用于永磁电机的转子制造技术

本发明专利技术涉及用于永磁电机的转子。具体地，一种用于永磁电机的转子包括旋转轴线、外表面和垂直于该旋转轴线的横截面，该外表面的非圆形轮廓由围绕该旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁电机及与其相关联的转子。
技术介绍
本节陈述只是提供与本专利技术相关的背景信息。因此，这些陈述不意图构成对现有技术的认可。已知的电机包括永磁电机。永磁电机的一个实施例包括多相内置永磁(IPM)电机，其具有环形定子，转子插入该定子内。该定子包括环形定子铁心和多个电绕组。该定子铁心包括多个径向向内突出齿，这些齿平行于电机的纵轴并且限定出定子的内圆周。邻近的径向向内突出齿形成径向取向槽。电绕组由合适的导电材料例如铜或铝的线束制造而成，并且织成或以其它方式布置成线圈组，插入齿之间的径向取向槽中。电绕组以环形形式围·着定子铁心的圆周电串联地布置，每个电绕组与电机的单相相关。电绕组的每个线圈组提供机器操作的单相的单极。基于用于电机的电线绕组的相和极的数量确定定子铁心中的径向取向槽的数量。因此，三相二极电机具有配置成六个线圈组的电绕组，具有配置成六个槽或六个的倍数的槽数的线圈组。经过电绕组的电流用来产生旋转磁场，这磁场作用于转子以在转子轴上感应产生转矩。已知的用于永磁电机的转子包括连在限定出旋转轴线的转轴上的转子铁心。已知的转子具有围绕接近转子铁心的外表面的圆周安置的多个转子磁铁，每个转子磁铁纵向地对齐旋转轴线。定子的齿与转子的外表面之间的气隙是电机的设计特点并且是适应制造公差、易于装配以及处理其它已知因素所必需的。优选为使气隙最小，因为，增大的气隙与减小的磁通量和伴随的降低的输出转矩相互关联。当电流流过定子绕组时，磁场感应而成并且作用于转子磁铁以在转子轴上感应产生转矩。当磁场感应产生足够的转矩以克服支承摩擦和轴上的任何感应转矩负载时，转子使轴旋转。操作时，包括转矩波动在内的机器转矩输出的不连续与气隙的大小相关联。气隙和机器转矩输出的相关联的不连续影响最大机器转矩输出并且影响电机的噪声、振动和声振粗糙度性能。永磁电机的已知的设计因素包括与磁学、机械学、热力学、电子学、声学和材料科学相关的因素。性能需求、封装约束和成本施加了影响设计特点的约束。性能要求包括最大机器转矩输出和最大旋转速度、转矩波动以及齿槽转矩。转矩波动和齿槽转矩影响电机的噪声、振动和声振粗糙度性能。已知的永磁电机具有归因于永磁体的磁通分布和相对于转子角位置的非正弦的电枢磁动势。非正弦的磁通分布引入转矩脉动，转矩脉动反映为速度波动、噪声和振动。转矩脉动会恶化永磁电机的性能并且优选为使之最小化。转矩脉动影响包括效率、可听噪声、振动和声振粗糙度在内的性能。在不同的操作点，对性能的影响不同，也就是，转矩脉动会响应于不同速度和转矩输出下的操作而变化。已知的减少或最小化转矩脉动的策略包括，使转子中的磁体的位置倾斜以最小化转矩波动、调整定子和/或转子的特殊设计特点以在单个操作点获得最小的转矩波动或获得最大的机器转矩输出以及执行控制策略以产生通过定子电流的反转矩分量。
技术实现思路
一种用于永磁电机的转子包括旋转轴线、外表面和垂直于该旋转轴线的横截面，该外表面的非圆形轮廓由围绕该旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。本专利技术还提供了以下方案 1. 一种用于永磁电机的转子，包括 旋转轴线； 外表面；和 垂直于所述旋转轴线的横截面，横截面具有的所述外表面的非圆形轮廓由围绕所述旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。2.如方案I所述的转子，进一步地包括沿周向分布在所述外表面附近的多个纵向开口，其中，每个纵向开口包括在其中的永磁体。3.如方案I所述的转子，其中，所述外表面沿着所述旋转轴线纵向地连续。4.如方案I所述的转子，其中，所述外表面的所述轮廓对在所述转子的旋转期间把至少一个谐波频率注入所述转子的所述外表面与所述永磁电机的定子之间的气隙中有作用。5.如方案I所述的转子，其中，所述多个半径包括按照下列关系式确定的长度权利要求1.一种用于永磁电机的转子，包括 旋转轴线； 外表面；和 垂直于所述旋转轴线的横截面，横截面具有的所述外表面的非圆形轮廓由围绕所述旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。2.如权利要求I所述的转子，进一步地包括沿周向分布在所述外表面附近的多个纵向开口，其中，每个纵向开口包括在其中的永磁体。3.如权利要求I所述的转子，其中，所述外表面沿着所述旋转轴线纵向地连续。4.如权利要求I所述的转子，其中，所述外表面的所述轮廓对在所述转子的旋转期间把至少一个谐波频率注入所述转子的所述外表面与所述永磁电机的定子之间的气隙中有作用。5.如权利要求I所述的转子，其中，所述多个半径包括按照下列关系式确定的长度6.如权利要求5所述的转子，其中，确定所述长度以在所述转子的旋转期间把至少一个谐波频率注入所述转子的所述外表面与所述永磁电机的定子之间的气隙中，这在所述永磁电机的操作点的范围内获得最小的转矩波动。7.如权利要求4所述的转子，其中，所述至少一个谐波频率对在所述永磁电机的操作点的范围内最小化转矩脉动有作用。8.—种永磁电机,包括 定子; 布置在所述定子内的转子； 所述转子包括 多个永磁体，旋转轴线，外表面，和 垂直于所述旋转轴线的横截面，横截面具有的所述外表面的非圆形轮廓由围绕所述旋转轴线有角度分布的多个半径限定出；所述定子与所述外表面之间的气隙，该气隙随着所述外表面的所述轮廓而变，方式为对在所述转子的旋转期间把至少一个谐波频率注入所述气隙中有作用。9.如权利要求8所述的永磁电机，其中，所述外表面沿着所述旋转轴线纵向地连续。10.一种用于永磁电机的转子，包括 多个永磁体； 旋转轴线； 外表面；和 垂直于所述旋转轴线的横截面，横截面具有的所述外表面的非圆形轮廓由围绕所述旋转轴线有角度分布的多个半径限定出； 其中，所述多个半径包括按照下列关系式确定的长度全文摘要本专利技术涉及用于永磁电机的转子。具体地，一种用于永磁电机的转子包括旋转轴线、外表面和垂直于该旋转轴线的横截面，该外表面的非圆形轮廓由围绕该旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。文档编号H02K1/22GK102891551SQ201210250360公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月19日 优先权日2011年7月19日专利技术者X.周, S.祖尔科维奇, Q.牛, K.M.拉曼, X.韩, J.C.摩根特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于永磁电机的转子，包括：旋转轴线；外表面；和垂直于所述旋转轴线的横截面，横截面具有的所述外表面的非圆形轮廓由围绕所述旋转轴线有角度分布的多个半径限定出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：X周，S祖尔科维奇，Q牛，KM拉曼，X韩，JC摩根特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：