永磁激励的机电机器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种永磁激励的机电机器，具有定子和能围绕轴线旋转的转子，其中，定子具有绕组系统，该绕组系统置入到形成磁轭的材料的槽中并且与转子的永磁铁通过在定子和转子之间的气隙发生电磁交互作用。
【背景技术】
[0002]永磁激励的机电机器在其转子上具有永磁铁。根据永磁铁在转子上的布置和分布而实现具有大量或少量磁极的转子。但是，对于一些应用领域而言，基于这类转子的能制造性，较小的磁极分配表现得是有意义的，特别地，基于利用小的永磁体的操作使上述特别麻烦和费时。
[0003]此外，这种类型的磁铁材料被安装在转子上，但其中不是100%地充分利用该磁铁材料。
[0004]此外，原则上能够利用磁化的磁环构造转子，然而这仅仅在转子的尺寸相对很小时是可行的。在基本上按照海尔贝克磁铁布置的磁环中，也有相对较高份额的磁铁体积不能有效地被使用。
【发明内容】
[0005]由此出发，本发明的目的在于，实现一种用于永磁激励的机电机器的这类磁铁布置，其在同时优化了磁铁应用时具有小的磁极分配、高的气隙感应，其中，转子的惯性此外应该相对很小。
[0006]该目的通过一种永磁激励的机电机器来实现。其具有定子和能围绕轴线旋转的转子，其中，定子具有绕组系统，绕组系统置入到形成了磁轭(magenetisch Rueckschlusse)的材料的槽中并且与转子的永磁铁经由在定子和转子之间的气隙发生电磁交互作用，其中，永磁铁布置在转子上，其中，每个单个的永磁铁在朝向气隙的一侧上具有南极和北极，其中，转子在周向方向上看具有通过永磁铁的100%的磁极覆盖。在周向方向上看，永磁铁无缝隙地布置。
[0007]现在特定的永磁铁具有侧向的磁化部。在此，各个永磁铁的一侧具有两个磁极，也就是南极和北极。有利的是，磁铁材料在此减少成永磁铁的贯穿场线的材料并且不需要如在传统的永磁铁的情况中在叠片组上面的磁轭。
[0008]现在根据本发明，通过设置转子的惯性贫乏的结构的方式，实现了获得或者提供相对很小的转子惯性。该惯性贫乏的结构朝着机电机器的气隙的方向承载了永磁铁并且在另一侧上抗扭地定位在轴上，尤其是定位在无磁性的轴处。
[0009]尽管如此，转子也能够如目前为止实施为板叠的，其中，永磁铁布置在转子的相应的空隙/凹进部或者表面中，从而获得柱形的转子，该转子具有相对于永磁激励的机电机器的定子的恒定气隙。
[0010]永磁铁因此实施为磁铁透镜或者也作为磁碗，并且布置在转子的圆周处。通过根据本发明的布置，尤其是永磁铁的在转子的圆周处的100%的磁极覆盖，在同时优化的磁铁体积时实现了相应的转矩提高。这降低了制造成本并且实现了以下转子的制造，其构造成一方面具有大直径而且还具有很小的惯性。高极性的转子具有高的气隙感应并且因此设计具有高转矩。
[0011]磁极在转子的轴向长度上的倾斜和/或分级同样是可行的。
[0012]有利的是，永磁铁相对于其远离气隙的一侧如下地构造，即其符合以下形状，该形状包含该一个永磁体的从优磁化方向。
[0013]这类根据本发明的永磁激励的机电机器有利地用作风力发电机，因为在该处需要高极性和相应的高气隙感应，以便尽可能高效地将风力资源转成电能。在此，既能够使用内转子发电机也能够使用外转子发电机，同样，发电机设置成直接驱动装置或者具有连接在上游的传动装置的发电机。同样也能够提出在电动飞行器和电动车方面的其他应用。
【附图说明】
[0014]本发明以及本发明的有利的设计方案由下面的实施例获知。在此示出:
[0015]图1是机电机器的纵剖面，
[0016]图2是转子的横截面，
[0017]图3是具有承载结构的转子的另外的横截面，
[0018]图4是转子的叠片组的透视图，
[0019]图5是永磁铁的部分透视图，
[0020]图6是转子的部分透视图，
[0021]图7是风力发电设备的吊舱的纵剖面，
[0022]图8是具有外转子的机电机器的部分横截面，
[0023]图9至11是永磁铁的示例性的实施方式，
[0024]图12是转子的横截面。
【具体实施方式】
[0025]图1以原理性的纵剖面图示出了机电机器1，其定位在壳体6中。但是，根据本发明的机电机器1同样能够实施成无壳体的。该壳体6通过轴承7支承在与转子3抗扭地连接的轴4上。在机电机器1的运行中，转子围绕轴线5旋转。在机电机器1的定子2中，在基本上轴向延伸的槽9中布置有绕组系统10。该绕组系统10在定子2的端面侧形成绕组头部。绕组系统10在此实施成所寻求的绕组系统或者以锯齿状线圈实施。
[0026]转子3在其表面处和朝向气隙8的一侧处具有永磁铁11。通过转子3和其永磁铁11与定子2的绕组系统10的电磁交互作用，机电机器1或者作为发电机或者作为驱动电机起作用。
[0027]图2以转子3的横截面示出了六个磁极，其中，这六个磁极通过基本上不对称的透镜形的永磁体11形成。这些永磁体11被侧向地磁化，也就是说，就此能够设想一个棒状磁铁，其端部，也就是互相指向的磁极在极端情况下几乎合拢。
[0028]因此，转子3的磁极N或者S基本上通过永磁体11的两个靠紧放置的同名磁极NN或者SS形成。
[0029]这些永磁体11放置在基本上星形的承载结构14中，其中在周向方向上看，在永磁铁11之间存在体积12，其并不磁性有效并且不对转矩形成做出贡献。该体积12在轴线5的方向上布置在永磁铁11之间。
[0030]图3以转子3的另外视图示出了透镜形的永磁铁11在存储型的承载结构14中的布置。该结构抗扭地定位在轴4处并且由此能够围绕轴线5转动地布置。因此，在转子3的外圆周处在周向方向上看出现交替的北极和南极。通过存储类型的承载结构14相对于具有常规的永磁铁的类似构造的转子降低了惯性力矩，并且在体积12方面能够节省磁铁材料，从而进一步降低惯性。此外，该构造允许成本低廉地进行制造。
[0031]同样，转子3的传统的叠片组15也适合作为承载结构14，根据图4，其具有空隙或者凹进部，空隙或者凹进部分别与永磁铁的11的造型相对应，并且永磁铁11因此能够形状配合地插入到其中。有利的是，永磁铁11在此通过粘接剂预固定，其中，在完整地装配转子3或者承载结构14时随后进行对整个转子3的绑扎。该绑扎此外确保了，电动机或者发电机在较高的转速时也保证了其永磁铁11的定位。
[0032]图5示出了具有从优磁化方向16的侧向磁化的永磁铁11。该永磁体在这种情况中在横截面上看，透镜形的磁体具有两个弯曲的面。具有相对较大半径的面在这种情况中是朝向气隙8的一侧，该侧也具有南极和北极。实施成