用于使双永磁体同步电机中的去磁最小化的磁屏障制造技术

本发明专利技术涉及用于使双永磁体同步电机中的去磁最小化的磁屏障，具体提供一种用于永磁体同步电机的转子，所述转子包括具有在转子芯结构内形成的多个弓形空腔的转子。所述多个弓形空腔相对于所述转子芯结构的外柱状壁大体上同心层叠。多个永磁体插入到所述多个弓形空腔内。每个空腔层都保持设置在端区段中的具有第一磁场强度的永磁体以及每个空腔层的中央区段中的具有第二磁场强度的永磁体。每个相应的空腔都包括在具有不同磁场强度的磁体之间形成的空气屏障。所述空气屏障在空气屏障间隙内生成磁阻，以便沿着朝向后面层中的每个第三永磁体的方向来引导由前面层中的每个第三永磁体生成的磁通量流。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于使双永磁体同步电机中的去磁最小化的磁屏障，具体提供一种用于永磁体同步电机的转子，所述转子包括具有在转子芯结构内形成的多个弓形空腔的转子。所述多个弓形空腔相对于所述转子芯结构的外柱状壁大体上同心层叠。多个永磁体插入到所述多个弓形空腔内。每个空腔层都保持设置在端区段中的具有第一磁场强度的永磁体以及每个空腔层的中央区段中的具有第二磁场强度的永磁体。每个相应的空腔都包括在具有不同磁场强度的磁体之间形成的空气屏障。所述空气屏障在空气屏障间隙内生成磁阻，以便沿着朝向后面层中的每个第三永磁体的方向来引导由前面层中的每个第三永磁体生成的磁通量流。【专利说明】用于使双永磁体同步电机中的去磁最小化的磁屏障
本专利技术的实施方式总体涉及永磁体电动机。
技术介绍
永磁体同步电机是轴的旋转率与AC供应电流的频率同步的AC电动机。在定子中生成旋转电场并且转子跟随所述定子的旋转电场。转子与定子的场以相同速率同步旋转。转子和定子称为同步的。用于常规转子的永磁体构造成提供均匀场强。由于它们在电动机中提供改善的扭矩的强磁场强度，通常期望使用钕磁体(还称为稀土磁体)。然而，在电动机中使用稀土磁体成本高并且增加电动机的总体价格。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的优点是降低稀土磁体的含量和重量，从而降低电动机的总体成本。内部永磁同步电机采用双永磁体(即，两种或更多种不同类型的磁体材料的组合)来降低转子中采用的稀土磁体的数量。稀土磁体和铁磁体或者具有不同磁场强度的相同材料成分的磁体的组合以多层方式应用在转子中。具有不同磁场强度的磁体之间的独特磁屏障设计增加了磁阻，从而使源于具有较弱磁场的磁体的磁通量朝向具有较强磁场的磁体的流动最小化。因此，较弱磁体的去磁被最小化。本专利技术的实施方式构想了一种用于永磁体同步电机的转子。转子芯结构具有柱状本体，所述柱状本体包括并置到主空隙的转子芯结构的外柱状壁。所述转子芯结构内形成有多个弓形空腔。所述多个弓形空腔相对于所述转子芯结构的外柱状壁大体上同心层叠。在第一与第二端区段之间延伸的每个弓形空腔都并置到所述转子结构的外柱状表面壁并且包括中央区段。多个永磁体插入到所述多个弓形空腔内。每个第一端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第一永磁体。每个第二端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第二永磁体。每个中央区段都保持具有第二磁场强度的相应的第三永磁体，所述第二磁场强度小于所述第一磁场强度。所述第一磁体和所述第二磁体与所述第三磁体间隔开。相应的空腔包括在所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间形成的空隙。每个空隙都伴随有在每个空腔层的壁中形成的凹入，所述凹入在所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间的界面处径向向外延伸。所述空隙生成磁阻以便沿着朝向后面层中的每个第三永磁体的方向来引导由前面层中的每个第三永磁体生成的磁通量流。方案1.一种用于永磁体同步电机的转子，包括:具有柱状本体的转子芯结构，所述柱状本体包括并置到主空隙的转子芯结构的外柱状在所述转子芯结构内形成的多个弓形空腔，所述多个弓形空腔相对于所述转子芯结构的外柱状壁大体上同心层叠，在第一与第二端区段之间延伸的每个弓形空腔都并置到所述转子结构的外柱状表面壁并且包括中央区段；以及多个永磁体，所述多个永磁体插入到所述多个弓形空腔内，其中每个第一端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第一永磁体，其中每个第二端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第二永磁体，其中每个中央区段都保持具有第二磁场强度的相应的第三永磁体，所述第二磁场强度小于所述第一磁场强度，其中所述第一磁体和所述第二磁体与所述第三磁体间隔开；其中相应的空腔包括所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间形成的空隙，其中每个空隙都伴随有在每个空腔层的壁中形成的凹入，所述凹入在所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间的界面处径向向外延伸，并且其中所述空隙生成磁阻以便沿着朝向后面层中的每个第三永磁体的方向来弓I导由前面层中的每个第三永磁体生成的磁通量流。方案2.如方案I所述的转子，其中所述空气屏障的凹入包括在尖点处交会的两个对置的倾斜表面。方案3.如方案2所述的转子，其中所述两个对置的倾斜表面是非对称的。方案4.如方案2所述的转子，其中所述两个对置的倾斜表面是对称的。方案5.如方案2所述的转子，其中所述第三永磁体设置成与所述第一永磁体相比更接近于所述凹入的尖点。方案6.如方案2所述的转子，其中所述第三永磁体设置成与所述第二永磁体相比更接近于所述凹入的尖点。方案7.如方案2所述的转子，其中所述第三永磁体设置成与所述第一永磁体相比更远离所述凹入的尖点。方案8.如方案2所述的转子，其中所述第三永磁体设置成与所述第二永磁体相比更远离所述凹入的尖点。方案9.如方案2所述的转子，其中所述第三永磁体设置成与所述第一和第二永磁体相比与所述凹入的尖点距离相同。方案10.如方案I所述的转子，其中所述凹入的第一倾斜表面从所述尖点延伸到所述第三永磁体的大体上中间位置，所述中间位置是居中地定位在所述第三永磁体的弓形端之间的点。方案11.如方案I所述的转子，其中所述凹入的第一倾斜表面沿着从所述尖点到所述第三永磁体的方向延伸，并且其中第二倾斜表面沿着从所述尖点到所述第一永磁体的方向延伸，其中所述第一倾斜表面的斜度小于所述第二倾斜表面的斜度。方案12.如方案I所述的转子，其中所述凹入的第一倾斜表面沿着从所述尖点到所述第三永磁体的方向延伸，并且其中第二倾斜表面沿着从所述尖点到所述第二永磁体的方向延伸，其中所述第一倾斜表面的斜度小于所述第二倾斜表面的斜度。方案13.如方案I所述的转子，其中后面弓形空腔层中的第一永磁体有角度地重叠前面弓形空腔层中的第一永磁体，其中所述前面空腔弓形空腔层与后面弓形空腔层的第一永磁体之间的有角度重叠的长度是基于第一永磁体生成的朝向所述外柱状表面壁的磁通量流的优化来确定的。方案14.如方案13所述的转子，其中后面弓形空腔层中的第二永磁体有角度地重叠前面弓形空腔层中的第二永磁体，其中所述前面空腔弓形空腔层与后面弓形空腔层的第二永磁体之间的有角度重叠的长度是基于第二永磁体生成的朝向所述外柱状表面壁的磁通量流的优化来确定的。方案15.如方案14所述的转子，其中设置在所述相应的后面弓形空腔层中的第一永磁体有角度地重叠前面弓形空腔层中的第三永磁体，其中所述后面空腔弓形空腔层的第一永磁体与所述前面弓形空腔层的第三永磁体之间的有角度重叠的长度是基于所述第二永磁体的去磁降低的最小化来确定的。方案16.如方案15所述的转子，其中设置在所述相应的后面弓形空腔层中的第二永磁体有角度地重叠前面弓形空腔层中的第三永磁体，其中所述后面弓形空腔层的第二永磁体与所述前面弓形空腔层的第三永磁体之间的有角度重叠的长度是基于所述第二永磁体的去磁降低的最小化来确定的。方案17.如方案I所述的转子，其中所述第一和第二永磁体是稀土磁体并且所述第三永磁体是铁磁体。方案18.如方案I所述的转子，其中所述第一、第二和第三永磁体是稀土磁体。方案19.如方案I所述的转子，其中所述第一、第二和第三永磁体是铁磁体。方案20.如方案I所述的转子，其中至少两个第三永磁体设置在每个弓形空腔层内。【专利附图】【附图说明】图1是永磁体电动机的剖视图。图2是转子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于永磁体同步电机的转子，包括：具有柱状本体的转子芯结构，所述柱状本体包括并置到主空隙的转子芯结构的外柱状壁；在所述转子芯结构内形成的多个弓形空腔，所述多个弓形空腔相对于所述转子芯结构的外柱状壁大体上同心层叠，在第一与第二端区段之间延伸的每个弓形空腔都并置到所述转子结构的外柱状表面壁并且包括中央区段；以及多个永磁体，所述多个永磁体插入到所述多个弓形空腔内，其中每个第一端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第一永磁体，其中每个第二端区段都保持具有第一磁场强度的相应的第二永磁体，其中每个中央区段都保持具有第二磁场强度的相应的第三永磁体，所述第二磁场强度小于所述第一磁场强度，其中所述第一磁体和所述第二磁体与所述第三磁体间隔开；其中相应的空腔包括所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间形成的空隙，其中每个空隙都伴随有在每个空腔层的壁中形成的凹入，所述凹入在所述第三永磁体与所述第一和第二永磁体之间的界面处径向向外延伸，并且其中所述空隙生成磁阻以便沿着朝向后面层中的每个第三永磁体的方向来引导由前面层中的每个第三永磁体生成的磁通量流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R维亚斯，TW内尔，A拉贾拉，
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：