逆横向磁通机的制作方法_3

文档序号:9872650阅读:来源:国知局
减小。
[0086]如在先前的实施方式中,使转子与定子连接的盘28、29允许借助于轴承30转动。将对本领域技术人员清楚的是,还可以采用本实施方式的如下的在本发明所提供的范围内的版本:具有C形芯的外转子以及具有励磁部件和绕组的内定子。
[0087]4.“梳状”C形芯的实施方式
[0088]图9、图10示出了使用“梳状C形芯”作为无源切换器的实施方式。定子(图9)具有外筒2和三个均保持相绕组的卷绕筒3。三组励磁元件(永磁体或励磁绕组)4、5、6沿着卷绕筒配置,如图10所示,每组三个元件的极性交替。
[0089]如图10所示,励磁构件4、5、6彼此偏移120电角度,以允许装置作为三相机器运行。
[0090]转子7保持梳状芯元件8。这是先前实施方式中所采用的磁性切换器的变型,梳状芯元件8采用面对径向的四齿梳的形式、由例如层叠的钢芯材料制成。如在先前的实施方式中,这里具有节约的效果;在该情况下,使用梳的四个齿来代替别的方式所需的六个齿。
[0091]梳形芯8均匀地分布于盘9、10且与盘9、10刚性连接,盘9、10骑在轴11上,并且如前面一样可以使用带(未图示出)来抵抗离心力地保持梳形芯8。
[0092]梳的第一齿和第二齿围绕第一相绕组,而第二齿和第三齿围绕第二相绕组,第三齿和第四齿围绕第三相绕组。
[0093]5.三组I形芯的实施方式
[0094]图11、图12示出了3相同步机器的实施方式,该3相同步机器使其所有的磁体均持续地服务于产生EMF并且采用成组的相邻“I形芯”元件。
[0095]在本实施方式中,定子I(图11)保持位于外周的三个卷绕筒2、3、4和位于内周的三个另外的卷绕筒5、6、7。(卷绕筒用于保持绕组、用于分布c形芯和用于将转矩从定子芯传递至壳筒)。各卷绕筒均保持绕着回转轴线方形地布置的相绕组的一半。
[0096]位于内周和外周的半个相绕组形成可以串联联接的成对相绕组;例如,由卷绕筒2和5保持的绕组可以一起作为第一相绕组使用,卷绕筒3和6保持可以作为第二相绕组一起使用的绕组,卷绕筒4和7保持可以一起使用以形成第三相绕组的绕组。定子卷绕筒、绕组和C形芯与定子架1、23刚性连接,定子架1、23借助于轴承24、25与转子14转动联系(图11)。
[0097]如在其它实施方式中,各半个相绕组均被C形芯的组在三侧围绕,其中C形芯被设置成分别围绕半个绕组2a、3a、4a的三个组8、9、10,以及围绕半个绕组5a、6a、7a的三个另外的组11、12、13。(:形芯组8、9、10的腿向内指向,(:形芯组11、12、13的腿向外指向。
[0098]芯组8、9、10与芯组11、12、13成相对角度偏移地分布,其中角度的偏移为极距。
[0099]与所述的三相实施方式一致,与组11、12、13—样,芯8、9、10也彼此偏移120度(电角度)。
[0100]转子14、17保持励磁构件18、50、51,励磁构件18、50、51借助于安装于盘16的尾端(tail)20配置成筒面。在励磁构件18、50、51的另一端,构件18通过环22、借助于盘16连结于转动筒20-22。如在本示例中,励磁元件可以与回转轴线平行地定向。归因于安装于励磁永磁体构件的芯部分15、19、30、31(这里,用作无源切换器),磁通于是沿径向指向,使得磁通可以与定子C形芯8、9、10、11、12、13联接。这些芯部分15、19、30、31和相关的永磁体18、50、51形成移动切换器,该移动切换器在邻近与它们对应的芯组8、9、10、11、12、13时使磁回路周期性地闭合。
[0101]在另一实施方式变体中,励磁元件能够埋设在两个同轴筒之间,或者可以与框架一体化。框架包括部分19,部分19趋向于完成由例如可以包括层叠的钢层叠体的C形芯形成的磁回路。如图所示,这些部分与以极性交替的方式配置的励磁元件18交替。
[0102]在转子转动与极距相等的角度之后,归因于与C形芯相对的励磁元件的方向发生交替,穿过C形芯的磁通的极性将发生交替。
[0103]励磁元件18、50、51及其芯元件15、31、30、19被一起保持在框架20中,进而与位于一侧的盘16、位于另一侧的环22刚性连接。在一些实施方式中,可以采用支撑带21(例如,凯芙拉制成的支撑带21),以抵抗离心力地保持励磁构件。
[0104]6.反C形芯的实施方式
[0105]图13a、图13b示出了采用“反C形芯”的实施方式。
[0106]装置可以采用内转子(图13A)或外转子(图13B)。定子保持位于卷绕筒2内部的相绕组I,(卷绕筒2用于保持绕组、用于分布C形芯和用于传送转矩)卷绕筒2进而由与壳体9刚性连接(在图13A的内转子的情况下,或者在图13B的外转子的情况下与固定轴3刚性连接)的卷绕筒盘4和5保持。C形芯6围绕相绕组,并且其腿与机器的回转轴线(绕着轴3)平行地定向。
[0107]C形芯6的外侧腿具有诸如永磁体7等的励磁元件。优选地,磁体7具有交替的极性。
[0108]盘10安装于供磁性切换器11(这些磁性切换器简单地为诸如呈板形式的软铁等的导磁材料,用于减少涡流)刚性安装的转子。
[0109]如图13所示,随着转子的旋转,切换器11在芯的腿的端部之间穿过,以完成由C形芯形成的磁回路。在一些实施方式中,穿过切换器11的磁通随着励磁元件7的方向跟随着位置发生变化而交替。在一些实施方式中,切换器11的数量为C形芯的数量的一半。
[0110]如在其它实施方式中,转子可以为内转子或外转子。在如图13A所示的内转子的情况下,盘10与转动轴刚性连接,而在如图13B所绘的外转子的情况下,盘10与外转子筒12刚性连接。
[0111]在如图A所绘的内转子的情况下,卷绕筒盘4、5与壳体9刚性连接。在如图B所绘的外转子的情况下,盘4、5与固定轴3刚性连接。
[0112]7.E形芯的实施方式
[0113]如图14所示的E形芯实现如下情况:定子具有相位元件,相位元件包括数量为2p的采用E字形的形式的芯1(E形芯)。这些芯I绕着圆均等地(evenly)分布,芯的腿2、3、4与回转轴线平行。
[0114]利用该构造中的E形芯的三条腿,在定子中,存在偶数个采用均具有腿2、3、4的形式的E形芯I。芯包括层叠的变压器钢。中间腿3包括永磁体10。芯的腿嵌入盘5、6中的槽。磁体以交替极性的方式布置。位于两个绝缘盘5、6的壳体7附接于包络线(envelope),将绕组8保持在腿2、3之间。绕组9附接在腿3、4之间。在附接于腿3的磁体的端部处,存在优选为层叠的变压器钢的矩形部11。优选地,转子的轴13包括防止涡流的盘12,盘12与装置的轴刚性连接。如所提及的,盘12与径向上的采用矩形部14、15的形式的两组磁性切换器连接。切换器的组14随着转子的转动穿过腿2、3之间。切换器的组15穿过腿3、4之间。每组中的切换器的数量为芯的数量的一半。组14、15之间存在角度偏移,使得当组15位于编号为偶数的芯的腿之间、位于(例如)N-S方向上时,切换器14位于编号为奇数的芯之间、位于相反的磁方向S-N上。在转动经过一个极距角度之后,组元件将有效地完成位置切换。
[0115]也就是说,矩形部11具有在先上后下再上等的交替方向上完成的回路的磁通。磁体一直在“工作”,这是本发明的优点。已经出于解释的目的描述了本发明实施方式的前述说明和解释。并非旨在穷尽本发明或以任何形式将本发明限于以上说明。
[0116]应当根据该定义理解以上已经限定的和权利要求中所使用的所有术语。
[0117]权利要求中的附图标记并非权利要求的一部分,而是用于方便对其进行阅读。不应当将这些附图标记理解为以任何形式限制权利要求。
[0118]8.H形芯的实施方式
[0119]图15中描绘了采用H形芯的实施方式。在本实施方式中,卷绕筒也用于保持绕组、用于分布芯和用于传递转矩。定子包括筒I,筒I与机器的轴线同轴并被设计成防止涡流的形成。该筒上布置有三组相绕组(对于图示的情况,为三相机器的三组相绕组)。
[0120]机器的转子具有两个同轴的筒10、11。这些筒中每一者均安装有优选由层叠的钢层叠体制成的成组的铁磁元件一转子切换器12、13、14、22、23、24。这些切换器面对励磁元件层叠体2。
[0121]切换器22、23、24和12、13、14可以与机器的转动轴线平行地布置,并且可以绕着圆周均匀地分布。当固定于外转子筒10的切换器22、23、24使绕着半个外相绕组6的励磁元件的磁回路闭合时,固定于内转子筒11的另一组切换器12、13、14使绕着半个相绕组5的奇数个励磁元件的磁回路闭合。切换器12、13、14相对于切换器22、23、24偏移一个角度极距。
[0122]由于切换器12、13、14不在图的平面中,所以它们用虚线表示。
[0123]当转子转动一个角度极距时,绕着半个相绕组的磁通的极性会因方位角方向上的励磁元件的极性交替而反转。
[0124]因而,所有磁体持续工作。
[0125]筒10、11安装于转子盘25。由于安装于筒10的半个相绕组的切
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