用于电动机器的转子和定子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电动机器(dynamoelectric machine)的转子和定子。
【背景技术】
[0002]本节提供了与本发明相关的背景信息，其不必然是现有技术。
[0003]典型的电动机器包括具有齿的定子以及与定子齿通过空隙隔开的转子。在某些情况下，空隙中的通量密度可变化。例如，当机器运行时，通量密度可增加至峰值。这通常称为峰值通量密度。
【发明内容】
[0004]本节提供了本发明的总的概述，并且不是其全部范围或者其全部特征的全面公开。
[0005]根据本发明的一个方面，一种电动机器包括转子和安置在所述转子周围的定子。所述转子包括转子芯以及安置在所述转子芯中并定义多个转子磁极的多个永磁体。所述多个永磁体安置在多个磁体组中。每个磁体组包括所述多个永磁体中的一个或者多个。所述转子芯具有圆柱形外表面、中心轴、以及贯穿所述转子芯的多个槽。所述多个槽中的每一个径向安置在所述磁体组中的一个与所述转子芯的圆柱形外表面之间。所述定子包括多个齿。每个齿包括面向所述转子芯的圆柱形外表面的齿表面。所述齿表面包括与所述转子芯的圆柱形外表面大体上平行延伸的内部，以及位于所述齿表面的内部相对侧面上的斜切部。所述齿表面的每个斜切部与所述转子芯的圆柱形外表面之间的空隙大于所述齿表面的内部与所述转子芯的圆柱形外表面之间的空隙。
[0006]从此处提供的描述，其它方面和适用范围将变得明显。应当理解的是，本发明的不同方面可单独地执行或者结合一个或者多个其它方面执行。还应理解的是，此处的描述和特定示例仅用于示例目的，并非旨在限定本发明的范围。
【附图说明】
[0007]此处描述的附图仅用作选定实施例而非所有可能实现的示例目的，并非旨在限定本发明的范围。
[0008]图1为包括根据本发明示例实施例的定子和转子的电动机器的一半的横截面视图。
[0009]图2A为包括根据本发明另一不例实施例的定子和转子的电动机器的一半的横截面视图。
[0010]图2B为示出图2A的定子的一个定子齿的放大部分的横截面视图。
[0011]图3为示出由相对于定子的中心轴的角度所定义的定子齿特性的图2A的定子的一半的横截面视图。
[0012]图4为示出由相对于转子的中心轴的角度所定义的不同转子特性的图2A的转子的一半的横截面视图。
[0013]图5为根据另一示例实施例的包括图2A的定子以及具有块磁体的转子的电动机器的一半的横截面视图。
[0014]图6为根据再一示例实施例的包括图2A的定子以及具有弧磁体的转子的电动机器的一半的横截面视图。
[0015]图7A-C为根据示例实施例的包括一个或者多个垂直槽的转子的一半的横截面视图。
[0016]图7D为根据另一示例实施例的包括成角度的槽的转子的一半的横截面视图。
[0017]图8为根据另一示例实施例的每一磁极包括一个磁体的转子的一半的横截面视图。
[0018]图9为根据再一不例实施例的包括每个端槽与每个磁体槽之间的桥的转子的一半的横截面视图。
[0019]图10为包括根据另一示例实施例的电动机器的压缩机的横截面视图。
[0020]图11为将本发明电动机器的通量密度与已知电动机器的通量密度进行比较的曲线图。
[0021 ] 在所有附图的不同视图中，相应的附图标记标示相应的部件。
【具体实施方式】
[0022]参照附图，示例实施例将被更加完整地介绍。
[0023]示例实施例被提供，从而使得本发明变得透彻，并且将范围完整地传递给本领域技术人员。不同的具体细节被陈述，例如具体部件、设备、以及方法，以便提供本发明实施例的彻底理解。对本领域技术人员而言显而易见的是，具体细节无需被采用，示例实施例可实现为许多不同形式，以及二者均不应解释为限制本发明的范围。在一些示例实施例中，不再详细介绍已知过程、已知设备结构、以及已知技术。
[0024]此处使用的术语仅用作描述特定示例实施例的目的，并且并非旨在限定。除非上下文清楚地做了其它指示，例如此处所使用的单数形式的“一”、“一个”、以及“所述”也可旨在包含复数形式。术语“包含”、“包括”、“由...组成”、以及“具有”为包容性的，并因此指定了已陈述特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但并不排除一个或者多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合的存在或者附加。此处描述的方法步骤、过程、和操作不应解释为必然要求它们以讨论的或者例举的特定次序执行，除非具体地标识为执行次序。还应当理解的是，可采用额外的或者可供替代的步骤。
[0025]尽管术语第一、第二、第三等可在此用于描述不同元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分并不受限于这些术语。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或者部分从另一区域、层或者部分区分开。诸如“第一”、“第二”的术语以及其它数字术语，当在此使用时，除非通过上下文清楚地指示，其并非隐含顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或者部分可被称为第二元件、部件、区域、层或者部件，而不脱离示例实施例的教导。
[0026]空间相关术语，例如“内部”、“外部”、“在...之下”、“在...下面”、“低于”、
“在...之上”、“高于”等，用在此处为了便于描述如图所示的一个元件或者特征与另一元件或者特征的关系。空间相关术语可旨在包括除图中描述的定位之外的使用中或者操作中设备的不同定位。例如，如果图中的设备被翻转，被描述为“低于”其它元件或者特征，或者“在其它元件或者特征下方”的元件将定位为“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“低于”可包含高于以及低于这两个定位。所述设备还可不同地定位(旋转90度或者在其它方向)并且此处使用的空间相关描述符被相应地解释。
[0027]根据本发明示例实施例的电动机器在图1中示出并由附图标记10总的标示。如图1所示，所述电动机器10包括转子12和安置在所述转子12周围的定子14。所述转子12包括转子芯16以及安置在所述转子芯16上的永磁体18。所述永磁体定义了转子磁极(图1中显示为N和S)。所述转子芯16具有圆柱形外表面22、中心轴24、以及贯穿所述转子芯16的槽26。
[0028]所述定子14包括齿24。如图1所示，每个齿24包括面向所述转子芯16的圆柱形外表面22的齿表面26。所述齿表面26包括与圆柱形外表面22大体上平行延伸的内部28，以及位于所述齿表面26的内部28相对侧上的斜切部30。
[0029]如图1所示，斜切部30与圆柱形外表面22之间的空隙32大于内部28与圆柱形外表面22之间的空隙34。作为结果，空隙32、34中的峰值通量密度可被降低。如以下进一步解释的，通过降低峰值通量密度，所述电动机器100的不期望的特性可被改进。
[0030]如图1所示，永磁体18安置在磁体组20中。在图1的示例中，电动机器10包括6个磁体组(仅显示了其中3个)。每个磁体组20包括2个永磁体18。或者，电动机器10可包括多于或者少于6个磁体组并且每个磁体组可包括更多或者更少永磁体。
[0031]在图1的示例中，永磁体18在形状上为长方形。例如，永磁体18具有比横向尺寸更大的纵向尺寸。
[0032]如图1的示例所示，2个槽26径向位于磁体组20之一与转子芯16的圆柱形外表面22之间。尽管图1示出了转子芯16包括径向位于磁体组20和圆柱形外表面22之间的2个槽26，所述转子芯16可包括径向位于磁体组20之一和圆柱形外表面22之间的多于2个的槽。
[0033]在图1的示例中，槽26大体上为椭圆形并具有比横向尺寸更大的纵向尺寸。此外，每个槽26的纵向尺寸的中心线不垂直于相邻永磁体18的纵向尺寸的中心线。例如，每个槽26的纵向尺寸的中心线大体上平行于转子芯16的圆柱形外表面22的切线。
[0034]图2A示出了包括转子102和位于所述转子102周围的定子114的示例电动机器100。如图2A所示，转子102和定子114关于中心轴112同心地安置。转子102包括具有圆柱形外表面106的转子芯104。
[0035]尽管图2A中未完整地示出，转子102包括定义转子磁极的12个永磁体108 (仅显示了其中6个)。例如，永磁体108A、108F定义了位于其间的北极转子磁极(N)，以及永磁体108B、108C定义了位于其间的南极转子磁极(S)。因此，转子102包括6个转子磁极。或者，转子102可包括更多或者更少永磁体108。在此情形下，转子102将具有多于或者少于6个转子磁极。例如，转子102(以及此处描述的其它转子)可具有4个转子磁极、12个转子磁极、或者任意其它所希望的偶数个转子磁极。
[0036]如图2A所示，转子芯104可包括与永磁体108相邻的多个端槽126。在图2A的示例中，转子芯104可包括12个端槽(仅显示了其中6个端槽126A-F)。以这种方式，转子芯104对于每个永磁体包括一个端槽。
[0037]转子芯104可进一步包括位于相邻永磁体108之间的桥134。例如，如图2A所示，桥134位于永磁体108A、108B之间。或者，转子芯104在相邻永磁体108之间可不包括桥。
[0038]在图2A的示例中，转子芯104包括12个槽110，仅显示了其中6个槽110A-F。槽110具有大体上的椭圆形(例如