具有磁旋转场降低和通量集中的同步电机的制作方法

文档序号:18745441发布日期:2019-09-21 02:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.同步电机,

-具有至少一个具有多相、优选三相绕组(21)的定子(11,26),所述绕组的极数2p≥4,其中极数是极对数p的两倍,并且所述绕组(21)布置在至少一个的定子中的n个凹槽(12)中并且形成用于产生磁旋转场,

-具有设置在至少一个的定子的凹槽(12)之间的磁通引导区域(13),其用于引导磁旋转场,所述磁通引导区域包括铁磁的材料,

-具有至少一个布置在旋转轴上的转子(1,19,19’),所述转子相对于至少一个定子形成空隙并可旋转地布置并且有着具有永磁体(3,3’,20)的区域,所述永磁体面向至少一个的定子(11,26)并且相对于转子的旋转方向,均匀分布地布置在圆周方向中的角度区域中,

-其中所述永磁体(3,3’,20)在至少一个的定子(13)的磁通引导区域的方向上或在与其相反的方向上被磁化,

-至少一个的转子(1)具有布置在永磁体(3,3’,20)之间的磁通引导区域(4,4’,22),其用于将磁通量引出或引入所述至少一个的转子(1,19),

-其中至少一个的转子(1,19)的磁通引导区域(4,4’)具有铁磁材料,

其特征在于,

设置至少一个附加的永磁体(5,5’,17,18,23),其产生的磁通量至少部分地由转子(1)的磁通引导区域(4,4’,22)引导,其中转子的磁通引导区域(4,4’,22)中的附加永磁体(5,5’,17,18,23)的磁通量具有与转子的永磁体的磁化方向相反的方向,其中选择性地,磁旋转场的磁极数2p2是凹槽数n的两倍,并且对于所述至少一个的转子(1)的磁极的极数2p3,2p3=2p2-2p成立。

2.根据权利要求1所述的同步电机,

其特征在于,

至少一个的定子(11,26)的绕组(21)配置为三相电流绕组。

3.根据权利要求1或2所述的同步电机,

其特征在于,

至少一个的定子和/或转子中的磁通引导区域(4,4’,13,22)是层叠设计。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

所述定子(11,26)绕组的孔数q至少为1.5。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

所述至少一个的转子(1)形成为安置在旋转轴上的圆柱形转子,并且所述至少一个的定子(11)形成用于在所述至少一个的转子(1)中产生径向定向的磁旋转场,其中所述至少一个的转子在第一轴向区域(6,8,10)中具有永磁体(3,3’),所述永磁体以预定的角度范围设置在所述至少一个的转子(1)的周面上并且在所述至少一个的转子(1)的轴向方向上延伸,其中所述至少一个的转子(1)的永磁体(3,3’)在径向中或其反向中磁化,并且在所述至少一个的转子的永磁体(3,3’)之间分别设置磁通引导区域(4,4’),其在径向方向上形成与所述至少一个的定子(11)的磁通引导区域的空隙。

6.根据权利要求5所述的同步电机,

其特征在于,

在至少一个定子(11,26)中设置具有永磁体(14)的均匀分布的角度区域,所述永磁体在所述至少一个的转子(1)的方向上或与其相反的方向上磁化并且分别与所述至少一个的定子(11,26)的磁通引导区域(13)相邻地布置。

7.根据权利要求5或6所述的同步电机,

其特征在于,

所述至少一个的转子(1)具有至少两个轴向区域(6,8,10),其中在至少一个第一轴向区域(6,8,10)中,在周向方向中的预定的角度区域内设置有在轴向方向上延伸并且在径向方向上或者其反向上磁化的永磁体(3,3’)并且在永磁体(3,3’)之间分别设置磁通引导区域(4,4’),并且在至少一个第二轴向区域(6,8,10)中,在周向方向中的预定的角度区域内设置有在轴向方向上延伸并且在径向方向上或者其反向上磁化的永磁体(3,3’)并且在永磁体(3,3’)之间分别设置磁通引导区域(4,4’),其中第一轴向区域(6,8,10)中的永磁体(3,3’)的磁化方向与安置在第二轴向区域(6,8,10)中的永磁体(3,3’)的磁化方向相反,并且所述至少一个的第二轴向区域(6,8,10)的永磁体(3,3’)安置在周向方向中的角度区域内,在该角度区域内,在第一轴向区域中设置有磁通引导区域(4,4’),其中,所述至少一个的转子的轴向区域的磁通引导区域与至少一个的定子形成空隙。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

至少一个额外的永磁体(5,5’)设置在所述至少一个的转子(1)的至少一个另外的轴向区域(7,9)中,所述轴向区域在轴向方向上直接邻接第一或第二轴向区域(6,8,10)和/或布置在具有径向磁化的永磁体(3,3’)的第一和第二轴向区域(6,8,10)之间,设置至少一个额外的永磁体(5,5’),所述永磁体沿轴向磁化,使得在至少一个的转子(1)的第一和/或第二轴向区域(6,8,10)的磁通引导区域(4,4’)中产生与相应轴向区域(6,8,10)的永磁体(3,3’)的磁化方向相反的磁通量,其中,旋转轴由非铁磁材料构成,并且所述至少一个的另外的轴向区域(7,9)选择性地形成为盘形。

9.根据权利要求5至7中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

在至少一个的转子的至少一个第一或/和第二轴向区域(15,16)中设置至少一个永磁体(17,18),所述永磁体设计为在径向方向上磁化的圆柱形套筒或管,其中套筒状或管状的所述永磁体(17,18)具有比所述至少一个的转子(1)本身更小的外部半径,并且在与所述至少一个的转子的周面上布置的永磁体(3,3’)的磁化方向相反的径向方向上被磁化,其中旋转轴(2)选择性包括铁磁材料。

10.根据权利要求9所述的同步电机,

其特征在于,

所述转子的轴向区域(15,16)通过宽度为d的间隙(D)在轴向方向上彼此隔开布置。

11.根据权利要求1至5中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

至少一个的转子设计为盘式转子(19,19’)并且具有多个角度区域,在这些角度区域中设置有永磁体(20),其中所述永磁体(20)在轴向方向上磁化并且在径向方向上在转子盘(19,19’)上延伸,至少一个的定子的绕组(21)具有在轴向方向上指向的绕组面法线,使得所述至少一个的定子(26)产生具有指向轴向的磁极的磁旋转场,以及设置有至少一个附加的永磁体(23),其在轴向中磁化并且在盘式转子(19,19’)的区域中提供磁通量,其中旋转轴(2)和所述同步电机沿轴向延伸的壳套(24)由非铁磁材料形成,并且所述至少一个的盘式转子和至少一个的定子布置在两个在径向上延伸的、由铁磁材料制成的磁通引导板(25)之间,所述磁通引导板设置用于附加永磁体的磁通量的磁通引导。

12.根据权利要求11所述的同步电机,

其特征在于,

所述至少一个的定子(26)和至少一个的转子(19,19’)的磁通引导区域具有在轴向中层叠的铁磁性材料。

13.根据权利要求11或12所述的同步电机,

其特征在于,

在至少一个盘式转子(19,19’)上设置分别指向相反的轴向的永磁体(20),其中所述永磁体(20)的磁化方向相同,并且所述永磁体(20)在所述盘式转子(19,19’)上布置在盘式转子的在轴向上分别彼此相对的角度区域中,其中所述至少一个的盘式转子分别沿轴向布置在两个定子(26)之间,并且两个定子(26)具有相同布置的绕组(21),这些绕组提供磁旋转场的相同相位。

14.根据权利要求11至13中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

在旋转轴(2)上设置有至少两个构造为盘式转子(19,19’)的转子,其具有所属的定子(26)并且在轴向上彼此间隔设置。

15.根据权利要求11至14中任意一项所述的同步电机,

其特征在于,

至少一个的附加永磁体(23)相对于旋转轴(2)径向对称地延伸,选择性直到同步电机的壳套(24)。

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