用于永久激励的同步电机的转子和永久激励的同步电机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于永久激励的同步电机的转子(1)，该转子具有带有凹槽(7、8)的叠片组，在这些凹槽中容纳有相应的永磁体(9、10)。凹槽(7、8)具有第一端部区域(11)，该第一端部区域比第二端部区域(12)更靠近转子(1)的转动轴线。在彼此相邻的并且其第一端部区域(11)在转子(1)的周向方向上比第二端部区域(12)彼此更靠近的凹槽(7、8)中，永磁体(9、10)设置成，使得永磁体(9、10)的同名极(N)彼此面对。转子(1)具有至少一个保持部件(14)，叠片组的第一区段(15)借助该保持部件耦联于叠片组的第二区段(16)。保持部件(14)具有比所述叠片组的其体积与保持部件(14)的体积相等的部分区域小的磁导率。本发明专利技术还涉及一种永久激励的同步电机。本发明专利技术还涉及一种永久激励的同步电机。本发明专利技术还涉及一种永久激励的同步电机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于永久激励的同步电机的转子和永久激励的同步电机


[0001]本专利技术涉及一种用于永久激励的同步电机的转子，所述转子具有至少一个叠片组，所述叠片组包括在转子的转动轴线方向上堆叠的多个叠片。在叠片组中构成有多个凹槽，在这些凹槽中容纳相应的永磁体。相应的凹槽具有第一端部区域，该第一端部区域比凹槽的第二端部区域更靠近转子的转动轴线。此外，本专利技术涉及一种具有这种转子的永久激励的同步电机。

技术介绍

[0002]开头所述类型的转子例如在DE 199 15 664A1中有所描述。在这里，彼此相邻的并且与转子的相应磁极相配的用于容纳永磁体的凹槽呈V形设置。与相应磁极相配的凹槽的V形形状在径向方向上变宽。在相应V形形状的凹槽在其中彼此相向延伸的端部区域中，在凹槽之间存在窄的板条，该板条由叠片组的堆叠的叠片形成。在DE 199 15664A1中，该窄的板条称作杂散板条。
[0003]在设计用于永久激励的同步电机的转子或转动体时，人们追求使这种板条的宽度、即相应的板条在转子的周向方向上的尺寸尽可能小。因为在这些板条或杂散板条的区域中，设置在凹槽中的永磁体的磁力线发生不希望的闭合或者说短接，磁力线的该闭合或短接也被称作杂散。这种不希望的电磁杂散是不利的，因为电机的功率潜能和转矩潜能由于杂散而降低了。
[0004]在相邻的形成在转子的径向方向上敞开的V形形状的凹槽之间的板条越窄，由于叠片组的叠片的材料所引起的磁杂散就越小。因此，与在较宽的板条中为了实现相同大小的功率或者说相同大小的转矩所必需的相比，在板条的较窄的实施方案中可以使用质量较小的永磁体。
[0005]然而如果板条或杂散板条非常窄，则在转子转速高的情况下在V形设置的凹槽在其中相向延伸或者说彼此接近的区域中并从该区域也朝向转子的转动轴线发生塑化。叠片组的叠片的这种局部塑化，特别是在切口的区域中，因此尤其是在板条的几何结构薄或者说窄的情况下和在转子的转速高的情况下出现。该塑化又导致板条的材料失效、在转子的整个构造中不希望的渗透行为或必要时导致形成局部裂纹。然后可能发生：转子不再能满足在转速或转矩方面对其提出的要求。
[0006]另外，叠片组的机械强度受到窄的杂散板条限制，使得在杂散板条上在转子转速较高的情况下可能发生叠片组的撕裂。因此，只能实现相应较低的最大转速。人们可以用较宽的杂散板条实现较高的转速稳定性。然而便发生更多的杂散并且对于相同的转矩需要更多的磁体质量。这是不利的，因为永磁体的磁性材料是昂贵的。
[0007]转子的较高转速的目标可以是减小永久激励的同步电机的尺寸并且从而也减小磁体质量。在同步电机的转矩能力高的同时高的转速稳定性导致高的功率。因此，提高转速稳定性可用于增大功率密度。
[0008]虽然永久激励的同步电机的最大功率通常不是在最大转速下能达到。然而，由于
杂散板条窄而降低的转速稳定性可导致在使用与转子的转子轴作用连接的具有机械变速装置的变速器时变速器输出部处的最高转速或最大转矩减小。这些缺点可以通过增大同步电机或增加磁体质量重新补偿。在磁体质量增加的情况下可重新设置稍微更宽的杂散板条，以实现与在具有较小质量的永磁体并且具有窄的杂散条的转子中相同的转速稳定性。
[0009]然而，在设置窄的板条或杂散板条的情况下，如已经提到的，转子的转速稳定性、亦即在转子运行中在转子不损坏的情况下转子可运行达到的最大转速下降。这是因为：用于构成叠片组的叠片虽然具有有利的电磁特性，但是它们与相对低的屈服极限和低的抗拉强度相关联。因此，窄的板条仅能在有限的程度上承受得住在转子运行期间、即在转子绕转动轴线旋转时出现的载荷。另外，在叠片组中堆叠设置的叠片的厚度也较小。
[0010]在转子的周向方向上宽的板条虽然确保转子具有较高的可达到的转速稳定性。然而，如果应该用永久激励的同步电机实现与在使用具有较窄的板条的转子时相同的最大转矩，则这带来需要较高磁体质量的缺点。
[0011]相反，较窄的板条或杂散板条能实现使用具有相应较小质量的永磁体。但也只能实现具有转子的电机或者说同步电机的较小的转矩。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是，提供一种开头所述类型的转子以及给出一种具有这种转子的永久激励的同步电机，借助该转子可以在永磁体给定的情况下实现永久激励的同步电机的改善的功率能力。
[0013]根据本专利技术，该目的通过一种具有权利要求1的特征的转子和通过一种具有权利要求13的特征的永久激励的同步电机来实现。本专利技术的有利的实施方式是从属权利要求和说明书的技术方案。
[0014]按照本专利技术的用于永久激励的同步电机的转子具有至少一个叠片组，该叠片组包括沿转子转动轴线的方向堆叠的多个叠片。在叠片组中构成有多个凹槽，在这些凹槽中容纳有相应的永磁体。相应的凹槽具有第一端部区域，该第一端部区域比凹槽的第二端部区域更靠近转子的转动轴线。在这里，在沿转子的周向方向彼此相邻的并且其第一端部区域在转子的周向方向上比第二端部区域彼此更靠近的凹槽中，永磁体设置成，使得永磁体的同名极彼此面对。另外，转子具有至少一个与叠片组分开的保持部件，叠片组的邻接于相邻凹槽的第一区段借助该保持部件耦联于叠片组的邻接于相邻凹槽的第二区段。所述至少一个保持部件具有比所述叠片组的其体积与保持部件的体积相等的部分区域小的磁导率。
[0015]因此，设置保持部件保证在保持部件将叠片组的与相邻凹槽邻接的区段保持在一起的区域中，以永磁体的磁力线闭合的形式的不希望的磁杂散比在假如叠片组的板条形式的部分区域代替保持部件将会保证叠片组的区段保持在一起的情况下少。其原因在于，所述至少一个保持部件具有的磁导率小于叠片组的从体积方面来说相同大小的部分区域、即具有与保持部件相同的体积的部分区域。即，由于所述至少一个保持部件的磁导率比较低，设置在相邻凹槽中的永磁体的磁力线的闭合或短接的程度降低。
[0016]然而，所述至少一个保持部件保证将所述叠片组的各个区段保持在一起，所述叠片组的各个区段特别是在转子的径向方向上彼此间隔开距离并且优选地在该径向方向上由所述保持部件保持在一起。同时，与不设置保持部件的情况相比，保持部件也保证转子具
有更高的转速稳定性。因此，借助该转子在给定的永磁体容纳在相应凹槽中时能实现具有转子的永久激励的同步电机的增大的功率能力。
[0017]由于所述至少一个保持部件使设置在彼此相邻的凹槽中的并且其同名磁极彼此面对的永磁体的磁力线的杂散减小，可以在转子的外径给定的情况下实现磁铁质量的减小并且从而实现制造成本的降低。
[0018]替代地，在转子的外径给定的情况下在磁体质量没有减小时或者在磁体质量最多稍微减小时，永久激励的同步电机的功率能力的提高可以以最大转矩和/或最大功率提高的形式实现。根据是否减小或如何程度地减小永磁体的质量，减小生产成本或提高功率能力的相应优点以不同强度显现。
[0019]此外，由于设置所述至少一个保持部件，可以以所述保持部件的形式在彼此相邻的凹槽的第一端部区域之间实现特别薄的或者说在转子的周向方向上特别窄的板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于永久激励的同步电机(2)的转子(1)，具有至少一个叠片组(5)，该叠片组包括在转子(1)的转动轴线(3)的方向上堆叠的多个叠片(6)，其中，在叠片组(5)中构成有多个凹槽(7、8)，在这些凹槽中容纳有相应的永磁体(9、10)，并且相应的凹槽(7、8)具有第一端部区域(11)，该第一端部区域比凹槽(7、8)的第二端部区域(12)更靠近转子(1)的转动轴线(3)，其特征在于，在沿转子(1)的周向方向彼此相邻的并且其第一端部区域(11)在转子(1)的周向方向上比第二端部区域(12)彼此更靠近的凹槽(7、8)中，永磁体(9、10)设置成，使得永磁体(9、10)的同名极(N)彼此面对，其中，转子(1)具有与叠片组(5)分开的至少一个保持部件(14)，叠片组(5)的邻接于相邻凹槽(7、8)的第一区段(15)借助该保持部件耦联于叠片组(5)的邻接于相邻凹槽(7、8)的第二区段(16)，并且所述至少一个保持部件(14)具有比所述叠片组(5)的其体积与保持部件(14)的体积相等的部分区域小的磁导率。2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述至少一个保持部件(14)具有的屈服极限和/或抗拉强度高于所述叠片组(5)的与保持部件(14)的体积相等的部分区域。3.根据权利要求1或2所述的转子(1)，其特征在于，所述至少一个保持部件(14)由具有比形成叠片组(5)的叠片(6)的材料小的磁导率的材料形成。4.根据前述权利要求之一的转子(1)，其特征在于，所述至少一个保持部件(14)由不锈钢、尤其是由具有奥氏体组织的不锈钢形成。5.根据前述权利要求之一的转子(1)，其特征在于，所述至少一个保持部件(14)、特别是形锁合地与叠片组(5)的区段(15、16)连接的保持部件具有板条(17)，该板条将保持部件(14)的相应端部(18、19)相互连接，保持部件(14)的第一端部(18)与叠片组(5)的第一区段(15)耦联，并且保持部件(14)的第二端部(19)与叠片组(5)的第二区段(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：