专利名称：具有变化尺寸的定子极靴的旋转式永磁体电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转式电动机，更特定地，涉及具有在径向上具有变化厚度的极靴的永磁体电机。
背景上文认定的Maslov等人的相关共同未决的美国专利申请No.09/826,423确认并针对对改进的电机的需要，该电机适合于简化制造并且能够具有有效的和灵活的操作特性。例如，在车辆驱动环境中，非常需要的是，在宽的速度范围中获得平稳的操作，同时在最小功率消耗下维持高的扭矩输出能力。该车辆电机驱动器应有利地提供了对多种结构部件的方便的接触，用于以最小的不便替换这些部分。上文确认的相关共同未决的美国申请描述了作为配置在环形环中的隔离透磁结构的电磁体芯部分的形成。相比于现有技术的实施例，通过这样的配置可以集中磁通量以提供有利的效果。
如上文确认的Maslov等人的申请中所述，电磁体芯部分的隔离允许在磁芯中独立地集中磁通量，且具有最小的磁通量损失或者使对其他电磁体部件的有害互感干扰的影响最小。通过将单一极对配置为隔离的电磁体组可以获得操作上的优点。在开关对极对绕组的赋能时，独立极对与其他极组的磁路隔离消除了对相邻组的磁通量互感的影响。在组中没有额外的极避免了该组中的任何该影响。所描述的进一步的益处来自于使用三维面向的电机结构，诸如以下这样的结构化配置，其中轴向对准的定子极和轴向对准的转子磁体在机器的有效气隙中提供了高度集中的磁通量密度分布。相比于具有相同气隙直径的传统的电机，该配置提供了更多的具有相同独立有效气隙表面面积和/或更大的总有效气隙表面面积的极。
除了通过上文所述的配置而获得的磁通量集中的优点，最近提出的钕-铁-硼(NdFeB)磁材料可以产生比先前在无刷电机中使用的其他永磁材料更大的磁通量密度，因此增加了扭矩输出能力。在包括大量极的电机中使用高密度产生永磁体提出了对改善由顿转扭矩所引入的不需要的影响的关注。顿转扭矩是通过安装有永磁体的转子和那些不处于选择性磁化状态的定子极之间的磁吸引力而产生的。该吸引力使转子磁体向与定子极相对的平衡位置移动，用以使其之间的磁阻最小。当通过向定子的赋能而驱动转子旋转时，由磁体与未赋能的电磁体部分相互作用而产生的顿转扭矩的幅度和方向周期性地改变，与由赋能定子部分产生的顿转扭矩相反。在没有补偿的情况下，顿转扭矩可以以突然的方式改变转子旋转的方向。如果顿转扭矩具有很大的幅度，则其变成旋转的障碍和机械振动源，这对精确速度控制和平稳操作的目标是有害的。
作为顿转扭矩建立的说明，考虑诸如共同未决申请No.09/826,422中公开的电机。该申请的公开内容在此处并入。
图1是示出了转子和定子元件的示例性示图。转子部件20是具有永磁体21的环形环结构，永磁体21彼此隔开并且基本上均匀地沿圆柱状支撑板25分布。该永磁体是沿环形环的内圆周交替改变磁极性的转子极。转子环绕定子部件30，转子和定子部件由环形径向气隙隔开。定子30包括多个具有一致构造的电磁体芯部分，其沿气隙均匀地分布。每个芯部分包括一般为U形的磁体结构36，其形成了两个具有面对气隙的表面32的极。极对的支脚由绕组38缠绕，尽管芯部分可被构建为容纳形成在极对链接部分上的单个绕组。每个定子电磁体芯结构是分立的，并且同相邻的定子芯元件是磁隔离的。定子元件36固定到非透磁支撑结构上，由此形成环形环配置。该配置消除了来自相邻定子极组的杂散互感磁通量影响的发散。在上述专利申请中可以看出适当的定子支撑结构，其未被示出在此，以使有效电机元件更加清楚地显现。
图2是两个相邻定子芯元件36的局部平面布局，其具有标注为A～D的极面32，在电机操作期间与标注为0～5的转子磁体相关。在转子从左向右移动的周期中，在三个时刻(t1～t3)在(A)～(C)示出了转子磁体的位置。在时刻t1，通过按照在A处形成强南极和在B处形成强北极的方向上流动的电流来向A-B定子极对的绕组赋能。C-D定子极对的绕组未赋能。在(A)示出了转子的位置。北磁体1和南磁体2与定子极A重叠。南磁体2和北磁体3与定子极B重叠。在该时刻，磁体3接近与极C相重叠的位置。南磁体4基本上与极C对准，而北磁体5基本上与极D对准。在该时刻，通过南极A和北极磁体1之间的吸引力、北极B和南极磁体2之间的吸引力、以及北极B和北极磁体3之间的排斥力来产生了电机扭矩。极C和D具有由磁体4和5的吸引所导致的各自微弱的北和南的磁化强度。倾向于维持最小的磁阻的该吸引与电机驱动扭矩相反。
在时刻t2，转子移动到(B)处所示的位置。对极对A-B绕组的赋能被转换为关闭。C-D极对的绕组未赋能。磁体1和2基本上分别与极A和B对准。北磁体3和南磁体4与极C重叠。南磁体4和北磁体5与极D重叠。极A和B分别具有微弱的南和北的磁化强度。定子极C和D受到北和南转子磁体两者的影响。极C处于北极磁体3和南极磁体4之间的磁通路线中。极D处于南极磁体4和北极磁体5之间的磁通路线中。因此所建立的顿转扭矩与电机驱动扭矩相反，并且随着转子磁体从与未赋能定子极直接对准位置向部分对准位置的移动而改变幅度。
在时刻t3，转子移动到(C)处所示的位置。颠倒A-B极对绕组的赋能，引起了极A处的强北极和B处的强南极。C-D极对的绕组未赋能。北磁体1和南磁体2与定子极B重叠。南磁体0和北磁体1与定子极A重叠。在该时刻南磁体2接近与极C相重叠的位置。北磁体3基本上与极C对准，而南磁体4基本上与极D对准。
如上文所述，相反的顿转扭矩以进行旋转时相对于相关角度位置而改变的方式影响电机扭矩。在转子磁体将要跨越气隙面对定子极时，该顿转扭矩在转变点处最为显著。在通常是矩形的永磁体表面前缘接近矩形定子极的平行边缘时，发生了顿转扭矩的突然变化。使用诸如钕-铁-硼(NdFeB)磁材料的高能量密度永磁体材料(其在转子永磁体的邻近区域的气隙中引入了大的磁通量密度)在很大程度上增加了这一使不需要的振动变得显著的影响。具有大量定子磁极和转子磁极的电机，诸如轴向对准的定子极行和转子磁体行，可以产生甚至更大的顿转扭矩影响。在具有单一定子芯的电机中，在变化的范围中以相同的方式产生了顿转扭矩。
多种技术已被用于将顿转扭矩的影响减到最小。这些技术尝试减小相对于转子位置的磁阻变化的速率，减小电机中的磁通量，或者在单一的定子芯中移动极使得由独立极产生的顿转扭矩趋向于彼此相消。可以使用电子方法控制发生在永磁体和电磁体表面之间的电磁相互作用的强度。该方法的缺陷在于，该方法的缺陷在于，它们涉及了复杂的控制算法，该算法与电机控制算法同时实现并且有降低电机整体性能的趋势。磁通量密度的减少牺牲了通过较新的永磁体材料和上文确认的共同未决申请的磁通量集中技术而获得的优势。在传统的整体定子芯结构中移动极的位置引起了尺寸、位置和极数目的限制，其阻碍提供优化操作的配置。
其他方法涉及通过改变定子极的形状来修改电机的构造。传统上由层叠的叠层制成的现有技术的定子极不容易适于被修改。可用的叠片机器加工工艺受限于对传统图形(特别是三维图形)再成形的能力。用于对该叠片结构进行大范围修改是过于复杂的和高成本的，以至于不可行。
因此存在以下需要，即在特别是那些具有高磁通量密度幅度和集中度的电机中进行有效的顿转补偿，而不会损坏电机的有效操作和控制能力，同时提供了节约成本的可行性和应用。
共同未决的申请No.10/160,257针对这一需要，其通过将定子极表面或者转子磁体表面成形为使得定子极表面几何配置和转子磁体表面的几何配置关于彼此是相互偏斜的。该偏斜配置的作用在于，在永磁体横越其旋转路线时，抑制了由转子磁体和未赋能定子电磁体的极之间的相互作用而产生的顿转扭矩的变化速率。通过使用适合于形成多种特定形状的诸如软透磁介质的芯材料，使得选择性成形定子极的能力是可行的。这些材料还可以形成为具有各向异性磁属性用于所需应用。例如，芯材料可以由软磁化程度的Fe、SiFe、SiFeCo、SiFeP粉末状材料制成，每种材料具有唯一的功率损耗、磁导率和饱和度。可以以任何所需的三维配置在最初时形成这些材料，由此避免了机器加工已形成的硬叠层材料的需要。
共同未决的申请No.10/160,254通过抵消多个轴向隔开的定子和转子元件组中产生的顿转扭矩的影响，致力于上文所述的需要。使每个分立的轴向安置的定子芯的极在轴向上相对彼此移位或者偏移，用以在不限制圆周方向上的定子极之间的位置关系的情况下消除顿转扭矩的影响。可替换地，在圆周方向和轴向上排列的转子永磁体在轴向上相互偏移，用以在不限制圆周方向上的永磁体总数或者它们的位置的情况下消除顿转扭矩的影响。
共同未决的申请No.10/160,254通过提供具有变化极厚度的定子极，致力于上文所述的需要。极靴的体厚度的选择性变化改变了定子极和永磁体的极靴之间的耦合点处的有效磁通量的集中度。在不改变极靴和转子磁体的有效邻接面积的情况下，维持了一致的气隙。
在不破坏性地影响扭矩输出能力的情况下使扭矩纹波和顿转扭矩的影响减到最小继续是重要的目标。
发明内容
本发明通过提供具有变化极厚度的定子极，至少部分地满足了这一需要。该极被构建为具有基座部分，该基座部分终止于气隙的极靴处。该极靴在圆周方向上从体基座部分延伸。根据本发明，极靴的体厚度的选择性变化改变了定子极和永磁体极靴之间的耦合点处的有效磁通量的集中度。本发明的优点在于，没有改变极靴的有效邻接面积并且维持了一致的气隙。因此，在由气隙或者有效表面面积引起的局部磁路界面的磁阻中不存在变化。
本发明的进一步的优点在于，通过配置定子极靴厚度使之沿其圆周方向适当地变化，可以选择性地改变每个定子极/转子永磁体界面的扭矩特征，以使电机操作平稳。极靴可以具有相对于极基座的锥形式递减的前缘或者后缘，用于以特定的旋转节距改变气隙中的有效磁通量密度。根据本发明的另一方面，通过使极靴相对于极基座移位离开中心，可以实现上文的目的。例如，使极材料体在相对于磁体旋转方向上向极的后缘安置，同时具有相对恒定的极靴延伸部分的厚度，可以提供有利的效果。通过改变极靴延伸部分的厚度，可以进一步地修改该效果。
本发明的结构特征体现在一种电机中，该电机包括转子，其具有多个围绕旋转轴沿圆周方向分布的永磁体；和定子，其通过具有基本一致尺寸的径向气隙同转子隔开。定子包括多个围绕气隙分布的极。每个定子极配置有基座部分和面对气隙的极靴。极靴可以在两个圆周方向上从基座部分延伸。极靴延伸部分可以在径向上具有不同的厚度，同时维持气隙的尺寸基本一致。选择改变极靴厚度和相关的在极靴任一末端和基座部分之间间距的方式，用以使给定电机的扭矩和力特征适合用于所需的应用。
极靴可以沿该延伸部分中的一个或两个在厚度上锥形式递减，使之在朝向前端和/或后端的方向上变窄。可替换地，极靴可以在两个延伸部分中在相同的圆周方向上锥形式递增，使得其一端的厚度基本上大于另一端。此外，极靴可以相对于基座中心偏移，用以提供极的有效厚度的进一步变化。如果偏移自身是足够用于提供所需的扭矩纹波平滑作用，则极靴的延伸部分可被配置为具有相对一致的厚度。优选地，转子永磁体是磁偶极子，每个极子在面对气隙的表面处具有单一的磁极性，并且彼此隔开。每个磁体在圆周方向上的长度可以基本上与每个定子极靴在圆周方向上的长度相同。
在具有多个分立的铁磁隔离的电磁体芯部分的定子配置中，可以提供上文所述的极结构，同时具有有利的结果。每个芯部分由极对形成，诸如图1所示的。定子是单个的环形环，该环形环在轴向上包括一个极而在圆周方向上包括多个极对。在其他的配置中，多个定子极环轴向分开，由多个分立的铁磁隔离的电磁体芯部分形成。每个芯部分包括多个通过一个或者多个链接部分整体连接的极，该链接部分通常在旋转轴方向上延伸。这样定子在轴向上形成了多个极，并且每个芯部分的单个极在每个环中在圆周方向上分布。在后一种配置中，转子形成轴向隔开的、沿气隙在圆周方向上安置的分立磁体的环，转子环的数目等于定子芯部分中定子极的数目。
通过下文的详细描述，对于本领域的技术人员，本发明的另外的优点将变得易于理解，其中简单地通过说明执行本发明所考虑的最佳方式，仅示出和描述了本发明的优选实施例。如将认识到的，本发明可以具有其他的和不同的实施例，并且在不偏离本发明的情况下，其几处细节可以在不同的显著方面进行修改。因此，附图和描述应被认为是说明性的，而非限制性的。
附图简述在附图的图示中，本发明是作为示例，而非作为限制而被描述，并且在附图相似的参考数字表示相似的元件，其中图1是示出了诸如共同未决申请No.09/826,422中公开的电机的转子和定子元件的示例性图示。
图2是图1元件的局部平面图，其说明了在电机操作过程中的三个时刻定子极表面和转子表面的相对位置。
图3是根据本发明的定子极相对于转子永磁体表面的局部平面布局的图示。
图4是根据图3实施例的变化方案的定子极相对于转子永磁体表面的局部平面布局的图示。
图5是根据图3实施例的另一变化方案的定子极相对于转子永磁体表面的局部平面布局的图示。
图6是根据图3实施例的另一变化方案的定子极相对于转子永磁体表面的局部平面布局的图示。
图7是根据图6实施例的变化方案的定子极相对于转子永磁体表面的局部平面布局的图示。
图8是具有轴向对准的定子和转子元件的电机的三维分解示图，诸如共同未决申请No.10/067,305中公开的，其可以并入图3～6的定子极结构中。
发明详述本发明的概念适用于具有单个的在圆周方向上安置的转子和定子元件组的电机，这些转子和定子元件围绕径向气隙同心排列，诸如上述图1的电机，还适用于具有两个或者多个轴向隔开的转子和定子元件组的电机。图3是诸如图1说明的电机的局部平面布局的示图，其中根据本发明修改的定子极被示出为与转子永磁体表面相关。应当理解，本布局表示具有彼此成同心关系的、由径向气隙隔开的转子和定子的旋转式电机。
为了配置的清楚起见，示出了不具有支撑结构的、具有连续交替变化磁极性的转子磁体21。每个定子芯元件36a和36b包括具有基座部分31和极靴部分32的极对。这些极通过链接部分33整体地相互链接。可以以公知的方式，在极基座部分上或者在链接部分上形成用于每个极对的未示出的赋能绕组。每个极靴通过极靴延伸部分37和39在两个圆周方向上从极基座部分向外延伸。极靴延伸部分37的径向厚度从基座部分向极靴一端的最窄尺寸处锥形式递减。极靴延伸部分39具有相对小的一致厚度的部分。尽管为了说明清楚起见，在图中仅示出了两个定子部分，但是可以使用任何数目的定子相。
在该说明中，假设转子磁体在操作中在从左向右的方向上旋转。这样磁体21的前缘首先接近锥形的定子极靴延伸部分37。为了描述清楚起见，极靴延伸部分37被指定为前延伸部分，而极靴延伸部分39被指定为后延伸部分。进一步假设，在磁体21接近与定子极靴对准的时间周期中，左边的定子部分36a的绕组未赋能。由永磁体21越过气隙产生的磁通量在磁体和定子极之间产生了吸引力。磁体21的前缘在重叠的转变点处接近极靴延伸部分37。由于锥形式递减的极靴厚度在该点是最小的并且穿过该极靴的铁磁磁通路线是最小的，因此导致的顿转扭矩不是突然变得显著的。由于是锥形式递减，穿过极延伸部分的磁通路线逐渐增加，由此使得顿转扭矩影响变得平缓。当这些元件处于图中所示的相对于定子部分36a的重叠位置时，定子极靴和永磁体之间的磁链是最大的。后极靴延伸部分39，由于其相对小的厚度，在重叠的转子磁体的后缘处减小了有效磁链。因此由于避免了严重的顿转扭矩振荡，该极靴结构提供了改善的扭矩特征。
图4说明了图3所示结构的变化方案。该结构与图3结构的区别在于，与极延伸部分37锥形式递减的方式相同，后极靴延伸部分39在极基座和其末端之间锥形式递减。这样在朝向极延伸部分39的末端的方向上逐渐减少了后磁链，使得通过的转子磁体的吸引作用进一步使顿转作用变得平缓。图4的极结构具有另外的优点，即对于每个电机旋转方向，其提供了基本相同的影响。由于极延伸部分的锥形角度影响气隙中磁链的变化速率，因此可以选择锥形角度以提供最优化的扭矩特征。
通过多个定子极对，可以利用多种绕组赋能模式选择以获得所需的操作特征，用于特定的电机应用和结构配置。绕组赋能顺序和时序可能较好地需要多个极对在重叠的间隔中被去赋能。由于多种极对的顿转扭矩的独立影响可以相长和/或相消，因此在选择极配置时，应考虑整个的扭矩特征。图5示出了图3结构的另一变化方案。后极靴延伸部分39具有在极基座和其末端之间增加的径向厚度。基本上在相同的方向上以基本相同的角度使两个延伸部分锥形式递减。增加的厚度可以提供关于由转子磁体同其他定子极相互作用而产生的顿转扭矩的抵消作用。
图6和7是上述图3～5中示出的极靴结构示例的另外的变化方案。在图6和7的配置中，极靴从基座偏移以形成比前面示例更长的前延伸部分37并且基本没有后延伸部分。延伸部分37具有相对小的径向厚度，其在图6中是相对一致的或者在图7中是锥形式递减的。相比于体基座部分，极靴延伸部分37提供了较少的磁链且对于顿转扭矩具有明显较低的作用。由于磁体21的前缘到达同体基座部分重叠的位置受到延迟，因此使顿转扭矩波形的幅度发生变化。
上文所述的定子极结构的变化方案的优点适用于其他的定子/转子配置。例如，具有整体的连续定子芯的定子可以具有如图3～7中任何一个所述形成的凸出的极，用以提供顿转扭矩补偿。可以实现该极形式用以减轻具有单个的轴向对准的磁体和定子极行的电机中的顿转扭矩现象。
图8说明了诸如共同未决申请No.10/067,305中公开的电机的三维分解示图。电机15包括环形永磁体转子20和环形定子结构30，它们通过径向气隙隔开。多个由透磁材料制成的铁磁隔离的定子芯部分元件36由维持芯部分铁磁隔离的支撑结构50支撑。芯部分36是由透磁材料形成的整体结构，其具有面对气隙的极表面32。如图所示，每个芯部分的极面可具有不同的表面面积或具有相同的表面配置。每个定子芯元件36是包括形成在芯材料上的绕组38的电磁体。以公知的方式颠倒赋能电流方向导致每个极的磁极性的颠倒。转子包括永磁体部分21，其具有3个轴向隔开的、围绕气隙在圆周方向分布的转子磁体环22～24；和在其上安装有永磁体的支撑铁环25。定子支撑结构50可以固定到固定轴，其通过适当的轴衬和轴承作为轴颈地支撑到该轴。
图8所示的定子极可以被构建为如图3～7的变化方案中任何一个所示的形式。在圆周方向和旋转轴方向上提供大量的磁体和定子极时，对于潜在很大的顿转扭矩干扰提供了补偿。
在本公开内容中，仅示出和描述了本发明的优选实施例和数个其多样性的示例。应当理解，本发明能够用于多种其他组合和环境中，并且能够在如此处表述的本发明的概念的范围内进行变化和修改。例如，可以使用整体的而不是分段的、在轴向上相互隔开的定子芯来实现附图中说明的每个布局，得到有利的结果。而且，尽管为了清楚的解释，说明的示例示出了定子极间距基本上等于转子极间距，但是在定子极对之间的圆周方向上的距离可以大于或者小于转子磁体对之间的距离。
尽管说明了定子芯元件的特定的几何配置，但是应当认识到，此处的本发明的概念涵盖了这些配置的众多的变化方案，而实质上使用粉末化金属技术可以形成任何形状。因此，可以使特定的芯配置适合于所需的磁通量分布。例如，处于本发明的概念中的是，不同的极对组可以分别具有带有不同配置的极靴。
尽管本发明的描述示出了由转子围绕的定子，但是本发明的概念同样适用于转子由定子围绕的电机。
权利要求
1.一种旋转式电动机包括转子，其具有多个围绕旋转轴沿圆周方向分布的永磁体；定子，其通过尺寸基本一致的径向气隙与转子隔开，所述定子具有多个围绕气隙分布的极；其中每个定子极包括面对气隙的极靴，该极靴在径向上具有可变的厚度，同时保持极靴表面和永磁体表面之间越过气隙的尺寸是基本一致的。
2.权利要求1的旋转式电动机，其中极靴在圆周方向上从极的基座部分延伸预定的距离，并且该极靴沿所述预定的距离在厚度上锥形式递减。
3.权利要求2的旋转式电动机，其中所述厚度在从接近基座部分的最大尺寸处到远离基座部分的一个极靴末端的最小尺寸处的方向上锥形式递减。
4.权利要求3的旋转式电动机，其中极靴的厚度在与电机旋转反向相反的方向上减小。
5.权利要求3的旋转式电动机，其中极靴的厚度在与电机旋转反向相反的方向上增大。
6.权利要求3的旋转式电动机，其中极靴在第二圆周方向上从极的基座部分延伸到第二末端。
7.权利要求4的旋转式电动机，其中极靴在极的基座部分和该第二末端之间锥形式递减。
8.权利要求7的旋转式电动机，其中极靴的厚度从基座部分到该第二末端增大。
9.权利要求6的旋转式电动机，其中在基座部分和一个末端之间的圆周方向上的极靴的第一长度不同于在基座部分和第二末端之间的圆周方向上的极靴的第二长度。
10.权利要求9的旋转式电动机，其中第一长度大于第二长度。
11.权利要求1的旋转式电动机，其中转子永磁体彼此隔开，并且每个永磁体是磁偶极子，每个极子在面对气隙的表面处具有一种磁极性，并且在背对气隙处具有相反的磁极性；并且在圆周方向上的每个磁体长度基本上与在圆周方向上每个定子极靴的长度相同。
12.权利要求11的旋转式电动机，其中磁路的磁阻包括面对定子极的永磁体，并且气隙是基本一致的。
13.权利要求1的旋转式电动机，其中定子包括多个分立的铁磁隔离的电磁体芯部分，每个芯部分包括至少一个所述极。
14.权利要求13的旋转式电动机，其中每个芯部分包括由一个或者多个链接部分整体连接的多个极，该链接部分通常在旋转轴的方向上延伸；并且转子永磁体具有面对气隙的表面，并且形成轴向隔开的、沿气隙在圆周方向上安置的分立磁体的环，所述环的数目等于定子芯部分中的定子极的数目。
15.一种旋转式电动机包括转子，其具有多个围绕旋转轴沿圆周方向分布的永磁体；定子，其通过尺寸基本一致的径向气隙与转子隔开，所述定子具有多个围绕气隙分布的极；其中每个定子极包括面对气隙的极靴，该极靴在圆周方向上从极的基座部分向第一末端延伸第一预定距离，并且在圆周方向上从极的基座部分向第二末端延伸第二预定距离，并且所述第一预定距离大于所述第二预定距离。
16.权利要求15的旋转式电动机，其中沿该两个预定距离的极靴径向厚度是基本一致的。
17.权利要求15的旋转式电动机，其中从第一末端到第二末端的圆周方向与转子旋转的方向相同。
18.权利要求15的旋转式电动机，其中定子包括多个分立的铁磁隔离的电磁体芯部分，每个芯部分包括至少一个所述极。
19.权利要求18的旋转式电动机，其中每个芯部分包括由一个或者多个链接部分整体连接的多个极，该链接部分通常在旋转轴的方向上延伸；并且转子永磁体具有面对气隙的表面，并且形成轴向隔开的、沿气隙在圆周方向上安置的分立磁体的环，所述环的数目等于定子芯部分中的定子极的数目。
全文摘要
旋转式永磁体电机具有凸出的定子极，其在径向上具有非一致的极厚度，用于补偿顿转扭矩的影响。极基座部分在径向气隙处终止于极靴。极靴在圆周方向上从体基座部分延伸。极靴厚度的变化改变了定子极和永磁体极靴之间的耦合点处的有效磁通量的集中度。由于不改变极靴的有效邻接面积，因此维持了一致的气隙。通过配置定子极靴厚度使之沿其圆周方向适当地变化，可以选择性地改变每个定子极/转子永磁体界面的扭矩特征，以使电机操作平稳。磁极蹄片极靴可以具有相对于磁极极基座的锥形式递减的前缘或者后缘，用于以特定的旋转节距改变气隙中的有效磁通量密度。此外，可以使极靴相对于极基座移位离开中心。
文档编号H02K1/22GK1659765SQ03812800
公开日2005年8月24日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年6月4日
发明者博里斯·A·马斯洛夫, 扎雷·萨尔马西·什奥哈穆尼安 申请人:波峰实验室责任有限公司