永磁铁同步电机的转子的制作方法
永磁铁同步电机的转子的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种永磁铁同步电机的转子（4），带有至少一个抗扭地连接在轴（5）上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个磁极（22）布置有至少一个永磁铁（2），该永磁铁在面向磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的突起部（3）或狭槽，突起部（3）或狭槽啮合在磁支座的表面上的与此匹配的狭槽（6）或突起部内，以获得至少一个切向的形状配合。
【专利说明】永磁铁同步电机的转子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁铁同步电机的转子,带有至少一个抗扭地连接在轴上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上布置有永磁铁。
[0002]此外本实用新型涉及一种用于制造永磁铁同步电机的转子的方法。
【背景技术】
[0003]永磁铁同步电机具有一个转子，该转子特别是在其面向定子的表面上设有永磁铁。在这里必须确保，使永磁铁在生产中以及在运转中没有在其位置方面进行改变。此外，这将导致永磁铁同步电机的转矩特性方面的损失。
[0004]因此由US7638914B2已知，永磁铁配有枢轴，用以实现定位。
[0005]此外由DE19546688C2已知一种带有特定横截面的永磁铁，该横截面啮合在与此匹配的凹进处内。
[0006]由JP2006-109590A已知一种无刷直流电机，在该电机中多个永磁铁布置在转子的表面上，其通过粘合固定住永磁铁。此外，通过永磁铁的相应的定位实现了在转子的轴向长度上的阶梯角(Staffelwinkel)。
[0007]上述可能性、即将永磁铁固定在转子的表面上的缺点是，已知的解决方案部分地是非常昂贵的，不再允许对永磁铁在转子上的随后的调整和/或需要永磁铁方面的增加的
生产需求。
实用新型内容
[0008]以此为出发点，本实用新型的目的在于，提供一种避免上述缺点的转子，它具有一个简单的和持久的结构。此外，应提供一种带有该转子的永磁铁同步电机，它避免了止动力矩。
[0009]该目的通过一种永磁铁同步电机的转子来实现，带有至少一个抗扭地连接在轴上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个极布置至少一个永磁铁，该永磁铁在面向磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的狭槽或突起部，狭槽或突起部啮合在磁支座的表面上的与此匹配的狭槽或突起部内，以获得至少一个切向的形状配合。
[0010]此外，该目的还通过一种用于转子的生产的方法来实现，通过以下步骤:
[0011]-叠装(Paketieren)或冲压叠装带有在板叠的表面上轴向延伸的狭槽或突起部的板叠，这样对于每个磁极设有至少一个轴向延伸的狭槽或突起部，
[0012]-这样来定位带有轴向延伸的突起部或狭槽的特别是预磁化的永磁铁,使永磁铁的突起部或狭槽和板叠的狭槽或突起部彼此啮合，并形成至少一个切向的形状配合，
[0013]-借助捆缚物(Bandage)和/或烧铸和/或端圆盘将永磁铁固定在板叠上。
[0014]此外，该目的通过一种带有根据本实用新型的转子的同步电机来实现。
[0015]根据本实用新型，现在在永磁铁的底面上、即在永磁铁的分配给转子的表面的一侧上成形有一个突起部，特别是以连接片的形式成形。[0016]成形要么是材料去除通过对永磁铁铣削或磨削、或者已经在永磁体的制造过程中实现，在该制造过程中一起成形有接片。
[0017]在转子的表面上，即在磁支座上，该磁支座可以优选地设计为板叠或实心轴，有一个相应成形的狭槽，该狭槽在轴向上通过整个转子长度。
[0018]优选地,该接片或突起部在轴向方向上并不导向至相应的永磁铁的端部。突起部因此在端部处分别复位。这允许永磁铁在表面上的一定的轴向的可移动性，因为接片的轴向扩展小于与此匹配的狭槽的扩展。
[0019]在本实用新型的概念的另一个设计中，现在在永磁铁的底面、即在永磁铁的分配给转子的表面的一侧上设置有狭槽。
[0020]在永磁铁内的该狭槽的设计要么材料去除地通过对永磁铁铣削或磨削、要么已经在永磁铁的制造过程中实现，在该过程中一起形成有狭槽。
[0021]在转子的表面上，即在磁支座上，该磁支座可以优选地设计为板叠或实心轴，有一个相应成形的突起部，该突起部在轴向上通过整个转子长度，或者被划分为单个的轴向部段。
[0022]以有利的方式，狭槽在轴向方向上并不导向至相应的永磁铁的端部。突起在端部处分别复位。这允许永磁铁在表面上的一定的轴向的可移动性，因为狭槽的轴向扩展小于磁支座上的突起部的与此匹配的相应的轴向部段。
[0023]为了在运转中补偿同步电机的气隙区的一定的谐振，有利的是，电磁铁的阶梯式布置(Staffelung)通过转子的轴向长度。在这种情况下,整个板叠已经在制造中被划分为子板叠，其轴向长度与永磁铁的长度的整数倍相对应。
[0024]因此，对于每个子板叠将至少一个永磁铁也或者两个或三个永磁铁在轴向长度上定位在子板叠上。为了使现在在板叠的整个轴向长度上获得阶梯式布置，每个子板叠相对在前面的子板叠以优选的方式在相同的旋转方向围绕一个预先规定的角偏移地布置在轴上。由此在转子的整个轴向长度上产生永磁铁的阶梯式布置。根据两个子板叠之间的角偏移，相应的偏移可以这样布置，使谐振频谱的一个或多个频率的振幅能被有针对性地屏蔽或至少被减少。
[0025]此外，止动力矩由此减小。
[0026]如果磁支座涉及实心轴，狭槽已经在实心轴内以一个或不通过一个预定阶梯角被铣切。
[0027]作为对此的替代，实心轴由单个的、轴向上彼此连续布置的、特别是圆柱形的部段组成。
[0028]以有利的方式，永磁铁通过两个端圆盘轴向定位和固定，该端圆盘位于转子的端面上。
[0029]以有利的方式，端圆盘中的一个弹性地设计，以便允许永磁铁有针对性地抵靠在一侧上，能使可预定的轴向压力施加在轴向上的永磁铁列或极的相应的永磁铁上。
[0030]通过永磁铁的突起部或狭槽根据本实用新型地啮合在磁支座的狭槽或突起部内，产生至少一个在切向方向的形状配合，它实现永磁铁在转子上的精确的切向定位。同时，通过复位的突起部，即永磁铁的没有延伸经过整个轴向长度的突起部，简化了在转子上的轴向定位，这是因为突起部和狭槽并不具有相同的长度。[0031]所描述的形状配合特别是在制造过程中能够使至少一个永磁铁的临时固定机构保持在转子的表面上，从而其允许使用已经磁化了的永磁铁。不依赖永磁铁的极性，现在永磁铁附着在磁支座上、即板叠或实心轴上。
[0032]切向上,永磁铁通过上述的形状配合抵抗排斥力或吸引力地相保持在位置上。
[0033]相对于整个转子的磁化，预磁化的永磁铁具有的优点是，磁极的边缘区域在多个永磁铁情况下也被完全磁化，并且进而该磁场在技术上可匹配与理想形状，这再次减少永磁铁同步电机的止动力。
[0034]此外，用于配有磁铁的整个转子的易受干扰的磁性梁可由结实的和简单的、带有用于对单个磁铁进行磁化的永磁铁的装置，即带有接片的永磁铁来代替。
[0035]在利用捆缚物固定永磁铁时因此可以省掉粘合。由此可以取消涂覆粘胶和耗时地在烘箱中使转子硬化。
[0036]磁支座和永磁铁之间的切向上的形状配合在永磁铁同步电机运转中作为附加的抗扭保护起作用。因此例如一个没有施加足够预应力的捆缚物无法再导致永磁铁在转子上的旋转，因此不再导致同步电机的故障。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]本实用新型以及本实用新型的其他优选的设计在接下来原理上描述的设计中被详细说明，其中示出:
[0038]图1是原理上的永磁铁同步电机，
[0039]图2是永磁铁，
[0040]图3是永磁铁在板叠上的布置，
[0041]图4是透视图中的转子，
[0042]图5是转子的端面的透视图，
[0043]图6是转子的侧视图，
[0044]图7是生产过程的原理上的过程，
[0045]图8是永磁铁，
[0046]图9是永磁铁在板叠上的布置，
[0047]图10是板叠段的透视图呈现。
【具体实施方式】
[0048]图1示出了原理上描述的永磁铁同步电机I，它具有转子4，其板叠7抗扭地与轴5相连接。转子4在它的端面处具有端圆盘10，该端圆盘至少将磁铁在轴向方向上附加地固定，并且可能地形成用于捆缚物12的止挡点。永磁同步电机I位于壳体中，其中转子4与优选地具有三相绕组的定子电磁地相互作用，因此引起轴5的旋转。
[0049]图2在透视图内示出了永磁铁2，特别是带有朝向转子4的表面的一侧，其中可以看到突起部3、确切说是接片，它的纵向扩展小于永磁铁2的轴向扩展。有意地这样选择，因此在安装永磁铁2时可以在转子4上面实施对永磁铁2的一定的轴向公差补偿。永磁铁2在这种情况下涉及边缘下降的壳形磁铁，也就是说永磁体2的中心具有-径向地观看-与在边缘处的区域相比更大的厚度。[0050]图3示在局部透视图内示出了永磁铁2在板叠7、特别是在整个板叠7的子板叠8上面的布置。在这种情况下，磁铁长度9对应于子板叠8的轴向长度的长度。但子板叠的轴向长度也可以是永磁铁2的轴向长度的整数倍。
[0051]每个子板叠8在其经过转子4的轴向延伸中具有可预定的角偏移，从而最终经过转子4的整个轴向长度地看，设置阶梯角α。在这种情况下，每个子板叠8单独地在轴5上热压配合，并特别地这样定位，使参照之前的子板叠8在周向上设置的可预定的角偏移。
[0052]角偏移经过转子4的轴向长度地看，并不必然地总相同，而是可能改变，从而使前两个子板叠具有30度的角偏移,而在第二和第三子板叠之间将角偏移设置为23.5度。此夕卜，这取决于哪个气隙区的谐振振幅应该减小或消失。
[0053]该角偏移可以从该描述中特别良好地推断出，因为在那里狭槽6相应于该偏移。
[0054]然而狭槽6的轴向长度并不是必然地如在图3中所示出的与子板叠8的轴向长度相应。更短的狭槽也是可行的以及合适的。然而以有利方式，在生产具有相同板部段的子板叠8-即狭槽6对应于子板叠8的轴向长度-时，不必更换冲压机床。
[0055]图4示出了制成的转子4，只是还没有捆缚物，在该转子中磁极的轴向延伸、也就是说阶梯角经过转子的轴向长度被示出。在转子4的端面处有端圆盘10，它同时确保永磁铁的轴向固定。端圆盘10的径向扩展基本上相应于带有永磁铁2的板叠7的径向扩展。
[0056]特别有利的是，至少一个端圆盘10弹性地设计，也就是说端圆盘构成压指，其连同与压指14装配在一起的凸缘对永磁铁2施加轴向的压力作用。因此，可以以更为简单的方式和方法，永磁铁2的、通过轴向求和设置的公差被简单地补偿，而轴向上导入永磁铁2内的力-如在刚性的端圆盘情况下-不会过大。这因此防止永磁铁2的断裂(ev.)。
[0057]图6在侧视图内示出了四极转子，其中每个磁极22，在周向上观察，在这种情况下由五个永磁铁组成。在这种情况下每个永磁铁还具有突起部，通过突起部在内部地啮合并且进而其位置在周向上形状配合地固定，实现突起部与板叠的对此所属的狭槽一致。
[0058]图7示出了原理上的与之对应的转子4的制造方法。在这种情况下由冲压板材出发，它不只具有轴开口或冷却通道开口，而且还已经具有狭槽6。然后板叠7通过叠装16构成。接着在板叠7上面(它可能也已经通过子板叠8形成角偏移)，永磁铁、特别是通过预磁化21，预磁化了的永磁铁2连同它的轴向延伸的突起部在板叠7上面这样定位17，使得突起部3和狭槽6彼此啮合，并形成切向的形状连接。
[0059]现在定位了的永磁铁2现在通过端面处的端圆盘10固定并定位18在板叠7上面、或在轴向上依次布置的子板叠8上面。借助捆缚物12现在实现将永磁铁2固定19在转子4的板叠7上面。端圆盘10以有利的方式还形成用于捆缚物12的起点和终点，捆缚物可以放置在此处。
[0060]在将冲压的板材叠装16之后、或是在提供所准备的实心轴之后，永磁铁2定位17在表面上。可能是是，永磁铁2被预磁化21。特别是在设置阶梯角时，可能重复之前的步骤。接着安装19端圆盘10。之后，通过端圆盘10形成捆缚物的限定的、其中固定有捆缚物的起止区域，将永磁铁2捆缚18。
[0061]以有利的方式，可以在叠装16和对轴进行热压配合之间设置子板叠8的阶梯角。
[0062]特别有利的是，永磁铁2已经被预磁化。基于该预磁化以及形状配合，通过突起部3和狭槽6已经使永磁铁2保持在板叠7上面，并由此简化了其他的方法步骤，特别是直至捆缚和/或完全磁化。
[0063]在另一个设计方式中，分别将狭槽25设置在永磁铁2中，并且将与此匹配的突起部26设置在转子4的板叠7中，如在图8中所得知的。在板叠7或是子板叠8内的突起部26的长度并不必然地与在永磁铁2内的狭槽25的轴向长度相对应。确切地说，它也可设计地更短一些，如在图10中所得知的。在这种情况下，例如每个带有五个板材的子板叠8设计为只有三个带有突起26。这种板叠同样允许冲压叠装地简单制造。
[0064]上述实施方式的结构特征以及它的优点也可应用于本实施例。
[0065]图9示出了带有多个子板叠8的转子4的截面，子板叠的轴向长度与永磁铁2的轴向长度相应，板材的突起部的轴向长度与子板叠的长度相应。
[0066]在板叠7内轴向延伸的开口 30连同在端圆盘10内可能的轴向对中心的开口 31允许转子4的空气冷却。
[0067]对永磁铁2的描述在【专利附图】
【附图说明】中按重点地局限于壳型磁铁。当然，本实用新型的概念也可适用于板形磁铁或多边形磁铁，带有相应的设计在表面上的磁支座。本实用新型的概念也可应用于转子4，其中对于每个磁极，在周向上观看，多个永磁铁2形成极22。
[0068]此外，决定性的是提供永磁体2在转子4上面的预固定(预磁化和/或形状配合)，它对于其他制造步骤排除永磁铁2在转子4的表面上的移动，然而对于板材和/或永磁铁2允许对由生产限制的公差进行补偿。此外，根据本实用新型通过更为简单的方式和方法，实现了磁极其通过轴向长度的阶梯形或倾斜布置。
【权利要求】
1.一种永磁铁同步电机(I)的转子(4),带有至少一个抗扭地连接在轴(5)上的磁支座，其中在所述磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个磁极(22)布置有至少一个永磁铁(2)，所述永磁铁在面向所述磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的突起部(3)或狭槽(25)，所述突起部(3)或所述狭槽(25)啮合在所述磁支座的所述表面上的与此匹配的狭槽(6)或突起部(26)内，以获得至少一个切向的形状配合。
2.根据权利要求1所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述突起部(3)占据所述永磁铁(2)的能预定的轴向部段。
3.根据权利要求1或2所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)的所述磁极(22)在所述磁极的轴向延伸中具有阶梯形布置。
4.根据前述权利要求1或2所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)在所述转子的端面处具有端圆盘(10)。
5.根据前述权利要求3所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)在所述转子的端面处具有端圆盘(10)。
6.根据权利要求4所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，至少一个所述端圆盘(10)弹性地设计。
7.根据权利要求5所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，至少一个所述端圆盘(10)弹性地设计。
8.一种带有根据权利要求1至7中任一项所述的转子(4)的同步电机(I)。
【文档编号】H02K15/03GK203562916SQ201320541458
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】克劳斯·格罗贝尔, 丹尼尔·马德, 马库斯·施瓦本 申请人:西门子公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种永磁铁同步电机的转子（4），带有至少一个抗扭地连接在轴（5）上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个磁极（22）布置有至少一个永磁铁（2），该永磁铁在面向磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的突起部（3）或狭槽，突起部（3）或狭槽啮合在磁支座的表面上的与此匹配的狭槽（6）或突起部内，以获得至少一个切向的形状配合。
【专利说明】永磁铁同步电机的转子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁铁同步电机的转子,带有至少一个抗扭地连接在轴上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上布置有永磁铁。
[0002]此外本实用新型涉及一种用于制造永磁铁同步电机的转子的方法。
【背景技术】
[0003]永磁铁同步电机具有一个转子，该转子特别是在其面向定子的表面上设有永磁铁。在这里必须确保，使永磁铁在生产中以及在运转中没有在其位置方面进行改变。此外，这将导致永磁铁同步电机的转矩特性方面的损失。
[0004]因此由US7638914B2已知，永磁铁配有枢轴，用以实现定位。
[0005]此外由DE19546688C2已知一种带有特定横截面的永磁铁，该横截面啮合在与此匹配的凹进处内。
[0006]由JP2006-109590A已知一种无刷直流电机，在该电机中多个永磁铁布置在转子的表面上，其通过粘合固定住永磁铁。此外，通过永磁铁的相应的定位实现了在转子的轴向长度上的阶梯角(Staffelwinkel)。
[0007]上述可能性、即将永磁铁固定在转子的表面上的缺点是，已知的解决方案部分地是非常昂贵的，不再允许对永磁铁在转子上的随后的调整和/或需要永磁铁方面的增加的
生产需求。
实用新型内容
[0008]以此为出发点，本实用新型的目的在于，提供一种避免上述缺点的转子，它具有一个简单的和持久的结构。此外，应提供一种带有该转子的永磁铁同步电机，它避免了止动力矩。
[0009]该目的通过一种永磁铁同步电机的转子来实现，带有至少一个抗扭地连接在轴上的磁支座，其中在磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个极布置至少一个永磁铁，该永磁铁在面向磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的狭槽或突起部，狭槽或突起部啮合在磁支座的表面上的与此匹配的狭槽或突起部内，以获得至少一个切向的形状配合。
[0010]此外，该目的还通过一种用于转子的生产的方法来实现，通过以下步骤:
[0011]-叠装(Paketieren)或冲压叠装带有在板叠的表面上轴向延伸的狭槽或突起部的板叠，这样对于每个磁极设有至少一个轴向延伸的狭槽或突起部，
[0012]-这样来定位带有轴向延伸的突起部或狭槽的特别是预磁化的永磁铁,使永磁铁的突起部或狭槽和板叠的狭槽或突起部彼此啮合，并形成至少一个切向的形状配合，
[0013]-借助捆缚物(Bandage)和/或烧铸和/或端圆盘将永磁铁固定在板叠上。
[0014]此外，该目的通过一种带有根据本实用新型的转子的同步电机来实现。
[0015]根据本实用新型，现在在永磁铁的底面上、即在永磁铁的分配给转子的表面的一侧上成形有一个突起部，特别是以连接片的形式成形。[0016]成形要么是材料去除通过对永磁铁铣削或磨削、或者已经在永磁体的制造过程中实现，在该制造过程中一起成形有接片。
[0017]在转子的表面上，即在磁支座上，该磁支座可以优选地设计为板叠或实心轴，有一个相应成形的狭槽，该狭槽在轴向上通过整个转子长度。
[0018]优选地,该接片或突起部在轴向方向上并不导向至相应的永磁铁的端部。突起部因此在端部处分别复位。这允许永磁铁在表面上的一定的轴向的可移动性，因为接片的轴向扩展小于与此匹配的狭槽的扩展。
[0019]在本实用新型的概念的另一个设计中，现在在永磁铁的底面、即在永磁铁的分配给转子的表面的一侧上设置有狭槽。
[0020]在永磁铁内的该狭槽的设计要么材料去除地通过对永磁铁铣削或磨削、要么已经在永磁铁的制造过程中实现，在该过程中一起形成有狭槽。
[0021]在转子的表面上，即在磁支座上，该磁支座可以优选地设计为板叠或实心轴，有一个相应成形的突起部，该突起部在轴向上通过整个转子长度，或者被划分为单个的轴向部段。
[0022]以有利的方式，狭槽在轴向方向上并不导向至相应的永磁铁的端部。突起在端部处分别复位。这允许永磁铁在表面上的一定的轴向的可移动性，因为狭槽的轴向扩展小于磁支座上的突起部的与此匹配的相应的轴向部段。
[0023]为了在运转中补偿同步电机的气隙区的一定的谐振，有利的是，电磁铁的阶梯式布置(Staffelung)通过转子的轴向长度。在这种情况下,整个板叠已经在制造中被划分为子板叠，其轴向长度与永磁铁的长度的整数倍相对应。
[0024]因此，对于每个子板叠将至少一个永磁铁也或者两个或三个永磁铁在轴向长度上定位在子板叠上。为了使现在在板叠的整个轴向长度上获得阶梯式布置，每个子板叠相对在前面的子板叠以优选的方式在相同的旋转方向围绕一个预先规定的角偏移地布置在轴上。由此在转子的整个轴向长度上产生永磁铁的阶梯式布置。根据两个子板叠之间的角偏移，相应的偏移可以这样布置，使谐振频谱的一个或多个频率的振幅能被有针对性地屏蔽或至少被减少。
[0025]此外，止动力矩由此减小。
[0026]如果磁支座涉及实心轴，狭槽已经在实心轴内以一个或不通过一个预定阶梯角被铣切。
[0027]作为对此的替代，实心轴由单个的、轴向上彼此连续布置的、特别是圆柱形的部段组成。
[0028]以有利的方式，永磁铁通过两个端圆盘轴向定位和固定，该端圆盘位于转子的端面上。
[0029]以有利的方式，端圆盘中的一个弹性地设计，以便允许永磁铁有针对性地抵靠在一侧上，能使可预定的轴向压力施加在轴向上的永磁铁列或极的相应的永磁铁上。
[0030]通过永磁铁的突起部或狭槽根据本实用新型地啮合在磁支座的狭槽或突起部内，产生至少一个在切向方向的形状配合，它实现永磁铁在转子上的精确的切向定位。同时，通过复位的突起部，即永磁铁的没有延伸经过整个轴向长度的突起部，简化了在转子上的轴向定位，这是因为突起部和狭槽并不具有相同的长度。[0031]所描述的形状配合特别是在制造过程中能够使至少一个永磁铁的临时固定机构保持在转子的表面上，从而其允许使用已经磁化了的永磁铁。不依赖永磁铁的极性，现在永磁铁附着在磁支座上、即板叠或实心轴上。
[0032]切向上,永磁铁通过上述的形状配合抵抗排斥力或吸引力地相保持在位置上。
[0033]相对于整个转子的磁化，预磁化的永磁铁具有的优点是，磁极的边缘区域在多个永磁铁情况下也被完全磁化，并且进而该磁场在技术上可匹配与理想形状，这再次减少永磁铁同步电机的止动力。
[0034]此外，用于配有磁铁的整个转子的易受干扰的磁性梁可由结实的和简单的、带有用于对单个磁铁进行磁化的永磁铁的装置，即带有接片的永磁铁来代替。
[0035]在利用捆缚物固定永磁铁时因此可以省掉粘合。由此可以取消涂覆粘胶和耗时地在烘箱中使转子硬化。
[0036]磁支座和永磁铁之间的切向上的形状配合在永磁铁同步电机运转中作为附加的抗扭保护起作用。因此例如一个没有施加足够预应力的捆缚物无法再导致永磁铁在转子上的旋转，因此不再导致同步电机的故障。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]本实用新型以及本实用新型的其他优选的设计在接下来原理上描述的设计中被详细说明，其中示出:
[0038]图1是原理上的永磁铁同步电机，
[0039]图2是永磁铁，
[0040]图3是永磁铁在板叠上的布置，
[0041]图4是透视图中的转子，
[0042]图5是转子的端面的透视图，
[0043]图6是转子的侧视图，
[0044]图7是生产过程的原理上的过程，
[0045]图8是永磁铁，
[0046]图9是永磁铁在板叠上的布置，
[0047]图10是板叠段的透视图呈现。
【具体实施方式】
[0048]图1示出了原理上描述的永磁铁同步电机I，它具有转子4，其板叠7抗扭地与轴5相连接。转子4在它的端面处具有端圆盘10，该端圆盘至少将磁铁在轴向方向上附加地固定，并且可能地形成用于捆缚物12的止挡点。永磁同步电机I位于壳体中，其中转子4与优选地具有三相绕组的定子电磁地相互作用，因此引起轴5的旋转。
[0049]图2在透视图内示出了永磁铁2，特别是带有朝向转子4的表面的一侧，其中可以看到突起部3、确切说是接片，它的纵向扩展小于永磁铁2的轴向扩展。有意地这样选择，因此在安装永磁铁2时可以在转子4上面实施对永磁铁2的一定的轴向公差补偿。永磁铁2在这种情况下涉及边缘下降的壳形磁铁，也就是说永磁体2的中心具有-径向地观看-与在边缘处的区域相比更大的厚度。[0050]图3示在局部透视图内示出了永磁铁2在板叠7、特别是在整个板叠7的子板叠8上面的布置。在这种情况下，磁铁长度9对应于子板叠8的轴向长度的长度。但子板叠的轴向长度也可以是永磁铁2的轴向长度的整数倍。
[0051]每个子板叠8在其经过转子4的轴向延伸中具有可预定的角偏移，从而最终经过转子4的整个轴向长度地看，设置阶梯角α。在这种情况下，每个子板叠8单独地在轴5上热压配合，并特别地这样定位，使参照之前的子板叠8在周向上设置的可预定的角偏移。
[0052]角偏移经过转子4的轴向长度地看，并不必然地总相同，而是可能改变，从而使前两个子板叠具有30度的角偏移,而在第二和第三子板叠之间将角偏移设置为23.5度。此夕卜，这取决于哪个气隙区的谐振振幅应该减小或消失。
[0053]该角偏移可以从该描述中特别良好地推断出，因为在那里狭槽6相应于该偏移。
[0054]然而狭槽6的轴向长度并不是必然地如在图3中所示出的与子板叠8的轴向长度相应。更短的狭槽也是可行的以及合适的。然而以有利方式，在生产具有相同板部段的子板叠8-即狭槽6对应于子板叠8的轴向长度-时，不必更换冲压机床。
[0055]图4示出了制成的转子4，只是还没有捆缚物，在该转子中磁极的轴向延伸、也就是说阶梯角经过转子的轴向长度被示出。在转子4的端面处有端圆盘10，它同时确保永磁铁的轴向固定。端圆盘10的径向扩展基本上相应于带有永磁铁2的板叠7的径向扩展。
[0056]特别有利的是，至少一个端圆盘10弹性地设计，也就是说端圆盘构成压指，其连同与压指14装配在一起的凸缘对永磁铁2施加轴向的压力作用。因此，可以以更为简单的方式和方法，永磁铁2的、通过轴向求和设置的公差被简单地补偿，而轴向上导入永磁铁2内的力-如在刚性的端圆盘情况下-不会过大。这因此防止永磁铁2的断裂(ev.)。
[0057]图6在侧视图内示出了四极转子，其中每个磁极22，在周向上观察，在这种情况下由五个永磁铁组成。在这种情况下每个永磁铁还具有突起部，通过突起部在内部地啮合并且进而其位置在周向上形状配合地固定，实现突起部与板叠的对此所属的狭槽一致。
[0058]图7示出了原理上的与之对应的转子4的制造方法。在这种情况下由冲压板材出发，它不只具有轴开口或冷却通道开口，而且还已经具有狭槽6。然后板叠7通过叠装16构成。接着在板叠7上面(它可能也已经通过子板叠8形成角偏移)，永磁铁、特别是通过预磁化21，预磁化了的永磁铁2连同它的轴向延伸的突起部在板叠7上面这样定位17，使得突起部3和狭槽6彼此啮合，并形成切向的形状连接。
[0059]现在定位了的永磁铁2现在通过端面处的端圆盘10固定并定位18在板叠7上面、或在轴向上依次布置的子板叠8上面。借助捆缚物12现在实现将永磁铁2固定19在转子4的板叠7上面。端圆盘10以有利的方式还形成用于捆缚物12的起点和终点，捆缚物可以放置在此处。
[0060]在将冲压的板材叠装16之后、或是在提供所准备的实心轴之后，永磁铁2定位17在表面上。可能是是，永磁铁2被预磁化21。特别是在设置阶梯角时，可能重复之前的步骤。接着安装19端圆盘10。之后，通过端圆盘10形成捆缚物的限定的、其中固定有捆缚物的起止区域，将永磁铁2捆缚18。
[0061]以有利的方式，可以在叠装16和对轴进行热压配合之间设置子板叠8的阶梯角。
[0062]特别有利的是，永磁铁2已经被预磁化。基于该预磁化以及形状配合，通过突起部3和狭槽6已经使永磁铁2保持在板叠7上面，并由此简化了其他的方法步骤，特别是直至捆缚和/或完全磁化。
[0063]在另一个设计方式中，分别将狭槽25设置在永磁铁2中，并且将与此匹配的突起部26设置在转子4的板叠7中，如在图8中所得知的。在板叠7或是子板叠8内的突起部26的长度并不必然地与在永磁铁2内的狭槽25的轴向长度相对应。确切地说，它也可设计地更短一些，如在图10中所得知的。在这种情况下，例如每个带有五个板材的子板叠8设计为只有三个带有突起26。这种板叠同样允许冲压叠装地简单制造。
[0064]上述实施方式的结构特征以及它的优点也可应用于本实施例。
[0065]图9示出了带有多个子板叠8的转子4的截面，子板叠的轴向长度与永磁铁2的轴向长度相应，板材的突起部的轴向长度与子板叠的长度相应。
[0066]在板叠7内轴向延伸的开口 30连同在端圆盘10内可能的轴向对中心的开口 31允许转子4的空气冷却。
[0067]对永磁铁2的描述在【专利附图】
【附图说明】中按重点地局限于壳型磁铁。当然，本实用新型的概念也可适用于板形磁铁或多边形磁铁，带有相应的设计在表面上的磁支座。本实用新型的概念也可应用于转子4，其中对于每个磁极，在周向上观看，多个永磁铁2形成极22。
[0068]此外，决定性的是提供永磁体2在转子4上面的预固定(预磁化和/或形状配合)，它对于其他制造步骤排除永磁铁2在转子4的表面上的移动，然而对于板材和/或永磁铁2允许对由生产限制的公差进行补偿。此外，根据本实用新型通过更为简单的方式和方法，实现了磁极其通过轴向长度的阶梯形或倾斜布置。
【权利要求】
1.一种永磁铁同步电机(I)的转子(4),带有至少一个抗扭地连接在轴(5)上的磁支座，其中在所述磁支座的基本是圆柱形的表面上对于每个磁极(22)布置有至少一个永磁铁(2)，所述永磁铁在面向所述磁支座的表面的一侧上具有轴向延伸的突起部(3)或狭槽(25)，所述突起部(3)或所述狭槽(25)啮合在所述磁支座的所述表面上的与此匹配的狭槽(6)或突起部(26)内，以获得至少一个切向的形状配合。
2.根据权利要求1所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述突起部(3)占据所述永磁铁(2)的能预定的轴向部段。
3.根据权利要求1或2所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)的所述磁极(22)在所述磁极的轴向延伸中具有阶梯形布置。
4.根据前述权利要求1或2所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)在所述转子的端面处具有端圆盘(10)。
5.根据前述权利要求3所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，所述转子(4)在所述转子的端面处具有端圆盘(10)。
6.根据权利要求4所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，至少一个所述端圆盘(10)弹性地设计。
7.根据权利要求5所述的永磁铁同步电机(I)的转子(4)，其特征在于，至少一个所述端圆盘(10)弹性地设计。
8.一种带有根据权利要求1至7中任一项所述的转子(4)的同步电机(I)。
【文档编号】H02K15/03GK203562916SQ201320541458
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】克劳斯·格罗贝尔, 丹尼尔·马德, 马库斯·施瓦本 申请人:西门子公司
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