【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动机以及在这样的电机中使用的磁性元件，并且尤其涉及具有外部转子的电机，这种类型的外部转子作为家用洗衣机或者其它装置的主驱动电机。
技术介绍
EP 1548171描述一种用于洗衣机的驱动系统。该驱动系统包括具有大直径的浅定子以及转子的电机，该转子具有位于定子外部的磁体。如上述申请的图2所示，定子被支撑在洗衣桶的端部上。定子具有驱动轴可以通过其的孔径。如EP专利申请1548171的图2和图16所示，要被固定到洗衣机的旋转滚筒上的转子具有被支撑在钢垫环(backing ring)内侧上的永磁材料构成的环。在转子的毂(hub)(轴可以通过其延伸)与钢垫环之间延伸有框架。垫环和框架可以形成在一起。永磁材料由一组弯曲的永磁元件制成。永磁材料在转子的物理构建之后被磁化。典型的转子具有被磁化为磁性材料的环的多于30个的磁极。这些磁极的极性在环的周围交替。磁性元件通常由硬铁氧体永磁材料制成。该磁体可以是各向同性或者各向异性。在各向异性的情况下，磁性元件形成为其磁畴横跨该磁体的厚度对准以径向对准，通常由本申请图1中的箭头“A”表示。转子的磁化按照这种模式以生成通过磁...
【技术保护点】
一种转子，包括：具有两个横向边缘的多个磁性元件，每个磁性元件具有各向异性对准的磁畴以形成畴对准模式，设置所述多个磁体以形成具有内表面和外表面的永磁环，所述永磁环的直径在１５０ｍｍ与４００ｍｍ之间，高度小于１００ｍｍ并且厚度小于２０ｍｍ，以及将所述磁性元件保持在所述环结构中的刚性支撑体，其中，每个磁性元件中的所述磁畴对准模式具有在所述磁性元件的横向边缘之间横跨所述磁性元件的至少一部分、从在所述磁性元件的磁极具有主导径向分量的取向到在所述磁性元件的一个横向边缘具有至少一些切向分量的取向基本上连续变化的取向，其中，所述磁性元件被磁化以生成最终磁通场。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-8-1 60/953,2431.一种转子，包括：具有两个横向边缘的多个磁性元件，每个磁性元件具有各向异性对准的磁畴以形成畴对准模式，设置所述多个磁体以形成具有内表面和外表面的永磁环，所述永磁环的直径在150mm与400mm之间，高度小于100mm并且厚度小于20mm，以及将所述磁性元件保持在所述环结构中的刚性支撑体，其中，每个磁性元件中的所述磁畴对准模式具有在所述磁性元件的横向边缘之间横跨所述磁性元件的至少一部分、从在所述磁性元件的磁极具有主导径向分量的取向到在所述磁性元件的一个横向边缘具有至少一些切向分量的取向基本上连续变化的取向，其中，所述磁性元件被磁化以生成最终磁通场。2.如权利要求1所述的转子，其中，所述磁性元件的一个或者多个在每个横向边缘与前边缘的交叉部分处具有棱角，其中，所述前边缘是所述转子的所述内表面处的边缘。3.如权利要求1或2所述的转子，其中，每个磁性元件具有位于所述磁性元件的横向边缘之间的磁极，并且每个磁性元件中的所述磁畴对准模式具有横跨所述磁性元件的宽度、从在所述磁性元件的所述磁极具有主导径向分量的取向到在所述磁性元件的两个横向边缘处具有至少一些切向分量的取向基本上连续变化的取向，。4.如权利要求3所述的转子，其中，在两个横向边缘处所述磁畴对准模式的所述取向具有明显的切向分量。5.如权利要求4所述的转子，其中，在两个横向边缘处所述明显的切向分量导致所述磁畴对准模式相对于所述横向边缘具有至少15度的取向。6.如权利要求4所述的转子，其中，在两个横向边缘处所述明显的切向分量导致所述磁畴对准模式相对于所述横向边缘具有在20度到35度之间并且优选基本上是30度的取向。7.如权利要求3所述的转子，其中，在两个横向边缘处所述磁畴对准模式的所述取向具有主导切向分量。8.如权利要求1所述的转子，其中，每个磁性元件具有位于一个横向边缘处或者朝向一个横向边缘的磁极。9.如权利要求8所述的转子，其中，所述磁畴对准模式的所述取向在所述横向边缘处具有明显的切向分量。10.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，所述取向在所述磁性元件上基本上非线性变化。11.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，所述磁性元件内的所述磁畴对准模式的所述取向的所述径向和切向分量按照如下关系式成正弦变化：VR＝cos(θ)，以及VT＝sin(θ)其中，VR和VT分别是所述取向的径向和切向分量，并且θ是横跨所述磁性元件的角度位置，所述角度位置从一个横向边缘处的基本上-90度变化到相反横向边缘处的基本上+90度。12.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，将一个或者多个间隔元件放置在设置为形成所述永磁环的一个或者多个邻近磁性元件的所述横向边缘之间。13.如权利要求12所述的转子，其中，所述间隔元件是磁性的，其磁畴对准模式具有横跨所述间隔元件的基本上切向取向。14.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，通过施加在每个磁性元件内具有与所述元件内的所述磁畴对准模式基本类似的几何形状的外部磁通场来产生所述最终磁通场。15.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，所述最终磁通场是Halbach类型的通场。16.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，所述最终磁通场具有在所述环周围间隔开并且具有交替极性的磁极，所述磁极相对于所述永磁环径向对准，并且其中，所述永磁环的所述最终磁通场横跨在相反极性的相邻磁极之间并且被聚集在这些磁极之间以延伸超出由所述内表面限定的边界，但是在由所述永磁环的所述外表面限定的边界内保持至少部分受限。17.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，所述磁畴对准模式在所述磁性元件被磁化时辅助生成更强的最终磁通场。18.如权利要求16或17的任一项所述的转子，其中，所述最终磁通场在每个磁性元件中的部分具有在所述磁性元件上基本上连续变化的取向，其中：横跨所述磁性元件的宽度，所述取向从在所述磁极具有主导径向分量的取向变化到在所述磁性元件邻近所述永磁环中其它磁性元件的所述边缘处具有主导切向分量的取向，并且横跨所述磁性元件的深度，所述取向从在与所述永磁环的所述内表面相对应的边缘处具有主导径向分量的取向变化到在与所述永磁环的所述外表面相对应的边缘处具有主导切向分量的取向。19.如权利要求18所述的转子，其中，所述取向在所述磁性元件上基本上非线性变化。20.如权利要求18或19所述的转子，其中，所述最终磁通场位于延伸超出由所述永磁环磁性元件的所述内表面限定的所述边界的相邻磁极之间的部分具有连续变化的取向，其中：在所述磁极之间，所述取向从在所述磁极具有主导径向分量的取向变化到在所述磁极之间的中点处具有主导切向分量的取向，并且从所述内表面径向延伸，所述取向从在所述内表面处具有主导径向分量的取向变化到具有随着到所述内表面的距离变化而增加的切向分量的取向。21.如权利要求18到20中的任一项所述的转子，其中，所述取向在所述磁极之间基本上非线性变化并且延伸超出所述内表面。22.如权利要求18到21中的任一项所述的转子，其中，在所述磁性元件的所述内表面处或者所述磁性元件的所述内表面附近，所述最终磁通场的所述取向的所述径向和切向分量按照如下关系成正弦变化：VR＝cos(θ)，以及VT＝-sin(θ)其中，VR和VT分别是所述取向的径向和切向分量，并且θ是横跨所述磁性元件的角度位置，所述角度位置从一个横向边缘处的基本上-90度变化到相反横向边缘处的基本上+90度。23.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，对于每个磁性元件，在制造所述磁性元件期间对准所述磁畴。24.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，对于每个磁性元件，在使用包括用于限定腔的一个或者多个元件的压模工具或者注模工具以及用于施加磁通场的装置进行制造期间对准所述磁畴，其中，所述装置在所述腔中生成本质上与所述元件中的期望磁畴对准模式相类似的磁场。25.如前述权利要求的任一项所述的转子，其中，在包括电换向电机的洗衣机的驱动电机中使用所述转子，所述电机的定子具有通过通电使所述转子旋转的绕组，所述定子耦合到所述洗衣机的非旋转桶或者壳体，所述转子耦合到所述洗衣机的旋转滚筒。26.如权利要求25所述的转子，其中，所述洗衣机是顶部加载洗衣机，所述洗衣机包括：外部封套，悬挂在所述外部封套中的桶以及位于所述桶中的旋转滚筒。27.如权利要求25所述的转子，其中，所述洗衣机是水平轴洗衣机，所述洗衣机包括：外部封套，旋转滚筒壳体以及位于所述壳体中的旋转滚筒。28.如权利要求25所述的转子，其中，所述洗衣机是具有顶部加载接入的水平轴洗衣机，所述洗衣机包括：外部封套，桶以及位于所述桶中的旋转滚筒。29.如权利要求1到24中的任一项所述的转子，在功率生成装置中使用所述转子。30.一种在洗衣机中使用的电机，所述电机包括：具有至少三个相绕组的定子，每个相绕组形成在多个径向延伸的定子齿上，如前述权利要求的任一项所述的转子，所述转子与所述定子同心，所述永磁环位于所述定子齿外侧并且所述转子磁极面对所述定子齿的端部。31.一种制造转子的方法，包括步骤：制造包括永磁材料的多个磁性元件，所述磁性元件具有两个横向边缘，每个磁性元件具有各向异性对准的磁畴以形成畴对准模式，其中，每个磁性元件中的所述磁畴对准模式具有在所述磁性元件的横向边缘之间横跨所述磁性元件的至少一部分、从在所述磁性元件的磁极具有主导径向分量的取向到在所述磁性元件的一个横向边缘处具有至少一些切向分量的取向基本上连续变化的取向，在刚性支撑体中将所述磁性元件设置并且保持到永磁环中，以及磁化所述磁性元件以生成最终磁通场。32.如权利要求31所述的方法，其中，所述磁性元件的一个或者多个在每个横向边缘与前边缘的交叉部分处具有棱角，其中，所述前边缘是所述转子的所述内表面处的边缘。33.如权利要求32所述的方法，其中，制造所述多个磁性元件的步骤包括向每个磁性元件施加外部磁通场以对准所述磁畴。34.如权利要求32所述的方法，其中，每个磁性元件具有位于所述磁性元件的横向边缘之间的磁极并且向磁性元件施加所述外部磁通场对准其磁畴，使得所述磁性元件中的所述磁畴对准模式具有横跨所述磁性元件的宽度、从在所述磁性元件的所述磁极具有主导径向分量的取向到在所述磁性元件的两个横向边缘处具有至少一些切向分量的取向基本上连续变化的取向。35.如权利要求34所述的方法，其中，在两个横向边缘处所述磁畴对准模式的所述取向具有明显的切向分量。36.如权利要求35所述的方法，其中，在两个横向边缘处所述明显的切向分量导致所述磁畴对准模式相对于所述横向边缘具有至少15度的取向。37.如权利要求34或者35所述的方法，其中，在两个横向边缘处所述明显的切向分量导致所述磁畴对准模式相对于所述横向边缘具有在20度到35度之间并且优选基本上是30度的取向。38.如权利要求34所述的方法，其中，在两个横向边缘处所述磁畴对准模式的所述取向具有主导切向分量。39.如权利要求32所述的方法，其中，每个磁性元件具有位于一个横向边缘处或者朝向一个横向边缘的磁极。40.如权利要求32到39的任一项所述的方法，其中，所述取向在所述磁性元件上基本上非线性变化。41.如权利要求40所述的方法，其中，所述磁性元件内的所述磁畴对准模式的所述取向的所述径向和切向分量按照如下关系式成正弦变化：VR＝cos(θ)，以及VT＝sin(θ)其中，VR和VT分别是所述取向的径向和切向分量，并且θ是横跨所述磁性元件的角度位置，所述角度位置从一个横向边缘处的基本上-90度变化到相反横向边缘处的基本上+90度。42.如权利要求33到41的任一项所述的方法，其中，通过施加在每个磁性元件内具有与所述元件内的所述磁畴对准模式基本类似的几何形状的外部磁通场来产生所述最终磁通场。43.如权利要求32到42的任一项所述的方法，其中，所述最终磁通场是Halbach类型通场。44.如权利要求32到43的任一项所述的方法，其中，所述最终磁通场具有在所述环周围间隔开并且具有交替极性的磁极，所述磁极相对于所述永磁环径向对准，并且其中，所述永磁环的所述最终磁通场横跨在具有相反极性的相邻磁极之间并且被聚集在这些磁极之间以延伸超出由所述内表面限定的所述边界，但是在由所述永磁环的所述外表面限...
【专利技术属性】
技术研发人员：GD邓肯，CJW詹尼，JJA威廉姆斯，KE博尔南德，GP希尔，
申请(专利权)人：菲舍尔和佩克尔应用有限公司，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]
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