专利名称：用于安装磁极以及相关转子的方法
用于安^^及以^目关转子的方法
絲领域
本发明涉及一种#^磁极的安装方法，该^H"用于同步电气^t转才;M4例
如，电动马iiil交流发电机。
背景絲
文献EP 1 646 126描述了 一种转子，其包括由多个分离的永久磁体组成的 ^^及，这些永久磁体由插置在其间的电乡嫁片相互分离。 ;0^斤周知，^^以下顺序描述的步骤形^1样的磁欧。 首先，将直角平行六面体形状的J^出元件磁化以形成永AJ^^体。然后，
^5出磁体^u匕旁边与插置在形成转子^MiiJi的凹口中的电绝缘片^性结
合。该凹口具有凸出的底部。J^出磁体X^目粘结并JI^占结到凹口的凸出底部， 其中> 1 Ub^l/南极)指向相同的方向。
然而，粘结基石il^体的步骤是非常长的，因为勤出磁糾目对于to匕固定并 且仮门相互排斥。
因为^5出磁体的平面进一步固定到具有凸出底部的表面上，所以具有形成 ^4缺陷的空隙，该空隙在以it种方式形成的》m的表面处渐缩。
发明内容
本发明的目的是提^-"种更为简单、i^的^ L安装方法。
为了ii5'j该目的，本发明涉及一种用于安"述类型的m的方法，其特
征在于该方法包括以下连续步骤
^5出元件组，所it^出元件是能够磁化的；
b) 磁化所ii^出元件组；
c) 将所ii^元件组固定到^ji，所^ij^出元件组形^ m的至少一^分。才娥M的实施例，用于安^少一个磁欧的方法包括以下特征中的一个
或多个，这些特征可分别考虑减一^考虑
-该l^出元件组具有直角平行六面体形状并且该方法进一步包4封;Op工基 础元件组的i4面以形成圆柱形表面的步骤，该圆柱形表面的半径J^^上等于 该M的半径(R)，所i^;a口工步W^化步骤之前^^亍，
-该圆柱形表面具有柱面轴线(x-x)，该轴线(x-x)垂直于该^5出元件 组的纵向表面并且平行于该1^出元件组的#滚面，
- 该J^元件通过津給剂的方A^目对于to匕固定并且该电绝缘体是电绝 缘片，
-该J^出元件通过填充了固态颗粒的粘合剂或填充了非导电材料纤维的
津給剂的方i^目对于船匕固定，所i^給剂形成电绝缘体，
隱重复步骤a)到c)以获得多^L^f出元件，所述多M^5出元件利用插入其 间的电绝缘体^Dt匕旁边固定到该^Ji， 一《ilj^出元件的纵向表面形^^1 的#滚面，
-将电多&^体固定到该皿的步骤，该电^4^i入该^^和所述多多JL4 础元件之间，
-将电^^体固定到所述多^l^出元件的圆柱形表面的步骤，
-该勤出元件组包括1到20个勤出元件。
本发明也涉及用于同步电气旋转机械的转子，其包括轮毂，M征在于通
iiJi面所描述的安^r法将至少一个^ife^建^M^Ji。
作为变型，构建在皿上的4H"包括凹口，其底部表面是平的，该^5出元
件组固定在该底部表面上。
在阅读l的描述以及参考附图后将更好舰解本发明，所给出的描舰 ^ft为^'J，其中
-图l是才娥本发明具有永久磁体、包括转子的电动马达的轴向截面； -图2是沿图i的转子的平面n-n的截面图； -图3 ;l示出才娥^发明用于安^* 1的方法的步骤的流-呈图； -图4Ai^出^L件的it^见图；-图5;U^元件《且的i^f见-图6是图5的^5出元件^^Mro工后的i^f见-图7是图6的J^出元件组的侧面图；以及
-图8是固定在衬的凹口中的四^Li^出元件的i^f见图。
M实施方式
本发明涉及一种用于将^fel安絲同步电^t转才成的衬上的方法，该 方法以示例性的将^^及2、 4安装在电动马达8的转子6上的方式;jM笛述。
如图1所示，电动马达8包括固定连接在壳体12上的定子10和固定连接 在轴16上的转子6。
定子10包围转子6。其包括绕组18，其能产iJ^t量。
衬6包括練20,该^fe通錄示出的驱动装置(例如，凹槽)l^t转 而言固定到轴16上。该M20是具有预定半径R的圆柱形夕h^形状。该旨 20朝H^由传导磁场的金属或金4^^成，特别;14i^^t料。
凹口 22、 24形成分布44^:20的周iiJi。凹口 22、 24相互之间均匀分离。
凹口22、 24用来接Jl^1c久f兹体以形^^12。
凹口22、 24具有平坦的底部壁34。凹口22、 24具有等于磁极2的H1e
和^1Le的^1和M。才鹏本发明的安^WL2的方法在图3阐述。其开始于步骤36，通it^'J用
插入的薄片形式的电绝缘体32佳^5出元件38、 40相互粘结而形威J^出元件組
37，该薄片在下面"R^g片32。
每个^f出元件38、 40由可磁化的材^^如硬磁材柳成。
多个^f出元件(例如，在1和20之间，最好在6和10之间)为了形成该
组37而相互粘结在一^。
正如图4所看到的那样，每个J^出元件38具有直角平行六面体形状，其包
括两个i^面42、 44，两个纵向表面46、 48和两种'滚面50、 52。
^ft"有例如6mm的t变，30到60mm的"^JL以及大约15mm的厚度。 M元件的錄面42、 44的^JL^Wl 2狄1E的0.05到1倍。 J^5出元件的錄面42 、 44的长^i磁极2 "ML LE的0.05到1倍。 每个1^出元件38、 40的纵向表面46、 48的4^表面都固定到每个*片32的4^P表面上，使得组37形成单件式实心块体。于是，组37的夕卜表面是连 续的。组37不包^f^T的缺陷或員
旨片32允许磁^M目互之间电,以减少由涡^it过引起的电fW员耗，涡 流是由转子和定子之间经过的m量感应产生的。
g片32不阻ih^t量的通过。
例如由公知为"Nomex"(躬W称)的芳伦纤^)M^公知为"Kapton，， (&己 名称)的^tiim薄膜所构成的纸来形成^^片32，或者^^T其他电绝^t料 例如纯的或填充的专门聚合物。
相对于1^出元件38、 40的厚JLiM兑，*緣片32的厚;K艮小(例如，20nm )。
该组37具有直角平行六面体的形状，其具有两个主表面56、 58，两个纵向 表面60、 62以及两^H3i表面64、 66。
组37的纵向表面60的M Lb等于磁极2的H 1E。组37的,'滚面64、 66的狄L,等于^t及2狄LE的0.05到1倍。
然后，在机加工步骤68中，该组的主表面56以具有其半径R等于该旨 20的半径R的圆柱形表面的方式;JM口工，该^^1于接》1^且37。
圓柱形表面56具有柱面轴线X-X，其垂直于J^出元件组37的纵向表面60、 62并且平行于J^出元件组37的,恢面64、 66'
在步骤70中，组37由能向其^口大型磁场的装置iM兹化。
组的磁4W^这个阶段^W亍，因为当^ l形成到转子上时由于4H"和》兹
极的尺寸以;s^t化中所涉及的能量7jc平不可能^^磁化。
组37以通it^f匕所产生的磁轴线平行于它所包^ll^出元件38、 40的纵 向表面46、 48延伸的方式来磁化。
在步骤70中，仅^m^i且37，也f^i说该组不与i^:20或用于接受该组 37的支撑件一^被磁化。
这样构成的组37形威^1c^体的连续组件(没有缺陷的)，这些7JC^体利用 插入的^^t片相互固定。
由于组37仅^J，极2的一部分，其^^^L^1^伸，组37的尺寸 足够小以便商业可利用的^m^^置能4吏^v^4匕。
在步骤71中，乡魄片32粘结到凹口22的底部壁34。在步骤72中，初Lf兹 化的组37的平坦^4面58粘结到,片32上。组37以其纵向表面60形成于
7 2的,滚面的方式来i^S。
组37的高度与凹口 22、 24的深度相对应使得才;^口工表面56的圓柱形形状 与g20的圆柱形形拟目^"应。
然后，重复步骤36到72以利用插入的^^片32构#在凹口 22中固定 三个务他的被^^化的组74、 76、 78。被磁化的组37、 74、 76、 78形^^极2 的餅。
固定斜目同凹口 22中的被磁化的组37、 74、 76和78嘲5*有相同的极性。
然后，利用插入的,片32构建具有相反极性的四个被磁化的组并iL^占结 在凹口 24中，该凹口 24与凹口 22相邻，以形成一*的磁极4。
当》對^且件形^fe^ 20上时，在步骤75中，麟片32粘结到衬6的 组件上，该4H"具有以这种方式形成的》途欧。该旨片防iL^^L之间的g。
^，在步骤80中，用于#^^ 2、 4的^#环79安^_其周围。
>^#环由复合材#^列如玻璃、>^和芳族^^纤维形成，^/^p的名字为 Kevlar (躬^称)。
在步骤75中，仅当该##环由非多&##料(典型的为碳纤维)构成时，绝 缘片32粘结到^MUE件上。
在一种变型中，凹口 22和24具有lmm到2mm的小深度并iLfc、司块插入 到^:个/f^L之间。
在一种变型中，用粘结剂代替乡緣片32，该粘结剂填充不导电的固体颗粒， 或者填充不导电的材料纤维。
插A^fiyt化的组74、 76、 78之间的棘片32能由不同于固定在^S^出元 件38、 40之间的乡魄片32的材料构成。
在一种变型中，纟緣片32不粘结到4H" 6的组件上，相^^5^占结到每个磁 极2、 4上。
在一种变型中，J^出元件38、 40可以具有不同的高度以^fjt^f几加工步骤68 中赠去掉材賴最少。
在另一变型中，差J出元件具有不同的高度并且每个^^有^4面42，该主 表面形成圆柱形表面的一4p^f吏得没有必要才;U o工^出元件组37的主表面56。
在另一变型中，！^出元件具有平行六面体形状，其具有^1和长度等于磁 极的宽度和长度的錄面，但是其高度小于嫩的高度。在该实施例中，舰才N^S^元件构成的4H"的轴线堆叠组成。
有利地，围绕的棘片32有利于^#环79的安装。
有利地，应用该方法以构建同步电气旋转机械的任何转子，在该机械中必
须减少由涡流？ I起的电能损耗，涡^i由定子和4H"之间经过的m量感应产生的。
特别地,可以应用^^本发明的方法以构建其中4H"直径大于100mm的马 达的转子，或者大功率马达(功率大于50kW )。
有利地，m容易将J^出元件38、 40在似门,i^^^^前相互粘结。这样，磁 极的安装变得妙简单i^。
有利地，^f出元件在其整个表面J^目互固定以便他们形成单个组件而在基 础元件之间不包括任何空隙或,。因此，以这种方式组成的^能更好;^ 受4H"旋转时由马达^^矩产生的积械压力。
有利地，这样形成的》射及2的夕卜表面奴全圓柱形的。
有利地，该安^"法允许构^^便宜的转子。
0~^地，本发明也涉及一种电动马达，其包^^图1和2所阐述的转 子，^*有缺20，在其上才娥上面描述的方法构建舰。
9
权利要求
1、用于从基础元件(38，40)安装同步电气旋转机械(8)的转子(6)的至少一个磁极(2，4)的方法，所述转子(6)包括轮毂(20)，所述轮毂具有预定半径(R)的圆柱形外形，特征在于所述方法包括以下连续步骤a)通过利用插入其间的电绝缘体(32)将至少两个基础元件(38，40)相互固定而形成(36)直角平行六面体形状的基础元件组(37，74，76，78)，所述基础元件(38，40)是能够磁化的；b)机加工(68)所述基础元件组(37，74，76，78)的主表面(56)以便形成圆柱形表面，所述圆柱形表面的半径基本上等于所述轮毂(20)的半径(R)；c)磁化(70)所述基础元件组(37，74，76，78)；d)固定(72)所述基础元件组(37，74，76，78)至所述轮毂(20)，所述基础元件组(37，74，76，78)形成所述磁极的至少一部分。
2、 才M^5U'J要求1的方法，^#棘于所述圆柱形表面(56)具有柱面轴 线(X-X)，所述轴线(X-X)垂直于1^出元件组(37， 74 , 76 ， 78)的纵向表 面(60， 62)并且平行于所述i^出元件组(37， 74， 76， 78)的侧表面(64， 66)。
3、 才^^U'J要求1或2的方法，其特征在于所i^出元件(38， 40)通过 粘结剂相互固定，并ili斤述电乡fe^体(32)是电乡緣片。
4、 才娥4WJ要求1或2的方法，^ft棘于所^5出元件(38， 40)通过 填充固体颗粒的粘结剂或填充非导电材料纤维的粘结剂相互固定，所述粘结剂 形成电绝缘体(32)。
5、 才m权利要求1到4中任一^^^"求所述的方法，^#征在于重复步骤 a)到d)以获得多纟^BLi^出元件(37， 74， 76， 78)，所述多纟JlS^出元件(37,一纟jj^dj元件(37, 74 ， 76， 78)的纵向表面(60， 62)形成磁极(2， 4)的
6、 才娥似'J要求1到5中^-^U'J要求所述的方法，^#棘于所#法 包括将电绝缘体(32 )固定到所ii^: (20)的步骤(71 )，电绝缘体(32 )插 A^所述轮毂(20)和所述多纽勘出元件(37， 74， 76， 78)之间。
7、 才^^U'J要求1到6中^-"^U'j要求所述的方法，^#絲于所^法 包括将电绝缘体(32)固定到所述多纟JJ^出元件(37， 74， 76， 78)的圆柱形 表面(56)上的步骤(75)。
8、 才^t权矛J^求1到7中^-;K^要求所述的方法，^#^4于，所錄 础元件组(37， 74， 76， 78)包括l到20个J^出it件(38， 40)。
9、 用于同步电^t转才/L^(8)的转子(6),包括M(20),其特机在于 利用积剎要求1到8中^-^WJ要求的安^r法^^: (20) Ji^J^少一个 /P對及(2， 4)。
10、 才W权利要求9的針(6)， ^#棘于，所述被(20)包括凹口 (22， 24)，所述凹口的底部表面(34)是平面，所述J^出元件组(37, 74, 76， 78)固定在所ii^部表面(34)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于从基础元件安装同步电气旋转机械的电动马达的转子的至少一个磁极的方法，该转子包括轮毂。该方法包括以下连续步骤a)通过利用插入其间的电绝缘体将至少两个基础元件相互固定形成(36)组，所述基础元件是可磁化的；b)磁化(70)该可磁化的组；c)固定(72)该可磁化的组至该轮毂，所述可磁化的组形成该磁极的至少一部分。
文档编号H02K15/02GK101510708SQ200910126789
公开日2009年8月19日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月8日
发明者A·兰德里亚 申请人:阿尔斯通运输股份有限公司