专利名称：用于电机的转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前述部分所述的转子。
背景技术：
电机的定子和转子的磁性部件通常包括叠垛在彼此的顶端上的导磁片，以形成一个片组件。该片型结构保证一种良好的磁通(或磁通量)流动并防止例如涡电流损失的形成。就制造技术而言，一种由多片制造的定子和转子组件是优选的，因为任何平行于马达轴的孔易于通过在各片中模切出对应孔或空腔进行制造，这些孔必须布置在组件中，诸如为轴、线槽、冷却管和纵向紧固螺栓制造的那些孔。类似地，容易使定子和转子的周向表面成为圆形，或者如果需要，略微偏离圆形。
在永磁体(或永久磁铁)电机中，永磁体通常通过将它们嵌入到转子片组件中或将它们紧固到转子的周向表面上而配装到转子上。当永磁体片嵌入到转子片组件中时，如从现有技术中已知的，必须在转子片组件中形成对应的沟槽。当前，效率高的永磁体是由具有优良磁性的钕铁硼(NdFeB)制造的。尽管它不像先前通常使用的钐钴材料那样易碎，但由此材料制成的永磁体片的处理以及将它们配装到指定的沟槽内需要极高的精度且花费大量的时间，当它们以磁化的状态配装到其位置上时新的永磁体的高磁力也会使它们的处理更为困难。
必须将转子的磁路尺寸确定成，使得磁通的路线以尽可能最佳的方式通过一个气隙到达电机的气隙并进一步到达定子。同时，转子必须足够支承作用在其上的负载。由于转子是一个转动部件，所以它的结构一定要尽可能的轻。包括导磁铁片的片组件、永磁体材料和转子的任何其他本体结构以及轴必须在完成的电机中形成一个足够坚固和均匀的单元。在制造技术方面该电机也必须容易实施且成本低廉。
一种包括定子并具有嵌入到转子中的永磁体的电机从专利出版物WO00/62399中可以了解到。然而，按照该出版物公开的解决方案关于上述的性质具有显著的缺陷。
发明内容
作为本申请的主题的本发明的目的在于提供一种成本低廉且容易制造的新的永磁体马达，其磁性相对于目前的要求具有竞争力且与之相适应。为了实现本发明的目的，本发明以权利要求1的特征部分中的具体特征为特征。有关本发明的其他优选实施例，可参照从属权利要求。
按照本发明的技术解决方案提出一种带有以低成本制造的转子的永磁体电机。在制造期间可以容易地处理转子的部件，且方便地将彼此结合起来。包括转子的磁路的磁性片组件或部分片组件在将永磁体配装到其上之前是一个独立的紧凑的单元。不需要用特定的工具就可以将永磁体安装和装接到其位置上。靠近转子的转动中心轴线的第一片组件由转子轴支承，并在磁极之间靠近转子的外周边延伸。这在转子的周边的侧边上产生出宽度实质上等于转子磁极的空腔。磁极由配装到第一片组件的空腔内的其他片组件形成，并实质上延伸到转子的周边。这产生出转子极的外表面。在第一片组件和第二片组件之间保持有空间，该空间以实质上相等的宽度延伸到转子的外周边。用来磁化马达的永磁体配装到该空间中。通过将永磁体推动到其位置上实现从外周边的安装。
在转子的径向方向上简单的将永磁体紧固且不需要任何特定的工具或部件。
根据本发明的优选实施例，转子包括几个轴向模块。这使得不需要任何复杂的布置就制造甚至大尺寸的马达成为可能。模块的尺寸确定有利于设计并在制造技术方面带来好处。可以一种操作方式实现生产的便利，且永磁体可用来单独磁化每个模块。
根据本发明的另一个优选实施例，面对转子的气隙的外片组件和装接到转子轴上的内片组件可以由不同类型的片制成。各片可基于与特别适用于每个组件的不同性质有关的技术和经济的因素进行选择。
根据本发明的再一个实施例，不带有用于永磁体的开口的均匀片布置在部分模块之间。这使得转子的机械性能更好。
下面将通过参考附图详细描述本发明，其中； 图1图示出转子的剖面；以及 图2图示出转子片组件的部分剖面。
具体实施例方式 图1图示出一个电机的转子2的剖面。为了清楚起见，该图仅表示出该转子的四分之一的区段。一个内片组件4由导磁片5形成并配装在轴6上。除了一个用于轴的孔之外，在片组件的各片中已模切出许多其他的孔8，以便使该结构更轻。而且，在片组件的外部分上已经模切出孔10，用于在制造片组件期间配装上杆，以便将这些片定位并在完成的转子中将它们彼此相互紧固。离该轴最远的内片组件的外边缘具有一个爪型结构。每个三角形爪12的点14延伸到转子外周边，靠近电机的气隙。在爪的两侧边上紧邻爪尖部的区域已模切出沟槽16。爪的底部已进行了模切，以形成一个小的突出部18。内片组件4的各片使用已知的方法由诸如硅合金铁的材料制造而成。外片组件20由类似于内片组件的各片的方式层叠在彼此的顶部上的三角形片22形成。外片组件20形成转子的磁极。它们由与内片组件的各片相同的材料制造。电机的性质还可以通过使用更薄的且具有更好的磁性的片来加强。一个内片组件和单独结构的极使得杂散的磁通能够降低。在各片22中已模切出孔24，以便于安装和对正。各片的尺寸是这样，在各片22和内片组件的各片的齿12之间保留一个矩形的空腔21。该空腔朝转子的外周边开口-即马达气隙。在片22的两个侧边上在与爪12的沟槽16相同的位置处已经模切出沟槽25。一旦将转子片组件4和20组装在一起，就将基本上与开口同样尺寸的永磁体片26配装到保持在它们之间的开口21中。将永磁体片26从转子的外圆周的方向进行推动，在推动之后，将锁定片28沿转子轴的方向配装到各片组件的沟槽16和25中。锁定片起用于接纳永磁体的开口21的封闭件的作用。因此，在转子的每个磁极的两侧边上存在有在转子的转动方向以及径向方向上对齐的磁体。在每个磁极中，磁体在转子的轴向方向上是呈一个V形布置。
按照图1所图示的方式形成转子模块。在一单个转子中可以有一个或多个转子模块。图2图示出一个也指示其模块结构的沿图1的转子的A-A线取的局部剖面。该转子包括在轴向方向上的四个模块或部分转子30。这些转子是由如上所述组装的第一和第二片组件形成的。在图2中，转子的剖面经过其中一个磁片26，其表示在磁体的顶部上的锁定片28的剖面和因此表示从电机的气隙方向看的相邻磁体的锁定片28’。
在模块之间存在有中间片32，从轴6延伸到转子的外周边并将转子模块彼此相互分离开。同时，它们固定并支承磁体26且将磁体锁定件保持在其位置。中间片32分别在模切到磁铁片组件4和20的孔10和24的位置处具有对应的孔。杆34，在图示中仅包括了其中的一个，延伸通过整个转子。它们用作通过以已知的方式(未示出)从转子的各端部到转子端板通过螺栓固定的连接装置。
如上所述，本发明已经通过提出某种优选的实施例进行了描述。然而，上面的描述不应当认为是对专利保护范围的限制。本发明的各种实施例可以在下列权利要求的范围内进行各种变化。
权利要求
1.一种用于电机的转子，它由实质上垂直于转子的转动轴线的层叠的片(5、22)形成，其特征在于，所述转子包括至少一个第一片组件(4)和至少一个第二片组件(20)，所述第一片组件位于靠近所述转子的转动中心轴线的位置且在所述转子的周边的侧边上具有宽度实质上等于转子磁极的空腔，而所述第二片组件配装到所述第一片组件的内腔中且实质上延伸到所述转子的周边，形成所述磁极的外表面，且其中在所述第一片组件和所述第二片组件之间设置有延伸到所述转子的外周边的空间(21)，用于所述马达的磁化的永磁体(26)可配装到所述空间内。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体(26)可从所述转子的外周边的侧边配装到所述转子上。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述第一片组件(4)和所述第二片组件(22)实质上延伸到所述转子的周边且沟槽(16、25)沿所述片组件更接近所述周边的边缘布置，用以配装用于所述永磁体的锁定件(28)
4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述锁定件(28)由平行于转子轴(6)的钢片制成，所述钢片可配装到所述片组件的所述沟槽(16、25)内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的转子，其特征在于，形成所述第一片组件(4)的所述片(5)实质上比形成所述第二片组件(20)的所述片(22)厚。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的转子，其特征在于，连接装置(34)配装在所述第二片组件(20)中，以便在所述转子的径向方向将所述片组件保持在其位置。
7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述转子的端部具有端板，所述片组件通过轴(6)和/或所述连接装置(34)可紧固到所述端板上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的转子，其特征在于，所述片组件(20)在所述周边表面上的形式是波浪形的。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的转子，其特征在于，轴向模块(30)可由所述第一片组件(4)和所述第二片组件(20)形成，所述转子在整个长度上由多个所述模块组装而成。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的转子，其特征在于，在所述转子的片组件(4、20)中布置有轴向开口(21)，其延伸到所述转子的周边并朝向所述周边开口，且所述永磁体(26)可配装到平行于所述转子轴(6)的所述沟槽中，且所述开口(21)可使用封闭件(28)由气隙的侧边封闭。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的转子，其特征在于，所述永磁体在所述转子中是呈一个V形布置。
全文摘要
一种用于电机(2)的转子，它由实质上垂直于转子的转动轴线的层叠的片(5、22)形成。转子包括至少一个第一片组件(4)和至少一个第二片组件(20)，第一片组件位于靠近转子的转动中心轴线的位置且在转子的周边的侧边上具有宽度实质上等于转子磁极的空腔，而第二片组件配装到第一片组件的内腔中且实质上延伸到转子的周边，形成磁极的外表面。在第一片组件和第二片组件之间设置有延伸到转子的外周边的空间(21)，用于马达的磁化的永磁体(26)可配装到该空间内。
文档编号H02K1/27GK1957514SQ20058001705
公开日2007年5月2日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者J·马尔姆伯格 申请人:Abb有限公司