具有径向非对称磁体构造的内置式永磁体电机制造技术

一种内置式永磁体电机设置有转子，所述转子包括多个槽道和通过多个槽道限定的至少一个屏障。多个第一和第二磁体布置在屏障内。转子配置为使得第一磁体中的至少一个相对于第二磁体中的至少一个位于距中心不同的径向距离处。转子可以配置为生产类似于通过转子磁体的常规斜置而获得的平均化效果。转子包括由转子中的相应极轴限定的多个极，且可以配置为反映极之间(极与极)的径向不对称性和/或极内的径向不对称性。

【技术实现步骤摘要】
具有径向非对称磁体构造的内置式永磁体电机
本专利技术大致涉及内置式永磁体电机(interior permanent magnet machine),且 更具体地，涉及内置式永磁体电机中转子的构造。
技术介绍
内置式永磁体电机通常包括转子，所述转子具有多个磁体，所述磁体具有绕转子 外周边的交替极性。转子可在定子中旋转，所述定子通常包括多个绕组和具有交替极性的 磁极。通常，内置式永磁体电机中磁体的构造是径向对称的，即相对于原点呈现对称性。永 磁体电机会生产不期望的扭矩波动，造成不需要的振动和噪声。通常，转子中的磁体斜置， 以减少扭矩波动，例如通过使磁体相对于彼此以一轴向角度放置或步进地让磁体旋转。然 而，斜置会使得转子制造更复杂。
技术实现思路
一种内置式永磁体电机设置有转子，所述转子包括多个槽道和由多个槽道限定的 至少一个屏障。多个第一和第二磁体布置在屏障内。转子配置为使得第一磁体中的至少一 个相对于第二磁体中的至少一个位于距中心不同的径向距离处。转子可以配置为产生类似 于通过转子磁体的常规斜置而获得的平均化影响。转子包括通过转子中的相应极轴限定的 多个极且可以配置为反映极之间(极与极)的径向不对称性和/或极内的径向不对称性。在一个实施例中，第一磁体布置在第一极中而第二磁体布置在第二极中，由此呈 现极与极的径向不对称性。第一磁体中的每一个相对于第二磁体中的每一个位于距中心不 同的径向距离处。第一和第二磁体的径向不对称构造可以通过在转子内采用槽道的径向不 对称构造而获得。转子可以包括第一和第二槽道，所述第一和第二槽道设置在第一极中且 分别位于距中心第一和第二距离处。第三和第四槽道可以设置在第二极中且分别位于距中 心第三和第四距离处。转子配置为使得第一和第二距离中的至少一个不同于第三和第四距 离中的至少一个。第一、第二、第三和第四距离可以每一个相对于彼此不同。在另一实施例中，转子包括多个槽道，所述槽道限定第一和第二屏障。多个第一磁 体布置在第一极中的第一屏障内，从而第一磁体中的至少一个相对于第一磁体中的另一个 位于距中心不同的径向距离处。多个第二磁体布置在第一极中的第二屏障内，从而第二磁 体中的至少一个相对于第二磁体中的另一个位于距中心不同的径向距离处，由此呈现极内 的径向不对称性。第一磁体中的每一个相对于第二磁体中的每一个位于距中心不同的径向 距离处。第一和第二磁体的径向不对称构造可以通过在转子中采用槽道的径向不对称构造 而获得。转子可以包括径向地在内部的第一和第二槽道，所述第一和第二槽道设置在第一 极中且分别位于距中心第一和第二距离处。径向地在外部的第三和第四槽道设置在第一极 中且分别位于距中心第三和第四距离处。第一、第二、第三和第四距离可以相对于彼此不 同。在一个例子中，第一距离可以不同于第二距离，而第三距离可以与第四距离相同。在另一例子中，第三距离可以不同于第四距离，而第一距离可以与第二距离相同。转子可以包括径向地在内部的第五和第六槽道,所述第五和第六槽道设置在第二 极中且分别位于距中心第五和第六距离处。转子可以包括径向地在外部的第七和第八槽 道，所述第七和第八槽道设置在第二极中且分别位于距中心第七和第八距离处。在一个例 子中，第五距离可以不同于第六距离，而第七距离可以与第八距离相同。在又一例子中，第 七距离可以不同于第八距离，而第五距离可以与第六距离相同。八个距离中的每一个彼此 不同。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理 解上述的本专利技术的特征和优点以及其他的特征和优点。附图说明图1是根据本公开第一实施例的内置式永磁体电机的示意性截面图；和图2是根据第二实施例的内置式永磁体电机示意性部分截面图。具体实施方式参见附图，其中在几幅图中相同的附图标记指示相同或相似的部件，图1是单屏 障(single barrier)的内置式永磁体电机10的示意性截面图。电机10包括转子12,该转 子12具有中心14。转子12可在大致环形的定子16内旋转，该定子16具有多个绕组18。 转子中的多个槽道22形成屏障24。槽道22延伸到转子12中且限定出具有任何合适形状 的三维容积空间。槽道22的全部或一部分可以填充有永磁体26。参见图1，转子12包括 多个极28，由相应的极轴限定，所述极轴中的一个大致由附图标记30示出。在所示实施例 中，转子12具有八个极28和十六个槽道22，但是，其可以形成有任何数量的极或槽道。每 一个极28至少部分地通过槽道22中的磁体26形成。磁体26配置为相对于中心14径向 地不对称,如下所述。参见图1，第一和第二槽道34、36设置在第一极38中且分别位于距中心14第一和 第二距离40、42处。参见图1，第三和第四槽道44、46设置在第二极48中且分别位于距中 心14第三和第四距离50、52处。径向距离可以从相应槽道34、36、44、46的中心计算。转 子12配置为使得第一和第二距离40、42中的至少一个不同于第三和第四距离50、52中的 至少一个。参见图1，多个第一磁体54置于第一极38中的第一和第二槽道34、36中。多个 第二磁体56置于第二极48中的第三和第四槽道44、46中。转子12配置为使得第一磁体 54中的至少一个相对于第二磁体56中的至少一个位于距中心14不同的径向距离处。由此 第一实施例示出了从一个极至另一个极的第一，第二磁体54、56或第一、第二、第三和第四 槽道34、36，44、46的径向不对称(极与极之间的径向不对称)。可选地，参见图1，第一、第二、第三和第四距离40、42、50、52中的三个是相同的， 而一个是不同的。仅通过例子的方式，第一、第二、第三和第四距离40、42、50、52 (以mm 表示)可以是[48. 1,48. 1,49. 1，48.1]。可选地，第一、第二、第三和第四距离40、42、50、 52中的两个是相同的，而两个是不同的。仅通过例子的方式，距离(以mm表示)可以是 [48. 1，48. 5，48. 1,49. 5] 0可选地，第一、第二、第三和第四距离中的每一个相对于彼此不 同。仅通过例子的方式，距离(以mm表示)可以是[49. 1,48. 5,48. 1,49. 5]。距离40、42、50、52之间的最小差值可以是制造转子12的公差极限。在一个例子中，制造公差极限是 O.1mm0图2示出了内置式永磁体电机110的第二实施例的示意性部分截面图。电机110 是双屏障电机，其具有转子112，该转子112具有中心114。转子112可在大致环形的定子 116中旋转，该定子116具有多个绕组118。转子中的多个槽道122形成第一屏障124和第 二屏障126。在所示实施例中，第一屏障124径向地在第二屏障126以内。也可以使用具有 多于两个屏障的转子。槽道122延伸到转子112中且限定具有任何合适形状的三维容积空 间。槽道122的全部或一部分可以填充有永磁体130。转子112可以包括空气穴132，所述 空气穴132在相对于磁体130的各位置处并入到结构中。参见图2，转子112包括第一和第 二极134、136，该第一和第二极134、136由相应极轴138、140限定。转子112可以形成有任 何数量的极或槽道122。第一和第二极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置式永磁体电机，包括：转子，具有中心和多个槽道；屏障，由转子中的所述多个槽道限定；多个第一磁体和多个第二磁体，布置在屏障中；和其中第一磁体中的至少一个相对于第二磁体中的至少一个位于距中心不同的径向距离处。

【技术特征摘要】
2011.09.21 US 13/238,0081.一种内置式永磁体电机，包括转子，具有中心和多个槽道；屏障，由转子中的所述多个槽道限定；多个第一磁体和多个第二磁体，布置在屏障中；和其中第一磁体中的至少一个相对于第二磁体中的至少一个位于距中心不同的径向距离处。2.如权利要求1所述的电机，其中第一磁体中的每一个相对于第二磁体中的每一个位于距中心不同的径向距离处。3.如权利要求1所述的电机，进一步包括第一和第二极，通过转子中的相应极轴限定；且其中第一磁体位于第一极中且第二磁体位于第二极中，由此呈现极与极之间的径向不对称性。4.如权利要求3所述的电机，其中所述多个槽道包括第一、第二、第三和第四槽道；第一和第二槽道设置在第一极中且分别位于距中心第一和第二距离处；第三和第四槽道设置在第二极中且分别位于距中心第三和第四距离处；且第一和第二距离中的至少一个不同于第三和第四距离中的至少一个。5.如权利要求4所述的电机，其中第一、第二、第三和第四距离每一个相对于彼此不同。6.一种内置式永磁体电机,包括转子，具有中心和多个槽道；第一和第二屏障，由转子中的所述多个槽道限定；第一和第二极，通过相应极轴限定；和多个第一磁体，布置在第一极中的第一屏障内，使得第一磁体中的至少一个相对于第一磁体中的另一个位于距中心不同的径向距离处；和多个第二磁体，布置在第一极中的第二屏障内，使得第二磁体中的至少一个相对于第二磁体中的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S朱科维克，KM拉曼，X周，X韩，Q牛，
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：