具有带倾斜永久磁铁的转子的电机的制作方法_2

文档序号:9553467阅读:来源:国知局
2、34、36在它们穿过转子主体28时产生的个别磁场至比被分段的转子主体28更大的程度,且因此可将转子主体28分段,例如来达成相对较强的转子磁场。
[0027]在其中转子主体28包括多个转子主体块40的实施方案中,每个转子主体块40可为单一结构,或可将每个轴向分段。在图1至图7中的实施方案中,每个转子主体块40被轴向分段为多个面板41 (见图6和图7)。在其中转子主体块40被轴向分段为多个面板41的实施方案中,转子主体块40不限于任何特定数量的面板41,且面板41不限于任何特定轴向厚度。在其中转子主体块40被轴向分段为多个面板41的一些实施方案中,轴向相邻面板41可附接至彼此;例如使用粘着剂、机械紧固件、提供在面板41上的配合部件(例如,凹部)等。在其中转子主体块40被轴向分段为多个面板41的一些实施方案中,可提供结构来将面板41轴向压缩在一起以形成转子主体块40。在图1至图7中示出的实施方案中,例如,销25(见图2、图6和图7)延伸穿过形成在转子主体块40中(或由其形成)的孔隙,且销25提供端环24 (见图2)与分隔器26 (见图1和图2)之间的轴向张力,其接着将面板41轴向压缩在一起以形成转子主体块40。用于轴向压缩面板41的这些结构可协助改进电机10的结构完整性;例如,可改进转子主体28的硬度,其接着可减小或消除可能在电机10的操作期间另外发生的振动。出于一个或多个理由,可能期望提供如例如图6和图7中所示被轴向分段的转子主体块40。例如,将转子主体块40轴向分段可使得替换或修理转子主体块40的一部分更容易。此外,将转子主体块件40轴向分段可使得制造转子主体块40更容易和/或更廉价。参考图8,例如,可能可切割(或冲压或压制等)用以从工件43形成转子主体块40的多个面板41,该工件可为相对较薄的片材。面板41可切割自工件43,使得所形成的废料量小于将在制造作为单一结构的转子主体块40中形成的废料量。此外,将转子主体块40轴向分段可使转子12能达成期望转子磁场。单一结构的转子主体块40可减弱由永久磁铁30、32、34、36在它们穿过转子主体块40时产生的个别磁场至比被分段的转子主体块40更大的程度,且因此可将转子主体块40分段,例如来达成相对较强的转子磁场。
[0028]在类似于图1至图7中示出的实施方案中,其中转子主体28包括端对端定位以形成多个轴向定位的转子环33、35、37、39的多个转子主体块40 (见图2和图7),转子环33、
35、37、39可彼此圆周偏移达转子环偏移角度。S卩,例如,转子环33、35、37、39可相对于彼此定位,使得转子主体块40的端面27、29并非都从一个转子环33、35、37、39至下一个转子环圆周对准。例如,在图7中示出这个特征。在图7中,第一转子环33中所包括的转子主体块40的第一端面27与第二转子环35中所包括的转子主体块40的第一端面27圆周偏移达转子环偏移角度。本发明的方面不限于结合任何特定转子环偏移角度使用;但是转子环
33、35、37、39可优选地相对于彼此定位,使得永久磁铁30、32、34、36从一个转子环33、35、
37、39至下一个转子环圆周对准,且使得形成在转子主体块40中(或由其形成)的孔隙从一个转子环33、35、37、39至下一个转子环圆周对准。出于一个或多个理由,可期望提供包括彼此圆周偏移的多个转子环33、35、37、39的转子主体28。例如,使转子环33、35、37、39彼此圆周偏移可协助改进电机10的结构完整性;例如,使转子环33、35、37、39圆周偏移可使转子主体28能在圆周方向上具有更连续负载,其接着可减小或消除可能在电机10操作期间另外发生的振动。此外,使转子环33、35、37、39彼此圆周偏移可使转子12能达成期望转子磁场。参考图5,在一些实施方案中,可能存在转子主体块40的第一端面27与相邻转子主体块40的第二端面29之间的相对较小间隙。由永久磁铁30、32、34、36产生的个别磁场可以相对较小减弱穿过这些间隙,尤其在间隙在转子主体28的前表面与转子主体28的尾端之间轴向延伸的情况下。使多个转子环33、35、37、39彼此圆周偏移可防止这些间隙在转子主体28的前表面与转子主体28的尾端之间轴向延伸,且可由此使转子12能达成相对更对称的转子磁场。
[0029]在一些实施方案中,包括图1至图7中示出的实施方案,转子主体28可包括多个通量屏障78。通量屏障78从图6和图7省略,但可见于例如图3和图4中。在图1至图7中示出的实施方案中,每个通量屏障78是被圆周安置在转子主体28中的轴向延伸孔隙,其在槽42之间(见图3、图6和图7),永久磁铁30、32、34、36被安置在槽42内。出于一个或多个理由,可期望转子主体28中包括通量屏障78。例如,包括通量屏障78可协助减小转子主体28的总重量。此外,转子主体28中包括通量屏障78可使转子12能达成期望转子磁场。转子主体28中包括通量屏障78可改变个别磁场在其穿过转子主体28时改变它们的方向,并且可由此使转子12能达成相对更对称的转子磁场。
[0030]转子主体28或其组件可由各种材料或材料组合制成。可接受材料的实例包括:钢、镍、铁、钴或其组合。在一些实施方案中,转子主体28或其组件可涂布有材料(例如,层压材料),其可包括例如硅。可选择转子主体28或其组件的材料,使得转子12达成期望转子磁场。例如,包括特定材料的转子主体28可减弱由永久磁铁30、32、34、36在它们穿过转子主体40时产生的个别磁场至比由其它材料制成的转子主体40更大的程度,且因此可选择转子主体块40的材料来(例如)达成相对较强的转子磁场。
[0031]永久磁铁30、32、34、36各自具有残余通量密度。术语“残余通量密度”在本文中用于描述永久磁铁30、32、34、36的磁场强度。永久磁铁30、32、34、36不限于任何特定残余通量密度。残余通量密度针对永久磁铁30、32、34、36可全部相同,或残余通量密度针对永久磁铁30、32、34、36的一个或多个可不同。在残余通量密度针对永久磁铁30、32、34、36可全部相同的实施方案中,永久磁铁30、32、34、36的每个的可接受残余通量密度的示例是大约一(1)特斯拉。可选择永久磁铁30、32、34、36的残余通量密度来使转子12能达成期望转子磁场。例如,如果期望相对较强转子磁场,那么可选择具有相对较高残余通量密度的永久磁铁 30、32、34、36。
[0032]参考图4,永久磁铁30、32、34、36各自形成磁偶极子44,磁偶极子沿着穿过个各自永久磁铁30、32、34、36的偶极轴46延伸。每个磁偶极子44在第一平面中延伸,且电机10的中心线18 (见图1和图2)在垂直于或大体上垂直于第一平面的第二平面中延伸。永久磁铁30、32、34、36的每个被定位使得在各自偶极轴46与在各自永久磁铁30、32、34、36与电机10的中心线18之间延伸的径向轴52之间界定介于大约十五度(15° )与七十五度(75° )之间的磁铁角度50。永久磁铁30、32、34、36各自可在下文中被描述为依各自磁铁角度50倾斜。永久磁铁30、32、34、36的磁铁角度50可都相同或一些或所有可彼此不同。在图4中示出的实施方案中,例如,永久磁铁30、32、34、36都具有大约四十五度(45° )的磁铁角度50。在其它实施方案中,包括图9中的实施方案,永久磁铁30、32、34、36可分组为多个磁体组54、56,且每个磁铁组54、56内的永久磁铁30、32、34、36的磁铁角度50可能都相同后一些或所有可能不同。在一些实施方案中,每个磁体组54、56内的永久磁铁30、32、
34、36数量可能相同,且可选择永久磁铁30、32、34、36的磁铁角度50为在每个磁体组54、56内具有可重复模式。在图9中的实施方案中,例如,磁铁组54、56的每个包括具有磁铁角度50的第一永久磁铁30、具有磁铁角度50加两度(2° )的第二磁永久磁铁32、具有磁铁角度50加四度(4° )的第三磁永久磁铁34和具有磁铁角度50加六度)的第四磁永久磁铁36。在类似于图9中示出的实施方案中,邻近永久磁铁30、32、34、36的不同磁铁角度50可导致转子磁场不对称,且因此可选择特性(例如,残余通量密度)在邻近永久磁铁
30、32、34、36之间变化以增大转子磁场的对称性。出于一个或多个理由,可能期望提供按介于大约十五度(15° )与七十五度(75° )之间的磁铁角度50倾斜的永久磁铁30、32、34、
36。例如,如本文中所述使永久磁铁30、32、34、36倾斜可使转子12能具有小于定位为零度
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