用于支承同步磁阻电动机的叠片的系统和方法
【专利摘要】一种同步磁阻机器包括转子，其具有第一板、第二板、第一组转子极和第一组轴向加强物。第一组转子极的各个转子极均包括第一板与第二板之间沿轴向层叠的第一组多个叠片，且第一组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道，以及在第一通道之间间隔开的第一组多个通路。第一组轴向加强物中的各个轴向加强物均设置在第一组多个通路的相应通路内。第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第一端与第一板对接，且第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第二端与第二板对接。
【专利说明】
用于支承同步磁阻电动机的叠片的系统和方法
技术领域
[0001]本文公开的主题涉及电机，并且更具体地涉及支承同步磁阻电动机的叠片(laminat1n)。
【背景技术】
[0002]电机通常具有带有极的静止定子，其生成旋转磁场来驱动转子的极。转子关于定子旋转，从而旋转联接到转子上的轴。定子可由供应的电流(诸如交变电流)生成旋转磁场。磁阻电动机的转子不接收电流。相反，定子的磁场在转子的极上引起磁场，从而经由磁阻生成转矩。同步磁阻电动机为交变电流电动机，为此，轴的旋转与交变电流的频率同步。转子极的通道传送磁通量以生成转矩。各个转子极的通道之间的大的连接增大了通道之间的漏通量。此外，在转子高速或在大的转矩半径下的操作期间径向应力可在转子具有各个转子极的通道之间的小的连接时减小转子与定子之间的空隙。
【发明内容】
[0003]在下文中概述了在范围上与原来提出的主题相当的某些实施例。这些实施例不旨在限制提出的主题的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供公开主题的可能形式的简要概括。实际上，公开的主题可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。
[0004]在一个实施例中，一种同步磁阻机器包括转子，其具有第一板、第二板、第一组转子极和第一组轴向加强物。第一组转子极的各个转子极均包括第一板与第二板之间沿轴向层叠的第一组多个叠片，且第一组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道，以及在第一通道之间间隔开的第一组多个通路。第一组轴向加强物中的各个轴向加强物均设置在第一组多个通路的相应通路内。第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第一端与第一板对接，且第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第二端与第二板对接。
[0005]在另一个实施例中，一种同步磁阻机器包括转子，其具有第一板、第二板、多个转子极、第一轴向加强物，以及第二轴向加强物。多个转子极中的各个转子极均包括在第一板与第二板之间轴向地层叠的多个叠片。多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道、构造成传送磁通量的第二通道，以及本体。第一通道限定第一通路，第一通道和第二通道限定第二通路，且第二通道和本体限定第三通路。第一轴向加强物设置在第一通路内，联接到第一端板上，且联接到第二端板上。第一轴向加强物包括中空部件。第二轴向加强物设置在第二通路内，联接到第一端板上，且联接到第二端板上。
[0006]在另一个实施例中，一种制造同步磁阻机器的方法包括形成转子的多个叠片、将第一轴向加强物的第一端联接到转子的第一板上、沿轴向方向层叠多个叠片，以及将转子的第二板联接到与第一端相对的第一轴向加强物的第二轴向端上。各个叠片为具有多个通道和封闭通路的整件。第一轴向加强物沿轴向方向垂直于第一板的面延伸，且第一轴向加强物构造成与各个叠片的第一封闭通路对接。
[0007]本发明的第一技术方案提供了一种同步磁阻机器，包括:转子，其包括:第一板和第二板;第一组转子极，其中所述第一组转子极中的各个转子极均包括在所述第一板与所述第二板之间沿轴向层叠的第一组多个叠片，且所述第一组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道，以及在所述第一通道之间间隔开的第一组多个通路；以及第一组轴向加强物，其中所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物均设置在所述第一组多个通路中的相应通路内，所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第一端与所述第一板对接，且所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第二端与所述第二板对接。
[0008]本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述第一组多个叠片中的各个叠片均由整体区段构成。
[0009]本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，所述第一组多个叠片中的各个叠片均包括在所述第一通道之间沿周向延伸的桥接区段，其中所述桥接区段和所述第一通道包围所述第一组多个通路中的各个通路。
[0010]本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，各个第一通道均包括沿径向方向延伸的第一径向部分，且所述第一组多个通路中的各个通路均包括沿所述径向方向延伸的第二径向部分。
[0011]本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，所述第一组转子极中的各个转子极均包括设置在所述第一组多个通路中的第一通路内的所述第一组轴向加强物中的第一轴向加强物，且所述第一组转子极中的各个转子极均包括设置在所述第一组多个通路的第二通路内的所述第一组轴向加强物中的第二轴向加强物。
[0012]本发明的第六技术方案是在第五技术方案中，所述第一组多个通路中的所述第一通路设置在所述第一组多个通路的所述第二通路径向外侧，且所述第一轴向加强物包括中空部件。
[0013]本发明的第七技术方案是在第一技术方案中，所述第一组轴向加强物包括当设置在所述第一组多个通路中的相应通路内时沿径向方向延伸的肋条。
[0014]本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，所述第一组轴向加强物由非磁性钢形成。
[0015]本发明的第九技术方案是在第一技术方案中，所述转子包括:第三板；以及第二组转子极，其中所述第二组转子极中的各个转子极均包括在所述第一板与所述第三板之间沿轴向层叠的第二组多个叠片，且所述第二组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第二通道，以及在所述第二通道之间间隔开的第二组多个通路；以及第二组轴向加强物，其中所述第二组轴向加强物中的各个轴向加强物设置在所述第二组多个通路中的相应通路内，所述第二组轴向加强物的各个轴向加强物的第三端与所述第一板对接，以及第二组中的各个轴向加强物的第四端与所述第三板对接。
[0016]本发明的第十技术方案提供了一种同步磁阻机器，包括:转子，其包括:第一板和第二板;多个转子极，其中所述多个转子极中的各个转子极包括在所述第一板与所述第二板之间沿轴向层叠的多个叠片，所述多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道、构造成传送磁通量的第二通道，以及本体，其中所述第一通道限定第一通路，所述第一通道和所述第二通道限定第二通路，以及所述第二通道和所述本体限定第三通路;第一轴向加强物，其设置在所述第一通路内，联接至第一端板，且联接至第二端板，其中所述第一轴向加强物包括中空部件；以及第二轴向加强物，其设置在所述第二通路内，联接至所述第一端板，且联接至所述第二端板。
[0017]本发明的第十一技术方案是在第十技术方案中，所述第一轴向加强物和所述第二轴向加强物包括径向肋条，且所述径向肋条与所述转子的轴线基本对准。
[0018]本发明的第十二技术方案是在第十技术方案中，所述第一轴向加强物和所述第二轴向加强物由非磁性钢形成。
[0019]本发明的第十三技术方案是在第十技术方案中，所述第一通路的第一宽度不同于所述第二通路的第二宽度。
[0020]本发明的第十四技术方案是在第十技术方案中，包括第三轴向加强物，其设置在所述第三通路内，联接至所述第一端板，且联接至所述第二端板。
[0021 ]本发明的第十五技术方案是在第十技术方案中，所述转子不包括稀土磁铁，且稀土磁铁包括钐钴磁铁、钕磁铁或它们的任何组合。
[0022]本发明的第十六技术方案是在第十技术方案中，所述第一轴向加强物和所述第二轴向加强物构造成在操作期间在所述转子上传送非零量的径向应力。
[0023]本发明的第十七技术方案提供了一种制造同步磁阻机器的方法，包括:形成转子极的多个叠片，其中各个叠片均基本上由具有多个通道和封闭通路的整件构成;将第一轴向加强物的第一端联接至转子的第一板，其中所述第一轴向加强物沿轴向方向垂直于所述第一板的面延伸;沿所述轴向方向层叠所述多个叠片，其中所述第一轴向加强物构造成与各个叠片的第一封闭通路对接;以及将所述转子的第二板联接至所述第一轴向加强物的第二轴向端，其中第二端与所述第一端相对。
[0024]本发明的第十八技术方案是在第十七技术方案中，包括联接所述转子的所述第一板和所述第二板之间的第二轴向加强物，其中所述第二轴向加强物构造成与各个叠片的第二封闭通路对接。
[0025]本发明的第十九技术方案是在第十七技术方案中，所述第一轴向加强物包括中空部分。
[0026]本发明的第二十技术方案是在第十七技术方案中，包括将冷却通道联接至所述转子的所述第一封闭通路。
【附图说明】
[0027]在参照附图阅读以下详细描述时，本公开的主题的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的零件，在附图中:
图1为示出按照本公开内容的各方面的同步磁阻机器的实施例的简图；
图2为按照本公开内容的各方面的同步磁阻机器的转子的实施例的透视图；
图3为按照本公开内容的各方面的具有轴向加强物的转子的极的实施例的轴向截面视图；以及图4为按照本公开内容的各方面的转子的转子极和端板部分的实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0028]下文将描述当前公开的主题的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。
[0029]当介绍当前公开的主题的各种实施例的元件时，词语〃一个〃、〃一种〃、〃该〃和〃所述"旨在意指存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。
[0030]同步磁阻机器(例如，电动机)具有多个转子极，其关于定子极旋转，从而在联接到同步磁阻机器上的轴上生成转矩。磁阻电动机的定子极可引起铁磁(例如，钢)转子极上的磁场，且定子极的变化磁场驱动转子极旋转。各个定子极均可由叠片叠层而形成。叠片的通道传送转子极的磁场，且通路分开各个叠片的通道。通道之间的连接可至少部分地基于连接的厚度减小由各个通道传送的通量。在一些实施例中，连接通道的桥接区段可允许叠片由整件材料(例如，钢板)形成。整件叠片可通过减少各个转子极的零件的量来减少与形成叠片和使转子极与其它叠片组装相关联的时间和成本。如下文详细所述，联接到叠片的一个或更多个通道上的轴向加强物允许转子叠片具有窄的桥接区段，其减小了从各个通道的漏通量，这可增大功率密度和/或改善同步磁阻机器的功率因数。例如，轴向增强物可允许构造成在第一速度(例如，10 ,OOOrpm)下操作的具有给定半径(例如，大约100mm)的转子在较高的第二速度(例如，14，OOOrpm)下操作，从而增大同步磁阻机器的功率输出。此外，或在备选方案中，轴向加强物可允许构造成在给定速度(例如，10，OOOrpm)下操作的具有第一半径的转子在更大的第二半径下操作，从而增大同步磁阻机器的功率输出。轴向增强物向叠片提供径向支承，从而减小在操作期间叠片上的应力，且保持转子与定子之间的空隙。
[0031]转到附图，图1为简图，示出了旋转系统10(例如，旋转机器，诸如涡轮机)的实施例，其具有联接到一个或更多个负载14的同步磁阻机器12(例如，同步磁阻电动机)。同步磁阻机器12可包括但不限于风力驱动的电动机或水力驱动的电动机。在旋转系统10中，同步磁阻机器12将旋转输出16经由轴18提供至一个或更多个负载14。同步磁阻机器12接收来自电源20的功率(例如，电力)，电源20包括但不限于发电机、干线电源(例如，三相、单相)、电池，或它们的任何组合。一个或更多个负载14可包括但不限于车辆或静止负载。在一些实施例中，一个或更多个负载18可包括飞行器上的螺旋桨、车辆的一个或更多个轮、压缩机、栗、风扇、能够由同步磁阻机器12的旋转输出供能的任何适合的装置，或它们的任何组合。轴18沿轴线22旋转。
[0032]同步磁阻机器12包括定子24和转子26。转子26可设置在定子24内，偏移定子24的内表面30与转子26的外表面32之间的空隙28。如可认识到的那样，定子24的内表面30可为圆柱形。从电源20接收功率的定子极34构造成生成磁场，以围绕轴线22驱动转子26和轴18。定子极34可供能，使得生成的磁场围绕轴线22旋转。在一些实施例中，定子极34与转子26的叠片36相对，沿定子24轴向间隔开。定子极34围绕转子24沿周向间隔开。尽管图1示出了仅具有两组定子极34(8卩，沿顶部区段37的第一组定子极34，以及沿定子24的底部区段30的第二组定子极34)的同步磁阻机器12的纵截面，但可认识到的是，定子24可具有两组以上的定子极34。例如，定子24可具有围绕轴线18沿周向间隔开的2，3，4，5，6，7，8，9，10，12，16，24，36组或更多组定子极34。定子极34的磁场引起叠片36的通道中的磁场，以围绕轴线22驱动转子26和轴18。在一些实施例中，定子极34与定子24相对沿轴向延伸一定距离38，其中距离38与转子26的叠片36相对，或与转子26的长度40相对。转子26的长度40可包括联接到轴18上的端板42的部分。在一些实施例中，转子26的长度40为大约50到150mm，60至Ij 100mm，或大约70到80mm。端板42构造成沿轴向方向44固持叠片36，且端板42构造成沿径向支承如下文详细所述的轴向加强物46。在一些实施例中，同步磁阻机器12未在定子24中或转子26中使用稀土磁铁，诸如钐钴磁铁、钕磁铁或它们的任何组合。如下文所述，转子极的通道之间的小的桥接区段可增大同步磁阻机器12的功率密度，而不使用稀土磁铁。
[0033]转子26的叠片36层叠在转子26的端板42之间。叠片36减小来自定子极34的感应磁场的涡流，从而减少转子26的感应加热和能量损失。在一些实施例中，转子26具有沿轴向层叠在端板42之间的大约10,20,50,100，500，1000个或更多叠片36。端板42和叠片36可从轴18延伸大致相同的径向距离47，从而形成从定子24的内表面30偏移空隙28的外表面32。如本文相对于径向距离47所使用的，用语〃大致〃可包括百分之10内的距离。即，叠片36可在一些实施例中沿径向延伸超过端板42达到百分之10，且端板42可在其它实施例中沿径向延伸超过端板42百分之10。在一些实施例中，转子26的外径49在大约150到300mm，175到250mm或200到225mm之间。
[0034]叠片36的材料可包括但不限于层叠硅钢、羰基铁或铁氧体陶瓷，或它们的任何组合。在一些实施例中，各个叠片36均可由诸如层叠娃钢板的板切割(例如，机械切割、电切害J、激光切割)或冲压。各个叠片36的通道形成转子极，其传送感应磁场。转子极围绕轴线22沿周向间隔开。转子26的转子极的量可与定子24的定子极34的量相同或更少。在一些实施例中，各个叠片36均基本为圆形，且各个叠片36具有多个(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10，12，16，24，36个或更多)转子极。在一些实施例中，各个转子极由叠片36的单独叠层形成。
[0035]轴向加强物46联接到转子26的端板42上，且与设置在端板42之间的各个叠片36的通道对接。轴向加强物46构造成在同步磁阻机器12的操作期间向叠片36提供径向支承。当转子26围绕轴线22旋转时，离开轴线22的沿径向方向48的离心力生成转子26的构件(例如，叠片36、轴向加强物46)上的应力。轴向加强物46构造成与叠片36对接，以允许轴向加强物46传送由离心力生成的径向应力，从而减小叠片36的变形，且保持转子26的外表面32与定子24的内表面30之间的空隙28。在一些实施例中，各个转子极均具有一个或更多个轴向加强物46 ο端板42的凹入部分(例如，凹穴)51可收纳轴向加强物46，诸如经由过盈配合或摩擦配合。此外或在备选方案中，轴向加强物46可安装(例如，焊接、螺接、硬钎焊、粘附)到端板42上。在一些实施例中，轴向加强物46可与端板42中的一个整体结合铸造。此外，转子26可具有由端板52(例如，中间板)分开的叠片36的两个或更多个区段50，其中端板52的相对面联接到轴向加强物46上。在一些实施例中，轴向加强物可由诸如A286不锈钢的非磁性钢形成。此外或在备选方案中，轴向加强物46的材料可包括但不限于钢板、铝、铜、复合物、树脂、碳纤维或它们的任何组合。如可认识到的那样，轴向加强物46的材料可为非磁性的，从而减小轴向加强物对穿过通道的磁场的影响。可认识到，图1的转子26的右侧区段50的一些叠片36除去，以示出延伸穿过叠片36的轴向加强物46，如在左侧区段50中示出。即，转子26的各个区段50均可为大致相同的长度(例如，距离38)，且各个区段50均可具有大致相同量的叠片36。此外，各个区段50均可具有单独的轴向加强物46。
[0036]在一些实施例中，冷却系统54联接到同步磁阻机器12上。冷却系统54可将冷却剂流56(例如，空气、二氧化碳、氮)引导至定子24和/或至转子26，其可使用冷却剂流56来降低热发生构件的温度。例如，基于电流的电阻加热和/或基于磁场的感应加热可在定子极34、转子极或它们的任何组合中生成热。在一些实施例中，冷却系统54将冷却剂流56引导至定子24和/或转子26的通路。引导至同步磁阻机器12的冷却剂流56可从冷却系统54在开环或闭环中引导。
[0037]图2为图1的转子26的实施例的透视图，其示出了没有叠片36的轴向加强物46。转子26的外表面32构造成设置成与定子24的内表面30相对，且外表面32可为圆形。转子26的内表面60联接到轴18上。内表面60可具有与轴18互补的几何形状，从而便于与端板42，52安装。例如，内表面60可为圆形以与基本圆形的轴18联接，或内表面60可具有一个或更多个凹口(例如，键槽)以容纳轴18的肋条(例如，键)。
[0038]在一些实施例中，各个转子极均具有一个或更多个轴向加强物46。图2的转子具有十二组62轴向加强物46，以支承围绕转子26沿周向间隔开的十二个转子极。如可认识到那样，其它转子26可具有更多或更少量的转子极和对应组62的轴向加强物46 ο各组62轴向加强物46可包括第一加强物64(例如，外加强物)和第二加强物66(例如，内加强物)。此外，各组62轴向加强物46均可包括设置在端板42，52之间的转子26的各个区段50的第一加强物64和第二加强物66 ο如下文详细所述，第一加强物64和第二加强物66可具有不同几何形状。
[0039]图3为转子26的转子极80和轴向加强物46的实施例的轴向截面视图。尽管图3示出了形成转子极80的层的叠片36，但可认识到的是，一些叠片36可具有多个区段82，其形成多个转子极80的相应层。例如，圆形叠片36可具有对应于十个转子极80的十个区段82，其中各个区段82(如图3中所示)沿周向方向84延伸大约36°。叠片36的本体部分86可形成内表面60，其与轴18联接。叠片36的外部88具有通道90和通路92。在一些实施例中，外部88为基于径向方向48的叠片36的宽度94(例如，径向距离47)的叠片36的外部百分之50或更大。
[0040]叠片36的通道90传送由定子24的定子极34引起的磁场，且通路92分开通道90。通道90可具有径向部分95，其基本沿径向方向48朝叠片36的外表面32延伸。桥接区段96在径向部分95处联接通道90，且允许叠片36形成(例如，切割、冲压)成整件，使得各个通道90均形成有本体86。此外，桥接区段96允许叠片36的通道90组装(例如，层叠)为一件。此外，桥接区段96支承通道90来经由通路92保持分离。例如，第一通道98由联接到第二通道102上的第一桥接区段100支承，且第二通道102由联接到第三通道106上的第二桥接区段104支承。然而，桥接区段96的厚度108影响由各个相应通道98传送的磁场的量。即，增大厚度108可减小由通道90传送的磁场，从而减小同步磁阻机器12的功率密度。类似地，减小厚度108可增大由通道90传送的磁场，从而增大同步磁阻机器12的功率密度。
[0041 ] 轴向加强物46向叠片36的通道90提供径向支承。在转子26的操作期间，叠片36上的离心力将在桥接区段96上生成径向应力，除非由如本文所述的轴向加强物46另外支承。因此，没有轴向加强物46的桥接区段96上的径向应力可限制桥接区段96可为多窄和/或可限制转子26的转速来保持外表面32与定子24之间的空隙28。轴向加强物46构造成沿径向支承叠片36，以允许桥接区段96的厚度108减小，且/或允许转子26的转速增大，同时保持空隙28。轴向加强物46布置在转子26内，以在操作期间接收比桥接区段96更大的来自离心力的径向应力，且比通道90更大的径向应力。即，轴向加强物46布置成在操作期间接收来自离心力的非零径向应力。例如，轴向加强物46可在操作期间接收转子26上的径向应力的大约百分之50，75，80, 90,或95或更大。轴向加强物46设置在叠片36的通路92内。在一些实施例中，轴向加强物46与通道90的内面110和/或外面112对接。例如，第一加强物64与第一通路114的内面110对接，且第二加强物66与第二通路116的内面110对接。在一些实施例中，第二加强物66仅与第二通路116的内面110对接，且不与外面112对接，从而减小第一通道98与第二通道102之间穿过第二加强物46的漏通量。
[0042]在一些实施例中，各个通路92均具有基本一致的宽度109。此外或在备选方案中，通路宽度109可在通路92间变化。例如，第二通路116的第二宽度117可不同于(例如，小于、大于)第三通路122的第三宽度119。此外，通路宽度109可沿各个通路92的长度变化。例如，第二通路116的腿部宽度123可大于第二通路116的底座宽度123，或反之亦然。通路宽度109可至少部分地基于由各个通路90传送的磁场，轴向加强物46的几何形状、叠片36的通道90和通路92的数量，和/或操作期间的通道90的应力集中，以及其它因素。
[0043]轴向加强物46的几何形状构造成向通道90提供径向支承。轴向加强物46的低截面惯性矩便于叠片36的通道90的径向支承，且增大了轴向加强物46对沿垂直于穿过轴18的轴线22的轴线变形(例如，弯曲)的阻力。例如，基本沿径向方向48延伸的轴向加强物46的肋条118可增大径向支承。在一些实施例中，轴向加强物46具有中空区域120。在一些实施例中，中空区域120和/或通路92增大在转子26的构件之间传递热的对流潜力，从而减小使转子26的部分过热的可能性。例如，来自冷却系统54的冷却剂流56可引导至中空区域120和/或转子26的通路92 ο如可认识到的那样，旋转本体(例如，转子26)的径向应力增大与旋转轴线的径向距离和/或旋转本体的转速。因此，第一通路114中的第一加强物64可构造成比第二通路116中的第二加强物66抵抗更大径向应力。在一些实施例中，第三通道106可由叠片36的本体86沿径向方向48充分支承，使得第一通路114和第二通路116的径向内侧的第三通路122不具有轴向加强物46。然而，如虚线所示，叠片36的其它实施例可具有设置在第三通路122内的第三轴向加强物124。此外，尽管上文参照图3所述的实施例描述了具有三个通道90(例如，通道98 ,102,106),三个通路92 (例如，通路114,116,122)和两个轴向加强物46 (例如，第一加强物64，第二加强物66)的叠片36，但可认识到，具有不同数量的通道90和通路92的叠片36可类似地以一个或更多个轴向加强物46沿径向方向48支承。
[0044]图4为具有联接在端板42之间的一组62轴向加强物46(例如，第一加强物64和第二加强物66)的转子26的一部分的实施例的透视图，其中端板42以影线示出。如上文所述，端板42中的一个可为设置在端板42之间的中间板52，从而将转子26细分成区段50。轴向加强物46的截面可沿轴向长度130基本恒定。在一些实施例中，轴向加强物46可通过塑性地形成(例如，弯曲、折叠)由轴向加强物材料的板材形成的轴向加强物坯料来形成。在一些实施例中，一个或更多个板材焊接或硬钎焊在一起来形成轴向加强物46的最终形状。此外，轴向加强物可由基础材料铸造或模制。在一些实施例中，一个或更多个轴向加强物46经由挤制形成。例如，第一加强物64可为挤制的钢或铝构件。此外或在备选方案中，一个或更多个轴向加强物46可由一个或更多个板材(例如，钢、不锈钢、铝)形成。
[0045]各个轴向加强物46的第一轴向端132与第一端板136的内面134联接，且各个轴向加强物46的第二轴向端138与第二端板142 (例如，中间板52)的相对内面140联接。相应的端板136，142的内面134和/或相对内面140的凹入部分(例如，凹穴)51可收纳轴向加强物，诸如经由过盈配合或摩擦配合。即，第一轴向端132和第二轴向端138的至少一部分可插入端板42内。此外或作为备选，轴向紧固件46可经由端板42的轴向压缩固持在凹入部分52内。在一些实施例中，各个轴向加强物46的第一轴向端132和/或第二轴向端138经由焊接连接、硬钎焊连接或机械紧固连接(例如，螺栓、螺纹连接)或它们的任何组合联接到相应端板136，142上。端板42构造成向轴向加强物46提供径向支承，这继而又向叠片36提供径向支承。在一些实施例中，轴向加强物46并未延伸穿过中间板52来支承转子26的多个区段50。即，各个轴向加强物46均可支承转子26的仅一个区段50的叠片36。
[0046]本文公开的主题的技术效果包括同步磁阻机器的增大功率密度，而不使用稀土磁铁。此外，轴向加强物允许同步磁阻机器保持定子与转子之间的空隙，而不管增大的转子半径和/或增大的转子速度引起的增大离心力。此外，具有多个通道来传送用于转子极的磁场的转子的整体叠片可减少与叠片制造相关联的时间和/或成本。
[0047]本书面描述使用了实例来公开本主题，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践公开的主题，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。公开主题的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则此类其它实例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种同步磁阻机器，包括: 转子，其包括: 第一板和第二板； 第一组转子极，其中所述第一组转子极中的各个转子极均包括在所述第一板与所述第二板之间沿轴向层叠的第一组多个叠片，且所述第一组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道，以及在所述第一通道之间间隔开的第一组多个通路；以及 第一组轴向加强物，其中所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物均设置在所述第一组多个通路中的相应通路内，所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第一端与所述第一板对接，且所述第一组轴向加强物中的各个轴向加强物的第二端与所述第二板对接。2.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组多个叠片中的各个叠片均由整体区段构成。3.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组多个叠片中的各个叠片均包括在所述第一通道之间沿周向延伸的桥接区段，其中所述桥接区段和所述第一通道包围所述第一组多个通路中的各个通路。4.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，各个第一通道均包括沿径向方向延伸的第一径向部分，且所述第一组多个通路中的各个通路均包括沿所述径向方向延伸的第二径向部分。5.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组转子极中的各个转子极均包括设置在所述第一组多个通路中的第一通路内的所述第一组轴向加强物中的第一轴向加强物，且所述第一组转子极中的各个转子极均包括设置在所述第一组多个通路的第二通路内的所述第一组轴向加强物中的第二轴向加强物。6.根据权利要求5所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组多个通路中的所述第一通路设置在所述第一组多个通路的所述第二通路径向外侧，且所述第一轴向加强物包括中空部件。7.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组轴向加强物包括当设置在所述第一组多个通路中的相应通路内时沿径向方向延伸的肋条。8.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述第一组轴向加强物由非磁性钢形成。9.根据权利要求1所述的同步磁阻机器，其特征在于，所述转子包括: 第三板；以及 第二组转子极，其中所述第二组转子极中的各个转子极均包括在所述第一板与所述第三板之间沿轴向层叠的第二组多个叠片，且所述第二组多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第二通道，以及在所述第二通道之间间隔开的第二组多个通路；以及 第二组轴向加强物，其中所述第二组轴向加强物中的各个轴向加强物设置在所述第二组多个通路中的相应通路内，所述第二组轴向加强物的各个轴向加强物的第三端与所述第一板对接，以及第二组中的各个轴向加强物的第四端与所述第三板对接。10.—种同步磁阻机器，包括: 转子，其包括: 第一板和第二板； 多个转子极，其中所述多个转子极中的各个转子极包括在所述第一板与所述第二板之间沿轴向层叠的多个叠片，所述多个叠片中的各个叠片均包括构造成传送磁通量的第一通道、构造成传送磁通量的第二通道，以及本体，其中所述第一通道限定第一通路，所述第一通道和所述第二通道限定第二通路，以及所述第二通道和所述本体限定第三通路； 第一轴向加强物，其设置在所述第一通路内，联接至第一端板，且联接至第二端板，其中所述第一轴向加强物包括中空部件；以及 第二轴向加强物，其设置在所述第二通路内，联接至所述第一端板，且联接至所述第二端板。
【文档编号】H02K1/22GK106059230SQ201610198603
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610198603.6, CN 106059230 A, CN 106059230A, CN 201610198603, CN-A-106059230, CN106059230 A, CN106059230A, CN201610198603, CN201610198603.6
【发明人】J.P.亚历山大, K.M.格雷斯, P.B.雷迪
【申请人】通用电气公司