用于电机的转子的制作方法

文档序号:15309205发布日期:2018-08-31 21:30阅读:150来源:国知局

本公开涉及一种电机装置。更具体地但非排他地,本公开涉及一种用于电机的转子、电机以及包括电机的车辆。



背景技术:

越来越普遍的是使用电机来产生牵引力以推进车辆,例如混合动力电动车辆(hev)或电动车辆(ev)。永磁电机可以提供适合这些应用的高功率密度和效率。然而,这些特性可能依赖于使用高能量密度的永磁体,这种永磁体降低了给定功率密度下所需的电负载水平和相关的绕组损耗。由稀土元素诸如钕铁硼(ndfeb)制成的永磁体提供了高功率密度和良好的抗退磁性。然而,这些类型的永磁体相对昂贵。至少在某些应用中,期望使用包括较少或不包含稀土元素的磁体,例如铁氧体磁体。然而,在实现足够的功率密度水平并且同时在磁场削弱和短路条件下减轻退磁风险方面仍然存在挑战。本发明是针对此背景进行的构思。



技术实现要素:

本发明的各方面涉及如修改后的权利要求所述的转子、电机以及车辆。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于电机的转子,该转子包括:

支承框架,该支承框架包括中央部分和多个辐部,该辐部从所述中央部分向外延伸;

其中,每个辐部包括由一个或更多个磁障形成的至少第一桥接元件和第二桥接元件,第一桥接元件和第二桥接元件构造成对向所述中央部分中的磁通量泄漏进行控制。第一桥接元件和第二桥接元件形成从辐部至支承框架的中央部分的磁通量泄漏路径。磁通路径至中央部分的磁阻增加并且可减小磁通量泄漏。在某些实施方式中,第一桥接元件和第二桥接元件可变得饱和。通过对至中央部分的磁通泄漏进行控制,可以提高转子与定子之间的气隙中的磁通密度。电机的转矩特性可以经由磁通集中得以改善。

第一桥接元件和第二桥接元件可以构造成变得饱和并且阻止磁通量泄漏至中央部分中。所述第一桥接元件和所述第二桥接元件的长形轮廓减小了其传送磁通量的能力,并且其可以变得至少部分地饱和。第一桥接元件和第二桥接元件可以各自具有长形轮廓。每个桥接元件可以具有较小的横截面面积。与桥接元件的长度相比,每个桥接元件的宽度可以较小。第一桥接元件和第二桥接元件可以是沿相关永磁体的磁通线为长形的。桥接元件可以具有减小的横截面面积以便促进磁饱和。

中央部分可以构造成联接至转子的输出轴。中央部分中可以形成有用于接纳输出轴的孔。中央部分可以具有环形形状。内部磁障可以布置在转子的中央部分中。例如,所述内部磁障中的一个或更多个内部磁障可以从所述辐部中的每个辐部的基部径向插入。内部磁障可以布置在中央部分内以减少磁通泄漏。

第一桥接元件和第二桥接元件可以将每个辐部连接至支承框架的中央部分。辐部可以各自包括径向内部部分和径向外部部分。第一桥接元件和第二桥接元件可以形成在每个辐部的径向内部部分有。特别地,第一桥接元件和第二桥接元件可以形成在每个辐部的基部处。第一桥接元件和第二桥接元件可以将每个辐部连接至支承框架的中央部分。第一桥接元件和第二桥接元件可以提供每个辐部的径向外部部分与转子的中央部分之间的连接。每个辐部的径向外部部分可以具有大致连续的部分。每个辐部的径向外部可以形成转子的磁极。

第一桥接元件和第二桥接元件由支承框架中的一个或更多个磁障形成。一个或更多个磁障可以形成在每个辐部中。一个或更多个磁障可以布置在所述第一桥接元件与所述第二桥接元件之间。一个或更多个磁障可以各自包括形成于支承框架内的腔。一个或更多个磁障可以在所有侧面上由支撑框架界定。在支承框架中形成一个或更多个腔可以促进转子的冷却,例如允许循环气体穿过转子。每个辐部中可以形成有多个磁障。

第一桥接元件和第二桥接元件可以相对于支承框架的径向轴线至少大致地对称。第一桥接元件和第二桥接元件可以在从所述中央部分向外延伸的方向上朝向彼此倾斜。

第一桥接元件可以是第一横向桥接元件;并且第二桥接元件可以是第二横向桥接元件。辐部可以各自包括沿支承框架的径向轴线延伸的径向桥接元件。第一桥接元件和第二桥接元件可以布置在径向桥接元件的相应侧上。第一横向桥接元件可以布置在径向桥接元件的第一侧上;并且第二横向桥接元件可以布置在径向桥接元件的第二侧上。

转子可以包括一个或更多个支撑元件。一个或更多个支撑元件的横截面面积可以比第一桥接元件和第二桥接元件和/或径向桥接元件的横截面面积更小。一个或更多个支撑元件可以在所述第一桥接元件与所述第二桥接元件之间延伸。一个或更多个支撑元件可以沿周向方向延伸。多个桥接元件和一个或更多个支撑元件的组合可以形成格子(网格)结构。一个或更多个支撑元件可以在径向桥接元件与所述第一桥接元件和/或所述第二桥接元件之间延伸。

支承框架可以由铁磁材料形成。支承框架可以为透磁结构(magneticallypermeablestructure)。例如,支承框架可以由电工钢形成。

支承框架可以包括多个叠片,每个叠片大致垂直于转子的纵向轴线延伸。叠片可以各自由片材例如通过压制或切割而形成。叠片可以为单件式的转子叠片。单件式转子叠片可以各自限定转子的一部分。单件式转子叠片可以各自限定中央部分和辐部。叠片可以堆叠布置以形成层叠铁芯。

转子可以包括多个永磁体。永磁体可以安装在所述支承框架中辐部之间。第一桥接元件和第二桥接元件可以构造成对从所述永磁体到所述中央部分中的磁通量泄漏进行控制。所述永磁体中的一个永磁体可以安装在每对相邻的辐部之间。永磁体可以各自包括朝向转子的中央向内渐缩的部分。例如,渐缩的部分可以是等腰梯形的形式。转子可以包括用于将所述永磁体保持在转子中的多个插入件。插入件可以布置在所述辐部之间。插入件可以由非磁性材料制成。

永磁体可以安装在转子中使得每个永磁体的磁化方向大致垂直于转子的径向方向,即沿方位角(周向)方向延伸。永磁体可以安装在转子中使得磁化方向沿顺时针/逆时针方位角方向交替布置。这种安装布置在所述辐部中建立了交替的径向向内/向外的磁通方向。

每个所述永磁体与所述转子的内部部分之间可以形成有磁障,以对向所述中央部分中的磁通量泄漏进行控制。磁障可以由形成于每个所述永磁体与转子的中央部分之间的内腔形成。内腔可以形成在相邻的辐部之间形成的转子槽的径向内部部分中。第一桥接元件和第二桥接元件可以形成所述内腔的相对的第一侧和第二侧。所述内腔的第一侧和第二侧可以包括弧,例如圆弧。相关的永磁体可以形成所述内腔的一侧。内腔可以通过安装在所述相邻的辐部之间的永磁体闭合。替代性地,支撑元件可以在形成内腔的相对侧的第一桥接元件与第二桥接元件之间延伸。支撑元件可以形成内腔的一侧。例如,支撑元件可以大致垂直于安装在所述相邻的辐部之间的永磁体的径向中心线延伸。

转子的辐部可以各自包括至少一个副磁体。至少一个副磁体可以包括永磁体。至少一个副磁体可以安装在每个辐部的径向内部部分中。如本文中所描述的,每个辐部包括由一个或更多个磁障形成的至少第一桥接元件和第二桥接元件。至少一个副磁体可以安装在所述第一桥接元件与所述第二桥接元件之间。至少一个副磁体能够适于使所述第一桥接元件和所述第二桥接元件中的磁通量饱和。一个或更多个磁障可以包括内孔。至少一个副磁体可以安装在所述内孔中。副磁体可以操作成使所述第一桥接元件和所述第二桥接元件至少部分地饱和,以对向所述中央部分中的磁通量泄漏进行控制。

辐部可以各自包括多于所述副磁体中的一个副磁体。例如,辐部可以包括所述第一桥接元件和所述第二桥接元件以及径向桥接元件;第一副磁体可以安装在第一桥接元件与径向桥接元件之间;并且第二副磁体可以安装在第二桥接元件与径向桥接元件之间。替代性地或另外地,第一副磁体和第二副磁体可以在辐部内沿径向方向彼此偏置。

每个永磁体与转子的中央之间可以形成有内部磁障。内部磁障可以从所述永磁体径向插入。内磁障可以包括内腔。如本文中所描述的,内腔可以形成在每个永磁体与转子的内部部分之间。内腔可以由第一桥接元件和第二桥接元件至少部分地限定,该第一桥接元件和第二桥接元件由一个或更多个磁障形成。所述至少一个副磁体的至少一部分可以安装在与所述内腔邻近的辐部中。因此,副磁体可以在周向方向上与所述内腔至少部分地对准。所述副磁体的至少一部分可以布置在形成于连续辐部之间的内腔之间。

副磁体可以各自具有径向磁性取向。副磁体可以安装成使得每个副磁体的磁化方向至少大致地沿径向方向延伸。因此,至少在某些实施方式中,副磁体的磁化方向可以至少大致地垂直于安装在辐部之间的永磁体的磁化方向。副磁体可以定向成使得副磁体中的所有副磁体的磁化方向均相同(沿径向向内的方向定向或沿径向向外的磁性取向定向)。替代性地,副磁体可以定向成使得副磁体的磁化方向绕转子在径向向内与径向向外的方向之间交替。副磁体可以布置成使得每个辐部中的副磁体的磁化方向遵循(或对准)该辐部中的磁通量取向。在这种布置中,转子的每个磁极中的磁体布置成彼此排斥。至少在某些实施方式中,这种布置可能是有利的。替代性地,副磁体可以布置成使得每个辐部中的副磁体的磁化方向与该辐部中的磁通量取向相反。

转子可以适用于开关磁阻电机。辐部可以各自形成电机的转子磁极。第一桥接元件和第二桥接元件可以构造成对向所述中央部分中的磁通量泄漏进行。磁通量泄漏可以是例如由多个定子绕组产生的定子磁场。在使用中,定子绕组可以选择性地通电以驱动转子旋转。

永磁体可以为稀土磁体,例如钕铁硼(ndfeb)。在替代实施方式中,永磁体可以为铁氧体磁体。

根据本发明的另一方面,提供了一种包括如本文中所描述的转子的电机。

根据本发明的又一方面,提供了一种包括如本文中所描述的电机的车辆。

在本申请的范围内,明确的意图是可以独立地或以任何组合的方式对上述段落中、权利要求书中和/或所附的说明书和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案、特别是其各个特征进行使用。也就是说,除非这些特征不兼容,否则所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合进行组合。尽管最初并未以该方式提出,申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应提交任何新权利要求的权利,包括修改任何原始提交的权利要求以依赖和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的一个或更多个实施方式进行描述,在附图中:

图1a和图1b示出了根据本发明的实施方式的电机;

图2示出了图1中示出的电机的转子的立体图;

图3示出了图1中示出的电机的定子的立体图;

图4a示出了图2中示出的转子的平面图;

图4b示出了图2中示出的转子的一部分的放大图;

图5为在图2中示出的转子的部段中模拟的磁通线和磁通密度的图形表示;

图6为在图2中示出的转子的部段中模拟的应力分布的图形表示;

图7为包含有图1中示出的电机的车辆的示意图;

图8示出了根据本发明的另一实施方式的转子的横截面;

图9示出了图8中示出的转子的一部分的放大图;

图10a示出了根据本发明的实施方式的开关磁阻电机的平面图;以及

图10b示出了图8a中示出的开关磁阻电机的转子的平面图。

具体实施方式

现在将参照附图对根据本发明的实施方式的电机1进行描述。电机1尤其适于用作车辆2(图7中示出的)中的牵引电动机。

电机1包括转子3和定子4。图1a中示出了电机1的平面图,并且图1b中示出了立体图。图2中示出了转子3的立体图,并且图3中示出了定子4的立体图。电机1具有纵向(旋转)轴线x(垂直于图1a中的页面的平面延伸),转子3绕纵向(旋转)轴线x旋转。本文中所描述的电机1的基本运行速度为3000rpm,并且峰值运行速度为15000rpm。定子4为常规设计,并且外径为205mm。转子3的外径为140mm,并且堆叠长度为195mm。转子3与定子4之间设置有0.5mm的气隙。

参照图2,转子3为包括支承框架5、多个永磁体6和输出轴7的铁磁转子。支承框架5包括中央部分8和多个辐部9。该中央部分8具有大致环形的轮廓并且包括中心孔10,输出轴7延伸穿过该中心孔10。永磁体6安装在支承框架5中的相邻的辐部9之间形成的转子槽11中。在本实施方式中,转子3包括十(10)个所述永磁体6。本实施方式中的永磁体6为铁氧体磁体,例如fb9b级铁氧体磁体,但也可以由其他材料构成。

永磁体6具有与转子3的纵向轴线x平行的大致恒定的轮廓。永磁体6各自包括径向内部部分6a和径向外部部分6b。在横截面中,径向内部部分6a包括朝向转子3的中央向内渐缩的等腰梯形;并且径向外部部分6b为大致矩形。

支承框架5由铁磁材料构成。在本实施方式中,支承框架5包括布置成堆叠的多个单片转子叠片以形成层叠式铁芯。叠片各自具有单件式的结构并且可以由片材例如使用冲头、模具或激光切割而形成。可以理解的是,叠片大致垂直于转子3的纵向轴线x布置。叠片由m270-35a非晶粒取向电工钢制成,但是可以理解的是,可以使用其他材料。辐部9从支承框架5的中央部分8径向向外延伸。在本实施方式中,转子3包括十(10)个所述辐部9,但是也可以设想其他转子构型。

为简洁起见,辐部9具有相同的构型并且现在将仅描述所述辐部9中的一个辐部。参照图4a和图4b,辐部9包括连接至支承框架5的中央部分8的径向内部部分9a;和靠近定子4布置的径向外部部分9b。径向内部部分9a包括连接至支承框架5的中央部分8的多个桥接元件12a、12b、12c。桥接元件12a、12b、12c由在支承框架5内形成的多个磁障13限定。本实施方式中的磁障13为在辐部9中形成的中空空隙(或腔)。辐部9各自包括位于第一横向桥接元件12a与径向桥接元件12c之间的四(4)个磁障13;和在径向桥接元件12c与第二横向桥接元件12b之间形成的四(4)个磁障13。磁障13相对于转子3的径向轴线y对称地布置。如本文中所描述的,桥接元件12a、12b、12c能够操作成对从永磁体6到支承框架5的中央部分8中的磁通量泄漏进行控制。径向内部部分9a包括第一横向桥接元件12a、第二横向桥接元件12b以及径向桥接元件12c。径向桥接元件12c沿转子3的径向轴线y延伸。第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b分别布置在径向桥接元件12c的两侧上并相对于径向轴线y对称地布置。随着第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b从支承框架5的中央部分8向外延伸,第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b朝向彼此向内倾斜。辐部9的径向外部部分9b具有大致连续的部分,并且适于提高位于转子3与定子4之间的气隙中的磁通密度。特别地,径向外部部分9b形成有具有周向延伸部15的头部14。辐部9的轮廓设计成使得转子槽11在永磁体6与中央部分8之间形成内腔16。内腔16还可以减少至中央部分8中的磁通量泄漏。

在径向桥接元件12c与第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b中的每一者之间延伸有多个支撑元件17。磁障13分别由支承框架5的部分、具体而言由桥接元件12a、12b、12c和支撑元件17界定。第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b具有与永磁体6的两侧的轮廓大致匹配的非线性轮廓。支撑元件17在靠近轮廓的每个变化的位置连接至第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b,以便减小支承框架5内的局部结构载荷。如图4中示出的,在径向桥接元件12c与第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b中的每一者之间延伸有三(3)个支撑元件17。支撑元件17在辐部9内形成格子(网格)结构。

如图4a和图4b中示出的,插入件18布置在永磁体6的径向外部边缘与周向延伸部15之间。插入件18操作成阻止永磁体6的径向移动。本实施方式中的插入件18由塑料材料制成并且轮廓设定为与周向延伸部15的内部轮廓相匹配。

本文中所描述的电机1以常规的方式进行操作。可以理解的是,在使用中,辐部9为转子3内的永磁体6提供机械的和磁性的支承。用于优化转子3的电磁特性的主要考虑是增加永磁体6的径向尺寸以经由磁通集中来增加气隙磁通密度和转矩,同时增加磁通路径至中央部分8的磁阻以阻止磁通泄漏。桥接元件12a、12b、12c形成了至中央部分8的磁通量泄漏路径。为了增加磁通路径的磁阻,减小了桥接元件12a、12b、12c的厚度,并且增加了(沿磁通量泄漏路径)桥接元件12a、12b、12c的长度。因此,桥接元件12a、12b、12c各自具有长形结构。磁障13在q轴区域(图4a中示出的)的延伸被减小以避免减小q轴电感。用于优化转子3的结构特性的主要考虑是使质量最小化,以控制径向和周向偏转,并将结构载荷保持在预定阈值以下。

图5中示出了转子3内模拟的磁通线和磁通密度的图形表示。磁障13操作成阻止磁通泄漏。如图5中示出的磁通线示出的,桥接元件12a、12b、12c提供从永磁体6至支承框架5的中央部分8中的磁通量泄漏路径。然而,由于横截面面积的减小,桥接元件12a、12b、12c变得饱和并且限制了磁通量泄漏至中央部分8中。如图5中示出的,第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b内的磁通量最靠近永磁体6的径向内部边缘。磁通量沿径向桥接元件12c的长度更均匀地分布。图6中示出了转子3中模拟的应力分布(mpa)的图形表示。第一横向桥接元件12a和第二横向桥接元件12b内的结构载荷最靠近永磁体6的径向内部边缘。

图7中示出了安装在车辆2中的电机1的示意图。车辆2可以是例如电动车辆(ev)、混合动力电动车辆(hev)或插电式混合动力电动车辆(phev)。电机1产生用于推进车辆2的牵引力。与牵引电动机中的永磁体6使用铁氧体材料相关的问题是在磁场弱化期间或在短路故障期间可能会退磁。至少在某些实施方式中,桥接元件12a、12b、12c的布置可以提供改善的抗退磁性。桥接元件12a、12b、12c提供具有较低磁阻路径(与气隙磁通泄漏路径相比)的铁磁泄漏路径。这可以减小永磁体6上的退磁场的影响。

电机1可以是液冷式,例如通过使流体穿过设置在定子4上的冷却套管进行循环。在使用中,可以通过使空气循环穿过磁障13来提供额外的冷却。

可以理解的是,在不脱离本申请的范围的情况下,可以对本文中所描述的电机1进行各种改变和修改。本文中所描述的转子3在每个辐部9中包括三个所述桥接元件12a、12b、12c。可以理解的是,每个辐部9可以由所述桥接元件12a、12b、12c中的两(2)个桥接元件构成,例如通过省略径向桥接元件12c。替代性地,每个辐部9可以包括多于三(3)个所述桥接元件。在某些实施方式中,可以省略位于桥接元件12a、12b、12c之间的支撑元件17。例如,磁障13可以沿所述桥接元件12a、12b、12c的长度连续地延伸。

电机1的中央部分8内可以形成有内部磁障13。内部磁障13可以布置在中央部分8内以进一步减少来自永磁体6的磁通泄漏。例如,内部磁障13可以从辐部9的基部沿径向嵌入。内部磁障13可以从永磁体6沿径向嵌入而布置在中央部分8中。

现在将参照图8和图9对根据本发明的另一实施方式的电机1进行描述。相似的附图标记用于相似的部件。本文中的描述针对本实施方式中的转子3的构型的变化。

图8中示出了横向于转子3的纵向(旋转)轴线x延伸的截面图。转子3为包括支承框架5和多个永磁体6的铁磁转子。在本实施方式中,永磁体6为用于产生转矩的主磁体。支承框架5包括中央部分8和多个辐部9。该中央部分8具有大致环形的轮廓并且包括中心孔10,输出轴(未示出)延伸穿过该中心孔10。永磁体6安装在支承框架5中的相邻的辐部9之间形成的相应的转子槽11中。如图8中示出的,本实施方式中的转子3包括布置在四十(40)个辐部9之间的四十(40)个所述永磁体6。本实施方式中的永磁体6为铁氧体磁体,例如fb9b级铁氧体磁体,但也可以由其他材料构成。永磁体6具有与纵向轴线x平行的大致恒定的轮廓。如图9中示出的,每个永磁体6的所述横截面为大致矩形。

为简洁起见,转子3的辐部9各自具有相同的构型并且现在将仅描述所述辐部9中的一个辐部。如图9中示出的,辐部9包括连接至支承框架5的中央部分8的径向内部部分9a;和靠近定子4布置的径向外部部分9b。径向内部部分9a包括连接至支承框架5的中央部分8的第一桥接元件12a和第二桥接元件12b。在所述第一桥接元件12a与所述第二桥接元件12b之间安装有副(饱和)磁体20。第一桥接元件12a和第二桥接元件12b由包括形成于辐部9中的内孔的磁障13限定。在本实施方式中,副磁体20的横截面大致为矩形。副磁体20的中心线布置在转子3的半径上。

如本文中关于前述实施方式所描述的,第一桥接元件12a和第二桥接元件12b能够操作成对从永磁体6到支承框架5的中央部分8中的磁通量泄漏进行控制。安装在磁障13中的副磁体20操作成使第一桥接元件12a和第二桥接元件12b至少部分地(磁性地)饱和。因此,至少在某些实施方式中,副磁体20可以进一步减少从永磁体6到中央部分8中的磁通量泄漏。副磁体20可以被认为是牺牲磁体,因为其不直接用于增加由转子3产生的磁通量。而副磁体20布置成减少来自安装在转子3的辐部9之间的永磁体6的磁通泄漏。副磁体20由此可以控制由永磁体6产生的磁通量,以增加转子3与定子之间的气隙中的磁通密度。因此,副磁体20可以间接地增加由电机1产生的转矩。

永磁体6安装在转子3中,使得每个永磁体6的磁化方向大致垂直于转子3的径向方向,即沿方位角(周向)方向延伸。永磁体6沿顺时针/逆时针方位角方向交替定向。由此,永磁体6促使气隙中的径向向内/向外的磁通方向交替。定向成使得磁化方向朝向彼此定向的一对所述永磁体6在气隙中产生径向向外的磁通方向。定向成使得磁化方向彼此背离地定向的一对所述永磁体6在气隙中产生径向向内的磁通方向。永磁体6的这种构型也用于本文中所描述的前述实施方式中。

在本实施方式中,副磁体20安装在所述辐部9中,使得每个副磁体20的磁化方向至少大致为径向的(即垂直于永磁体6的磁化方向)。因此,每个副磁体20具有径向磁性取向。副磁体20可以定向成使得副磁体20中的所有副磁体的磁化方向相同(径向向内的方向或径向向外的磁性取向)。在本实施方式中,副磁体20定向成使得副磁体20的磁化方向绕转子3交替地为径向向内的方向和径向向外的方向。更具体地,副磁体20布置成使得每个辐部9中的副磁体20的磁化方向遵循(或对准)在该辐部9中由相邻的永磁体6产生的磁通量取向。副磁体6定向成使得副磁体6的磁极遵循辐部9中的由永磁体6产生的磁通。在相邻的永磁体6安装成使得磁化方向朝向彼此(即,在气隙中产生径向向外的磁通方向)定向的每个辐部9中,该辐部9中的副磁体20定向成使得磁化方向为径向向外。相反,在相邻的永磁体6安装成使得磁化方向背离彼此(即,在气隙中产生径向向内的磁通方向)定向的每个辐部9中,该辐部9中的副磁体6定向成使得磁化方向为径向向内。在这种布置中,转子3的每个磁极中的永磁体6和副磁体20布置成彼此排斥。至少在某些实施方式中,这可以提供更有效的桥饱和。

在永磁体6与中央部分8之间形成有包括内腔16的内部磁障。第一桥接元件12a和第二桥接元件12b布置成形成内腔16的相对侧。第一桥接元件12a和第二桥接元件12b的外壁具有由至少一个弧形成的凹形轮廓。在本实施方式中,所述凹形轮廓包括圆弧。第一桥接元件12a和第二桥接元件12b形成了与永磁体6的内侧相对布置的内腔16的半圆形内部部分。内腔16可以减少泄漏至转子3的中央部分8中的磁通量。如图9中最清楚地示出的,每个副磁体20的径向内部部分布置在相邻的内腔16之间。因此,副磁体20在周向方向上与所述内腔16至少部分地对准。

辐部9各自包括周向延伸部15。如图9中示出的,插入件18布置在永磁体6的径向外部边缘与周向延伸部15之间,以阻止永磁体6的径向移动。本实施方式中的插入件18由塑料材料制成并且轮廓设定为与周向延伸部15的内部轮廓相匹配。

在一变型中,副磁体20布置成使得每个辐部9中的副磁体20的磁化方向与该辐部9中的由相邻的永磁体6产生的磁通量取向相反。副磁体6的磁极与由该辐部9中的永磁体6产生的通量处于排斥模式。在相邻的永磁体6安装成使得磁化方向朝向彼此(即,在气隙中产生径向向外的磁通方向)定向的每个辐部9中,该辐部9中的副磁体20定向成使得磁化方向为径向向内。相反,在相邻的永磁体6安装成使得磁化方向背离彼此(即,在气隙中产生径向向内的磁通方向)定向的每个辐部9中,该辐部9中的副磁体6定向成使得磁化方向为径向向外。

参照永磁电机1已经对桥接元件12a、12b、12c和磁障13的布置进行了描述。然而,本文中所描述的本发明的各方面可以适用于电动机的其他类型,诸如开关磁阻电机。举例来说,图10a中示出了开关磁阻电机101。为清楚起见,虽然附图标记增加了100,但是相似的附图标记用于相似的部件。

开关磁阻电机101包括转子103和定子104。如图10b中示出的,转子103包括多个辐部109,辐部各自包括多个磁障113。可以理解的是,开关磁阻电机101的转子103不包括布置在辐部109之间的永磁体。而是,转子103由诸如电工钢的磁性材料制成,并且辐部109各自形成转子磁极。定子104包括布置成形成定子磁极119的多个绕组。定子磁极119选择性地通电以产生定子磁场,定子磁场与转子磁极相吸引并且驱动旋转转子103。在这种应用中,桥接元件12a、12b、12c适于对从定子磁场到转子103的中央部分108中的磁通量泄漏进行控制。在示出的布置中,磁障113径向向外延伸超过本文中示出的其他实施方式中的磁障。此外,最内部的磁障113的横向范围增加,以便横向地向外延伸至中央部分108的区域中,磁障113从永磁体106径向插入中央部分108中。图10a和图10b中示出的实施方式中,磁障113绕转子103的中央部分108周向地延伸。

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