包含用于转子组合件中的具有成角度面对表面的磁性区域的加强磁体结构的转子-定子结构制造技术

各种实施例大体来说涉及电动力机器等，且更特定来说涉及用于电动力机器的转子组合件及转子-定子结构，包含但不限于具有对应定子组合件的外转子组合件及／或内转子组合件。在一些实施例中，转子组合件可包含具有与旋转轴线成角度定向的面对表面的磁性可渗透结构。磁性结构的群组可与所述磁性可渗透结构交错。所述磁性可渗透结构还可包含非面对表面，邻近于所述非面对表面安置加强磁体以增强通过与磁性可渗透结构交错的磁性结构的通量路径中的通量。此外，所述转子组合件可包含邻近于所述加强磁体安置的通量导体屏蔽物，所述通量导体屏蔽物经配置以提供返回通量路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含用于转子组合件中的具有成角度面对表面的磁性区域的加强磁体结构的转子-定子结构
各种实施例大体来说涉及电动力机器等，且更特定来说涉及转子组合件中的通量增强结构及技术以及用于电动力机器的转子-定子结构，其包含但不限于外转子组合件。
技术介绍
已知电机及发电机两者使用基于轴向的转子及定子配置，其在操作期间可能经历数个现象。举例来说，常规的轴向电机及发电机结构可能经历损耗，例如涡电流损耗或磁滞损耗。磁滞损耗是对构成电机或发电机的部分的磁性材料进行磁化及消磁所需的能量，借此磁滞损耗随着材料量增加而增加。经历磁滞损耗的电机的一部分的实例为“背铁”。在一些传统电机设计中，例如在径向电机的一些常规外转子配置中，定子及其绕组通常位于围绕轴的具有比转子小的直径的区域内。在一些实例中，定子及绕组同心地位于转子内。在绕组位于至少一些常规外转子配置的内部内的情况下，当激励绕组时，通常阻碍热转移。因此，需要资源来确保从定子及其绕组的充足热耗散。尽管传统电机及发电机结构为起作用的，但其在其实施中具有数个缺点。需要提供使与传统电机及发电机相关联的缺点中的一者或一者以上最小化的经改进技术及结构。
技术实现思路
附图说明结合联合附图进行的以下详细描述更全面地了解各种实施例，附图中：图1是根据一些实施例的包含转子组合件的转子-定子结构的分解图；图2A及2B描绘根据一些实施例的各自经配置以与另一者形成气隙的极面及磁性区域；图3A及3B描绘根据一些实施例的外转子组合件的实例；图3C到3D描绘根据一些实施例的经配置以与外转子组合件互操作的场极部件的实例；图3E到3F描绘根据一些实施例的经配置以与内转子组合件互操作的场极部件的实例；图3G描绘根据一些实施例的外转子组合件及内转子组合件的场极部件；图3H描绘根据一些实施例的实施偏移外转子组合件的布置的转子结构的实例；图4A及4B描绘根据一些实施例的外转子组合件的实例的不同透视图；图4C及4D描绘根据一些实施例的外转子组合件的实例的前视图及后视图；图4E到4G描绘根据一些实施例的外转子组合件的实例的横截面图；图5A及5B描绘根据一些实施例的定子组合件的实例的不同视图；图6A描绘根据一些实施例的经配置以彼此相互作用的外转子组合件及定子组合件；图6B到6C描绘根据一些实施例的用于确定极面的表面积的场极部件的横截面；图6D图解说明根据一些实施例的依据线圈区域中的通量及由至少一个磁体产生的通量密度确定的极面的表面积，所述表面积与参考线成角度定向；图7描绘根据一些实施例的转子-定子结构的横截面，其中场极部件邻近于磁性区域定位以形成气隙；图8A描绘根据一些实施例的转子-定子结构部分的横截面，其图解说明一个或一个以上通量路径实例；图8B描绘根据一些实施例的转子-定子结构部分的横截面，其图解说明其它通量路径实例；图8C是描绘根据一些实施例的转子组合件的结构的元件的图示；图9A到9C描绘根据一些实施例的转子-定子结构部分的横截面，其图解说明一个或一个以上通量路径部分的实例；图10描绘根据一些实施例的沿着形成于磁性区域与极面之间的气隙的视图；图11A到11C描绘根据一些实施例的场极部件的各种视图；图12描绘根据一些实施例的转子组合件的作为北极或南极的磁性区域；图13A到13C描绘根据一些实施例的用以形成转子组合件的磁性区域的磁体及磁性可渗透材料的实施方案；图13D到13E描绘根据一些实施例的形成转子组合件的磁性区域的磁体及磁性可渗透材料的各种极化方向及表面定向的实例；图14是根据一些实施例的包含转子组合件的转子-定子结构的分解图；图15是根据一些实施例的包含转子组合件的转子-定子结构的分解图；图16是根据一些实施例的包含内转子组合件的转子-定子结构的分解图；图17是根据一些实施例的包含外转子组合件及内转子组合件两者的转子-定子结构的横截面图；图18A到18G描绘根据一些实施例的具有各种磁性材料结构的磁性可渗透结构(及其表面)的实例的各种视图；图19A到19D描绘根据一些实施例的外转子组合件的实例的各种视图；图20描绘根据一些实施例的外转子组合件的一部分的分解前透视图；图21描绘根据一些实施例的另一外转子组合件的分解前透视图的一部分；图22A到22D描绘根据一些实施例的外转子组合件的另一实例的各种视图；图23A是根据一些实施例的包含通量导体屏蔽物的实例的外转子组合件的前视图；图23B是根据一些实施例的包含通量导体屏蔽物的实例的外转子组合件的分解前透视图；图23C是根据一些实施例的包含通量导体屏蔽物及返回通量路径(及其部分)的实例的外转子组合件的分解后透视图；图24A到24C描绘根据一些实施例的内转子组合件的实例的各种视图；图25A到25B描绘根据一些实施例的内转子组合件的实例的分解图；且图26是根据一些实施例的包含内转子组合件的转子-定子结构的分解图。在图式的所有数个视图中，相似参考编号指代对应部件。注意，在说明书中，大多数的参考编号包含大体识别首先引入所述参考编号的图的一个或两个最左数字。具体实施方式定义以下定义适用于关于一些实施例所描述的元件中的一些元件。同样可在本文中扩展这些定义。如本文中所使用，在至少一个实施例中，术语“气隙”指代磁体表面与面对极面之间的空间或间隙。磁体表面的实例包含磁性材料的任何表面(例如，永久磁体的表面)、例如通量通过其的磁性可渗透材料(例如，所述通量由磁性材料产生)的内部永久磁体(“IPM”)的表面或“产生磁场的主体”的任何表面或表面部分。此空间可在物理上描述为至少由磁体表面的区与极面限界的体积。气隙发挥作用以实现转子与定子之间的相对运动且界定通量相互作用区域。虽然气隙通常填充有空气，但其不需要受限于此。如本文中所使用，术语“背铁”通常描述通常用于完成原本断开的磁路(例如，在转子外部)的物理结构(以及引起所述物理结构的材料)。特定来说，背铁结构通常仅用于将磁通量从一个磁路元件转移到另一磁路元件，例如从一个磁性可渗透场极部件到另一磁性可渗透场极部件或从第一转子磁体(或第一转子组合件)的磁极到第二转子磁体(或第二转子组合件)的磁极或两者，而所述场极部件或磁极之间不具有介入安匝产生元件(例如线圈)。此外，通常不将背铁结构形成为接受相关联的安匝产生元件，例如一个或一个以上线圈。如本文中所使用，在至少一个实施例中，术语“线圈”指代经布置以电感地耦合到磁性可渗透材料以产生磁通量的导体的连续卷绕的集合物。在一些实施例中，术语“线圈”可被描述为“绕组”或“线圈绕组”。术语“线圈”还包含箔线圈(即，相对平坦的平面形导体)。如本文中所使用，在至少一个实施例中，术语“线圈区域”通常指代场极部件的其上缠绕线圈的一部分。如本文中所使用，在至少一个实施例中，术语“磁芯”指代场极部件的其中线圈通常安置于极靴之间的一部分且大体由磁性可渗透材料组成以提供磁通量路径的一部分。在至少一个实施例中，在包含圆锥形磁体的转子磁体的背景中，术语“磁芯”可指代经配置以支撑磁性区域的结构。如此，在转子磁体(例如圆锥形磁体)的情景中，术语磁芯可与术语“毂”互换。如本文中所使用，在至少一个实施例中，术语“场极部件”通常指代由磁性可渗透材料组成且经配置以提供其上可缠绕线圈的结构的元件(即，所述元件经配置以接纳线圈以用于产生磁通量的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动力机器的转子?定子结构，其包括：定子组合件，其包括：场极部件，其围绕旋转轴线布置且在所述场极部件的端处包含极面，所述极面的子集包含与圆锥形空间的边界共延伸的极面部分；及一个或一个以上转子组合件，其布置于所述旋转轴线上，所述一个或一个以上转子组合件中的每一者包括：磁性可渗透结构，其围绕所述旋转轴线径向定位，所述磁性可渗透结构包括：面对表面，其与所述旋转轴线成角度定向以与至少所述极面部分形成气隙，及非面对表面；包含磁性材料的磁性结构的一个或一个以上群组，所述磁性结构的所述一个或一个以上群组包括：所述磁性结构的第一群组，其与所述磁性可渗透结构交错；所述磁性结构的第二群组；及通量导体屏蔽物，其邻近于所述磁性结构的所述第二群组安置，所述通量导体屏蔽物经配置以为所述磁性结构的所述第二群组提供返回通量路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.09 US 13/044,5191.一种用于电动力机器的转子-定子结构，其包括：定子组合件，其包括：场极部件，其围绕旋转轴线布置且在所述场极部件的端处包含极面，所述极面的子集包含与圆锥形空间的边界共延伸的极面部分；及一个或多个转子组合件，其布置于所述旋转轴线上，所述一个或多个转子组合件中的每一者包括：磁性可渗透结构，其围绕所述旋转轴线径向定位，所述磁性可渗透结构包括：面对表面，其与所述旋转轴线成角度定向以与至少所述极面部分形成气隙，及非面对表面；包含磁性材料的磁性结构的一个或多个群组，所述磁性结构的所述一个或多个群组包括：所述磁性结构的第一群组，其与所述磁性可渗透结构交错；所述磁性结构的第二群组，其邻近于所述非面对表面安置；及通量导体屏蔽物，其包含磁性可渗透材料，且邻近于所述磁性结构的所述第二群组安置，所述通量导体屏蔽物经配置以为所述磁性结构的所述第二群组提供返回通量路径。2.根据权利要求1所述的转子-定子结构，其进一步包括：磁性路径，其包含所述面对表面、所述场极部件及所述磁性结构的所述第一群组。3.根据权利要求2所述的转子-定子结构，其中所述磁性结构的所述第二群组安置于所述磁性路径外部。4.根据权利要求2所述的转子-定子结构，其中所述磁性结构的所述第二群组经配置以增强所述磁性路径中的通量。5.根据权利要求1所述的转子-定子结构，其中所述磁性结构的所述第二群组进一步包括：轴向加强磁体，其中所述通量导体屏蔽物为轴向通量导体屏蔽物。6.根据权利要求1所述的转子-定子结构，其中所述磁性结构的所述第二群组进一步包括：径向加强磁体，其中所述通量导体屏蔽物为径向通量导体屏蔽物。7.根据权利要求1所述的转子-定子结构，其中所述极面部分安置于所述圆锥形空间的所述边界的外侧，且所述面对表面安置于所述圆锥形空间的所述边界的内侧，其中所述极面部分安置于距所述旋转轴线比所述面对表面大的径向距离处。8.根据权利要求7所述的转子-定子结构，其中所述一个或多个转子组合件进一步包括：内转子组合件。9.根据权利要求7所述的转子-定子结构，其中所述极面部分进一步包括：凹形极面部分。10.根据权利要求1所述的转子-定子结构，其中所述极面部分安置于所述圆锥形空间的所述边界的内侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·P·彼得罗，肯·G·沃森，唐纳德·伯奇，杰里米·迈尔，迈克尔·雷加尔布托，
申请(专利权)人：洛华托奇公司，
类型：
国别省市：