件内的涡电流减小的优点。还可以实现的是，较小的磁体元件的相同部分可以用于不同构造或应用或者可以使用标准化部分。
[0018]此外，根据本专利技术的同样有利的实施方式，可以提供的是，通量传导元件呈层叠片形式、特别地由电工钢片制成，这进而意味着可以使用廉价的标准材料，并且展示了SMC材料的成本有效的替代方案。
[0019]根据本专利技术的另一特别优选实施方式，可以提供的是，通量传导元件设计成使得通量传导元件具有大于或等于在周向上相邻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于能够作为马达和/或作为发电机进行操作的电动轴向通量型机器(2)的转子(1)，所述转子包括：
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支承件(3)，
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多个磁体元件(4)，所述磁体元件抵靠所述支承件(3)布置、布置在所述支承件上或者布置在所述支承件中并且从内侧向外径向地延伸，其中，所述磁体元件(4)在周向方向上被磁化并且围绕圆周以交替的相反磁化方向以串联的方式单独地或成组地布置，
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以及多个传导磁通量的通量传导元件(5)，所述通量传导元件抵靠所述支承件(3)布置、布置在所述支承件上或者布置在所述支承件中并且周向地布置在所述磁体元件(4)之间，其特征在于，周向地布置在两个磁体元件(4)之间的至少一个通量传导元件(5)由多个单独的通量传导元件(50)形成，其中，所述单独的通量传导元件(50)被设计成使得它们沿所述周向方向切向地传导磁通量并且沿径向方向基本上阻挡磁通量。2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，周向地布置在两个通量传导元件(5)之间的磁体元件(4)被设计成因所述磁体元件的轴向和/或周向切向厚度从内侧向外增大而在所述磁体元件的本体体积中径向向外变大。3.根据权利要求1或2所述的转子(1)，其特征在于，周向地布置在两个通量传导元件(5)之间的磁体元件(4)具有多部分式设计并且由具有不同的轴向厚度的多个单独的磁体元件(40)形成。4.根据前述权利要求中的任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述通量传导元件(5)呈层叠片的形式、特别地由电工钢片形成。5.根据前述权利要求中的任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述通量传导元件(5)被设计成使得它们具有大于或等于在周向上相邻的所述磁体元件(4)的轴向厚度的轴向厚度。6.根据前述权利要求中的任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述支承件(3)在所述支承件的基部侧的支承盘上具有三维轮廓，所述三维轮廓被设计成适应所述磁体元件(4)和/或所...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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