用于永久激励的同步电机的转子和永久激励的同步电机的制作方法

文档序号:33701758发布日期:2023-03-31 19:52阅读:53来源:国知局
用于永久激励的同步电机的转子和永久激励的同步电机的制作方法

1.本发明涉及一种用于永久激励的同步电机的转子,所述转子具有至少一个叠片组,所述叠片组包括在转子的转动轴线方向上堆叠的多个叠片。在叠片组中构成有多个凹槽,在这些凹槽中容纳相应的永磁体。相应的凹槽具有第一端部区域,该第一端部区域比凹槽的第二端部区域更靠近转子的转动轴线。此外,本发明涉及一种具有这种转子的永久激励的同步电机。


背景技术:

2.开头所述类型的转子例如在de 199 15 664a1中有所描述。在这里,彼此相邻的并且与转子的相应磁极相配的用于容纳永磁体的凹槽呈v形设置。与相应磁极相配的凹槽的v形形状在径向方向上变宽。在相应v形形状的凹槽在其中彼此相向延伸的端部区域中,在凹槽之间存在窄的板条,该板条由叠片组的堆叠的叠片形成。在de 199 15664a1中,该窄的板条称作杂散板条。
3.在设计用于永久激励的同步电机的转子或转动体时,人们追求使这种板条的宽度、即相应的板条在转子的周向方向上的尺寸尽可能小。因为在这些板条或杂散板条的区域中,设置在凹槽中的永磁体的磁力线发生不希望的闭合或者说短接,磁力线的该闭合或短接也被称作杂散。这种不希望的电磁杂散是不利的,因为电机的功率潜能和转矩潜能由于杂散而降低了。
4.在相邻的形成在转子的径向方向上敞开的v形形状的凹槽之间的板条越窄,由于叠片组的叠片的材料所引起的磁杂散就越小。因此,与在较宽的板条中为了实现相同大小的功率或者说相同大小的转矩所必需的相比,在板条的较窄的实施方案中可以使用质量较小的永磁体。
5.然而如果板条或杂散板条非常窄,则在转子转速高的情况下在v形设置的凹槽在其中相向延伸或者说彼此接近的区域中并从该区域也朝向转子的转动轴线发生塑化。叠片组的叠片的这种局部塑化,特别是在切口的区域中,因此尤其是在板条的几何结构薄或者说窄的情况下和在转子的转速高的情况下出现。该塑化又导致板条的材料失效、在转子的整个构造中不希望的渗透行为或必要时导致形成局部裂纹。然后可能发生:转子不再能满足在转速或转矩方面对其提出的要求。
6.另外,叠片组的机械强度受到窄的杂散板条限制,使得在杂散板条上在转子转速较高的情况下可能发生叠片组的撕裂。因此,只能实现相应较低的最大转速。人们可以用较宽的杂散板条实现较高的转速稳定性。然而便发生更多的杂散并且对于相同的转矩需要更多的磁体质量。这是不利的,因为永磁体的磁性材料是昂贵的。
7.转子的较高转速的目标可以是减小永久激励的同步电机的尺寸并且从而也减小磁体质量。在同步电机的转矩能力高的同时高的转速稳定性导致高的功率。因此,提高转速稳定性可用于增大功率密度。
8.虽然永久激励的同步电机的最大功率通常不是在最大转速下能达到。然而,由于
杂散板条窄而降低的转速稳定性可导致在使用与转子的转子轴作用连接的具有机械变速装置的变速器时变速器输出部处的最高转速或最大转矩减小。这些缺点可以通过增大同步电机或增加磁体质量重新补偿。在磁体质量增加的情况下可重新设置稍微更宽的杂散板条,以实现与在具有较小质量的永磁体并且具有窄的杂散条的转子中相同的转速稳定性。
9.然而,在设置窄的板条或杂散板条的情况下,如已经提到的,转子的转速稳定性、亦即在转子运行中在转子不损坏的情况下转子可运行达到的最大转速下降。这是因为:用于构成叠片组的叠片虽然具有有利的电磁特性,但是它们与相对低的屈服极限和低的抗拉强度相关联。因此,窄的板条仅能在有限的程度上承受得住在转子运行期间、即在转子绕转动轴线旋转时出现的载荷。另外,在叠片组中堆叠设置的叠片的厚度也较小。
10.在转子的周向方向上宽的板条虽然确保转子具有较高的可达到的转速稳定性。然而,如果应该用永久激励的同步电机实现与在使用具有较窄的板条的转子时相同的最大转矩,则这带来需要较高磁体质量的缺点。
11.相反,较窄的板条或杂散板条能实现使用具有相应较小质量的永磁体。但也只能实现具有转子的电机或者说同步电机的较小的转矩。


技术实现要素:

12.本发明的目的是,提供一种开头所述类型的转子以及给出一种具有这种转子的永久激励的同步电机,借助该转子可以在永磁体给定的情况下实现永久激励的同步电机的改善的功率能力。
13.根据本发明,该目的通过一种具有权利要求1的特征的转子和通过一种具有权利要求13的特征的永久激励的同步电机来实现。本发明的有利的实施方式是从属权利要求和说明书的技术方案。
14.按照本发明的用于永久激励的同步电机的转子具有至少一个叠片组,该叠片组包括沿转子转动轴线的方向堆叠的多个叠片。在叠片组中构成有多个凹槽,在这些凹槽中容纳有相应的永磁体。相应的凹槽具有第一端部区域,该第一端部区域比凹槽的第二端部区域更靠近转子的转动轴线。在这里,在沿转子的周向方向彼此相邻的并且其第一端部区域在转子的周向方向上比第二端部区域彼此更靠近的凹槽中,永磁体设置成,使得永磁体的同名极彼此面对。另外,转子具有至少一个与叠片组分开的保持部件,叠片组的邻接于相邻凹槽的第一区段借助该保持部件耦联于叠片组的邻接于相邻凹槽的第二区段。所述至少一个保持部件具有比所述叠片组的其体积与保持部件的体积相等的部分区域小的磁导率。
15.因此,设置保持部件保证在保持部件将叠片组的与相邻凹槽邻接的区段保持在一起的区域中,以永磁体的磁力线闭合的形式的不希望的磁杂散比在假如叠片组的板条形式的部分区域代替保持部件将会保证叠片组的区段保持在一起的情况下少。其原因在于,所述至少一个保持部件具有的磁导率小于叠片组的从体积方面来说相同大小的部分区域、即具有与保持部件相同的体积的部分区域。即,由于所述至少一个保持部件的磁导率比较低,设置在相邻凹槽中的永磁体的磁力线的闭合或短接的程度降低。
16.然而,所述至少一个保持部件保证将所述叠片组的各个区段保持在一起,所述叠片组的各个区段特别是在转子的径向方向上彼此间隔开距离并且优选地在该径向方向上由所述保持部件保持在一起。同时,与不设置保持部件的情况相比,保持部件也保证转子具
有更高的转速稳定性。因此,借助该转子在给定的永磁体容纳在相应凹槽中时能实现具有转子的永久激励的同步电机的增大的功率能力。
17.由于所述至少一个保持部件使设置在彼此相邻的凹槽中的并且其同名磁极彼此面对的永磁体的磁力线的杂散减小,可以在转子的外径给定的情况下实现磁铁质量的减小并且从而实现制造成本的降低。
18.替代地,在转子的外径给定的情况下在磁体质量没有减小时或者在磁体质量最多稍微减小时,永久激励的同步电机的功率能力的提高可以以最大转矩和/或最大功率提高的形式实现。根据是否减小或如何程度地减小永磁体的质量,减小生产成本或提高功率能力的相应优点以不同强度显现。
19.此外,由于设置所述至少一个保持部件,可以以所述保持部件的形式在彼此相邻的凹槽的第一端部区域之间实现特别薄的或者说在转子的周向方向上特别窄的板条,而这不消极地影响转子的转速稳定性。因此可挖掘轻型构造潜力或者说可实现具有特别小的重量的转子。
20.此外,通过在相应相邻的凹槽的区域中设置保持部件,在转子运行时、即在转子绕转动轴线旋转时,可以实现机械应力特别有利地分布在叠片组中。因为特别是可保证不超过材料的机械承载能力。与此相应地,能够提高转子在保持部件的区域内的机械强度,这实现更高的转速稳定性。转子的周向方向对应于转子的在转子绕其转动轴线旋转时的转动方向。
21.在本转子中有利的特别是,可以实现磁场杂散的减少在保持部件的区域中和通常与之伴随的转速稳定性的减小解耦。因此,该转子可应用于永久激励的同步电机中,该同步电机同时具有高的转速稳定性和低的磁体质量以及还有高的最大转矩。
22.所述至少一个保持部件优选具有比叠片组的与保持部件的体积相等的部分区域更高的屈服极限和/或更高的抗拉强度。如果在相应的相邻凹槽的区域中,更确切地说在相邻凹槽的第一端部区域彼此靠近的地方,应用这样的保持部件,则特别是在叠片组的第一区段和第二区段通过相应的保持部件彼此耦联或者说连接的区域中可以实现转子的特别高的强度。
23.当所述至少一个保持部件具有较高的屈服极限和/或较高的抗拉强度时,可以通过所述至少一个保持部件在转子的如下相应的部位处提供特别薄的板条,所述至少一个保持部件在所述部位处保证将叠片组的这两个区段保持在一起。由此得到轻型构造可能性或者说转子可以设计成特别轻的。这与其中为了实现相同的强度而在这种板条的区域内应用叠片组的堆叠的叠片的叠片材料的转子相比特别适合。
24.所述至少一个保持部件优选由磁导率比形成叠片组的叠片的材料小的材料形成。因此,所述至少一个保持部件的特别小的磁导率可以非常容易地并且不费力地实现。
25.一系列材料可考虑用作保持部件的材料,例如钢、铝、纤维增强的、特别是玻璃纤维增强的塑料、陶瓷等。所有这些材料随之实现:由这种材料制成的保持部件具有比对于叠片组的其体积与保持部件的体积相等的部分区域的情况小的磁导率。然而,从制造技术的观点来看并且还鉴于保持部件的值得期待地高的强度,确定的材料特别适合于提供保持部件。
26.因此,所述至少一个保持部件优选由不锈钢形成。通过使用这种材料来构成保持
部件,可以实现将叠片组的区段特别好地保持在一起。这尤其是适用于:不锈钢或高级合金钢允许以其它方式和方法进行冷作硬化和/或淬硬。
27.所述至少一个保持部件优选由具有奥氏体组织的不锈钢形成。特别是对于具有奥氏体组织的不锈钢或高级合金钢来说,即磁导率特别小。另外,这种不锈钢可以很好地冷作硬化并且因而实现特别高的材料强度。
28.另外,鉴于保持部件的与之伴随的延展性,使用具有奥氏体组织的不锈钢来提供保持部件是有利的。因为保持部件便具有特别高的断裂伸长率。换言之,保持部件接在首先弹性的并且在达到屈服极限之后塑性的变形之后明显晚于在为保持部件使用形成叠片组的叠片的材料时的情况地断裂。
29.特别是当保持部件由冷作硬化的具有奥氏体组织的不锈钢形成时,便实现保持部件的有利地高的延展性以及同时高的屈服极限和高的抗拉强度。
30.所述至少一个保持部件优选形锁合地与叠片组的所述区段连接。由此,通过所述至少一个保持部件实现了将叠片组的区段特别能承载地保持在一起。这对于转子的转速稳定性是有利的。
31.另外,特别是当使用具有奥氏体组织的不锈钢来提供所述至少一个保持部件时,与叠片组的区段的形锁合连接可以在工艺技术方面非常简单和良好地实现,特别是通过热接合方法。
32.所述至少一个保持部件优选具有将所述保持部件的相应端部彼此连接的板条。在这里,保持部件的第一端部耦联于叠片组的第一区段,并且保持部件的第二端部耦联于叠片组的第二区段。通过保持部件的这种设计,一方面能在彼此连接的区段之间实现特别薄的板条。并且另一方面能实现保持部件与叠片组的区段的良好耦联。因为保持部件的端部可以从其造型方面很好地与叠片组的相应区段的在其中构成有叠片组与保持部件的端部之间的耦联或者说连接的区域相协调。
33.保持部件的板条优选设置在相邻凹槽的第一端部区域之间。因此,保持部件能以特别有效的方式保证将叠片组的各区段保持在一起。
34.已表明进一步有利的是,相邻的凹槽在它们的第一端部区域中由保持部件的板条界定。因为于是在转子的其中相邻凹槽的第一端部区域彼此特别接近的区域中根本不存在叠片组的如下材料,该材料会导致设置在相邻凹槽中的永磁体的磁力线的不希望的杂散或者说不希望的闭合。
35.容纳在相邻凹槽中的永磁体优选地与保持部件的板条间隔开距离。在这种实施方案中,未被其它材料占据或者说充满空气的区域在保持部件的板条附近用作磁通制动器。这对于减少磁力线的不希望的杂散是特别有利的。
36.优选地,保持部件的端部在转子的周向方向上具有的尺寸大于保持部件的板条的尺寸。以这种方式,可以很容易将保持部件的端部锚固在叠片组的相应区段上。
37.优选地,所述保持部件的端部设置在对应的容纳部中,同时构成相应的形锁合,其中,容纳部构成在叠片组的借助保持部件彼此耦联的区段中。保持部件与叠片组的区段的这种形锁合连接保证:保持部件能够特别好地承受在转子运行时、即在转子绕转动轴线旋转时出现的拉力载荷。
38.特别是当为了将所述至少一个保持部件引入到叠片组中而应用热接合方法或温
度诱导的接合方法时,高的拉力载荷可由形锁合地与所述叠片组的区段连接的保持部件承受。在这里可以将一个接合配对件、特别是保持部件加热并在受热的状态下引入另一个接合配对件中。先前被加热的接合配对件的随后冷却便导致,保持部件对叠片组的区段加载拉应力。如果被加热的接合配对件是叠片组,而保持部件在该接合过程中保持冷或者说不被加热,则也可以实现其中一个接合配对件到另一个接合配对件上的这种热装收缩。
39.保持部件的相应端部的外轮廓优选地对应于对应的容纳部的内轮廓。按这种方式,在制造转子时可将保持部件的端部良好地引入到对应的容纳部中。
40.特别是可以规定,保持部件的相应端部基本上无间隙地容纳在对应的容纳部中。于是能实现在转子绕其转动轴线旋转时出现的拉力载荷特别好地分布到叠片组的在相应容纳部的区域中围绕保持部件的相应端部的材料上。
41.当保持部件的相应端部的外轮廓的横截面构成为圆形时,特别地得到最后提到的优点。因此当保持部件具有横截面呈圆形的端部或头部区域,这些端部或头部区域也至少在很大程度上无间隙地容纳在对应的容纳部中时,在叠片组的所述区段的区域内特别是可以在很大程度上避免在转子绕其转动轴线旋转时可能出现的点状载荷。
42.然而,也可以规定,在保持部件的相应端部的外轮廓和对应的容纳部的内轮廓之间构成有至少一个自由空间。这样的实施方案尤其是对于装配、亦即对于在相应要相互耦联的区段的区域中将所述至少一个保持部件引入到所述叠片组中是有利的。另外,如果在保持部件的相应端部的外轮廓和对应容纳部的内轮廓之间存在所述至少一个自由空间,则能够特别好地补偿保持部件的和/或与保持部件的端部对应的容纳部的公差、特别是制造公差。
43.特别地,保持部件的相应端部的外轮廓可以是横截面为蘑菇头形的,即在横截面方面与蘑菇头的横截面相应。保持部件的一个端部或两个端部的这种实施方案特别是能实现蘑菇头形状的相应下侧良好地支撑在对应的在容纳部侧提供的支撑面上。这对于由保持部件承受拉力载荷是有利的。
44.可以规定,保持部件的相应端部以直的贴靠面贴靠在容纳部的对应的贴靠面上。与在弯曲的、特别是圆形的贴靠面时的情况相比,提供这种直的贴靠面在制造技术方面与更少的耗费相关联。另外,因此可以实现载荷良好地分布到保持部件的相应端部上。
45.关于在转子运行时、即在转子绕其转动轴线旋转时出现的载荷,已表明有利的是,在保持部件的端部上的直的贴靠面基本上垂直于转子的径向方向取向。
46.根据本发明的永久激励的同步电机具有根据本发明的转子。该永久激励的同步电机还包括定子,该定子具有用于提供旋转磁场的定子绕组。借助该旋转场可使转子绕其转动轴线旋转。
47.对于按照本发明的转子描述的优点和优选的实施方式以类似的方式适用于按照本发明的永久激励的同步电机。
48.本发明的其它特征由权利要求书、附图和附图描述得出。上文在说明书中提到的特征和特征组合以及下文在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以相应给出的组合应用,而且也可以以其它组合或单独地应用。
附图说明
49.现在依据优选的实施例并且参照附图更详细地阐述本发明。图中:
50.图1以示意性的并且透视的视图示出具有多个叠片组的用于永久激励的同步电机的转子;
51.图2示出形成转子的相应叠片组的堆叠的叠片之一的在转子的转动轴线方向上的示意性的并且透视的视图;
52.图3示意性示出转子的一局部,其中,叠片组的在径向方向上彼此间隔开距离的区段由根据第一变型方案的保持部件保持在一起;
53.图4示意性示出转子的一局部,其中,叠片组的在径向方向上彼此间隔开距离的区段由根据第二变型方案的保持部件保持在一起;和
54.图5高度示意性并且局部地示出具有根据图1的包括保持部件的转子的永久激励的同步电机的剖视图。
具体实施方式
55.在图1中以示意性的透视图示出一种用于永久激励的同步电机2(参见图5)的转子1或转动体。在转子1的在图1中示例示出的实施方案中,转子1构成为内转子。然而,转子1的以下描述的结构实施方案也可应用在构成为外转子的转子中。
56.在永久激励的同步电机2(参见图5)运行时,转子1绕转动轴线3旋转,该转动轴线在当前设置在转子1的转子轴4的中心。以本身已知的方式,转子1具有多个叠片组5,在图1中由于清楚的原因仅所述叠片组之中的一些叠片组设有附图标记。叠片组5之中的每个叠片组都具有大量的叠片厚度较小的单个叠片6,这些叠片之一示意性地并且以在转动轴线3的方向上的俯视图在图2中示出。
57.叠片6在相应的叠片组5中沿转动轴线3的方向堆叠并且相互连接,例如通过焊接。特别是,在相应的叠片组5中沿转动轴线3的方向堆叠地可设置有约100个亦或多于100个叠片6。各个叠片6可从大的轧制金属板材中切割出来,例如借助激光工具或冲压工具,其中,凹槽7、8可被引入相应的叠片6中。
58.在当前,用于永久激励的同步电机2的转子1的每个单个的叠片6具有多个凹槽7、8,在图2中出于清楚的原因仅其中的几个凹槽设有相应的附图标记。在叠片组5的在转动轴线3的方向上彼此堆叠的叠片6中,凹槽7、8彼此对齐,使得相应的叠片组5也具有相应的凹槽7、8。
59.在永久激励的同步电机2的转子1中,在凹槽7、8中容纳有相应的永磁体9、10(参见图3和4),出于清楚的原因在图2中未示出这些永磁体。
60.在当前,永磁体9、10在彼此相邻的凹槽7、8中分别这样设置,使得容纳在彼此相邻的凹槽7、8中的永磁体9、10的同名磁极、即例如磁性北极n或磁性南极s彼此面对。例如,永磁体9、10这样设置在两个在图2中上部示出的相邻的凹槽7、8中,使得磁性北极n彼此面对。与此相对地,在与这些凹槽7、8在径向方向上相对的凹槽7、8中其它(在图2中未示出的)永磁体9、10设置成,使得在这里永磁体9、10的磁性南极s彼此面对。
61.对于相应相邻的在转子1的周向方向上、即在绕转动轴线3的旋转的方向上与在图2中上部示出的凹槽7、8邻接的凹槽7、8,情况也是如此。因此,在转子1的在图2中示出的实
施方案中,在周向方向上总是分别有两个永磁体9、10在相邻的凹槽7、8中交替,所述永磁体的磁性北极n彼此面对并且所述永磁铁的磁性南极s彼此面对。
62.另外,在其叠片6在图2中示出的转子1中,彼此相邻的凹槽7、8连同永磁铁9、10的彼此面对的同名极这样设置,使得相邻的凹槽7、8形成v形形状。在叠片6的在图2中示出的实施方案中,v形形状的腿在转动轴线3的区域内不相交,而是在转子1的径向方向上与转动轴线3间隔开距离并且更确切地说在叠片组5的区域内。
63.然而,以下做出的说明也适用于如下的转子1,在该转子中凹槽7、8严格地在径向方向上延伸,使得v形形状的腿在转动轴线3的区域中相交。然而,在转子1的该实施方案中,不同于图2所示,在所有沿转子1的周向方向彼此相邻的凹槽7、8中永磁体9、10设置成,使得相应相邻的永磁体9、10的同名磁极n、s彼此面对。因此,在该实施方案中,在沿转子1的周向方向彼此相邻的凹槽7、8中,容纳在凹槽7、8中的永磁体9、10的各自取向交替。
64.然而,为了图解阐述涉及转子1的事实,在下文应特别地探讨凹槽7、8的在图2中示出的v形形状的设置结构和永磁体9、10的在图2中通过标明磁极n、s图解示出的设置结构。
65.在转子1的该实施方案中,相应两个v形设置的凹槽7、8——这些凹槽在转子1的周向方向上彼此相邻并且在这些凹槽中永磁体9、10设置成,使得永磁体9、10的同名极n、s彼此面对——具有各自的第一端部区域11和各自的第二端部区域12(也参见图3)。
66.分别彼此相配的凹槽7、8的第一端部区域11比这些凹槽7、8的第二端部区域12更靠近转子1的转动轴线3。在凹槽7、8的第一端部区域11以永磁体9、10的容纳在其中并且彼此面对的同名极彼此非常接近的地方,在叠片组5中通常存在板条或材料桥13,在图2中出于图解说明的原因仅其中一些板条或材料桥设有附图标记。
67.然而,事实上在图1所示的转子1中,代替通常由叠片组5的叠片6的材料形成的这些材料桥13,存在相应的保持部件14。在图2中出于清楚的原因仅示出了这些保持部件14之一,这些保持部件的相应的变型方案在图3中和在图4中放大示出。然而,事实上在叠片组5中也普遍地在由叠片6的材料形成的材料桥13在图2中示出所在的地方存在这种保持部件14。
68.因此,保持部件14位于叠片组5的如下部位处,在所述部位处,在相邻的其第一端部区域11在转子1的周向方向上比第二端部区域12更彼此靠近的凹槽7、8中永磁体9、10这样设置,使得永磁体9、10的同名极n、s彼此面对。因此,保持部件14对于转子1来说在叠片组5中代替通常由相应叠片6的材料形成的材料桥13。
69.在当前,保持部件14由具有特别小的磁导率的材料形成。在这里,相应保持部件14的磁导率比在假如由保持部件14占据的体积由叠片组5的与保持部件14具有相同体积的一部分区域形成时的情况小。
70.保持部件14的小的磁导率保证:在相应的保持部件14的区域内没有发生电磁杂散或发生特别小且不希望的电磁杂散、即相应永磁体9、10的磁力线的不希望的闭合。与此相对地,当在转子1中存在诸如材料桥13的导磁材料代替保持部件14时,发生磁力线的这种闭合。因为材料桥13的能良好导磁的材料保证相应永磁体9、10的磁力线短接。
71.因此在常见的转子中人们追求使相应的叠片组5的材料桥13的宽度尽可能小,所述材料桥由于由它们引起的电磁杂散也被称为杂散板条。然而,在转子的周向方向上薄的或窄的材料桥13或杂散板条保证转子具有低的转速稳定性。
72.两个问题有利地在这里描述的转子1中得以避免。即在彼此相邻的凹槽7、8之间的杂散板条或者说材料桥13在当前由相应的保持部件14代替,该保持部件由非导磁材料或具有特别小的磁导率的材料形成。
73.例如,为此目的,相应的保持部件14可以由具有奥氏体组织的不锈钢或无锈钢形成。换言之,通过保持部件14可形成杂散板条,该杂散板条由不锈钢或者说高级合金钢、特别是由具有奥氏体组织的不锈钢形成,并且该杂散板条在特别大的程度上减少了永磁体9、10的磁力线的不希望的杂散或不希望的闭合。
74.在这里,保持部件14同时保证转子1的高的转速稳定性。因为相应的保持部件14将叠片组5的与彼此相邻的或者说彼此相配的凹槽7、8邻接的第一区段15耦联于与叠片组5的与彼此相邻的凹槽7、8邻接的第二区段16(见图3)。
75.在这里,叠片组5的第一区段15当前比叠片组5的第二区段16更远离于转子1的转动轴线3。与此相应地,保持部件14特别好地适合于承受在转子1绕其转动轴线3旋转时出现的拉力载荷。换言之,保持部件14承担将区段15、16机械保持在一起,特别是在v形设置的彼此相邻的凹槽7、8之间的区域中,永磁体9、10以同名极n彼此面对的方式设置在这些凹槽中(参见图3)。
76.在生产转子1时,特别是可以应用热接合方法来将保持部件14固定在叠片组5上或叠片组中并且从而来将保持部件14耦联于区段15、16。例如,保持部件14可以与相应的区段15、16通过焊接连接。
77.如例如由图3可见,保持部件14的板条17优选地形成彼此相邻的凹槽7、8的相应边界。换言之,相邻的凹槽7、8可以在它们的第一端部区域11中由保持部件14的板条17界定。
78.在这里优选规定,容纳在相邻凹槽7、8中的永磁体9、10与保持部件14的板条17间隔开距离。换言之,优选地在叠片组5的在其中相邻凹槽7、8的或者说彼此相配的凹槽7、8的彼此靠近的端部区域11相向延伸的区域内完全不存在由叠片组5的相应叠片6形成的材料,而是仅保持部件14的板条17。
79.类似地,永磁体9、10在当前与相应凹槽7、8的在径向方向上的外边缘间隔开距离。与此相应地,优选地也由凹槽7、8的第二端部区域12提供磁通阻隔器或者说磁通制动器,因为在这些第二端部区域12中也不存在由叠片组5的叠片6形成的材料。
80.由于在通常设置的材料桥13的区域中省去(参见图3)或者说由于在该区域中不存在相应叠片6的材料,转子1的电磁设计导致在转子1的外径给定的情况下永久激励的同步电机2具有特别高的转矩潜能和功率潜能。
81.替代地可以使用较小的并且因此具有较小质量的永磁体9、10,以便获得永久激励的同步电机2的与在设置材料桥13代替保持部件14的板条17时的情况相同的功率能力。因此,在购置时可以节省昂贵的磁体质量和/或可以提高永久激励的同步电机2的功率能力。
82.特别是当保持部件14由具有良好的冷作硬化潜力并与此相应地冷作硬化的具有奥氏体组织的不锈钢形成时,在保持部件14将区段15、16保持在一起的地方可以实现叠片组5的特别高的材料强度。由此,相应保持部件14的特别薄的几何结构是可能的。与其中存在由叠片6的材料形成的材料桥13(参见图2)的标准或常见的转子相比,这开启了在设计本转子1时的轻型构造可能性。
83.在保持部件14的在图3中所示的变型方案中,保持部件14的相应的端部18、19构成
有横截面为圆形的外轮廓。在这里,该外轮廓对应于在相应区段15、16的区域中构成的相应容纳部20、21的内轮廓。在此,用于保持部件14的端部19的容纳部20具有横截面为圆形的内轮廓,并且用于保持部件14的端部18的容纳部21也具有横截面为圆形的内轮廓。
84.在保持部件14的该实施方案中,可以在特别大的程度上避免叠片组5在保持部件14的区域中撕裂。这是因为:由于相应端部18、19的圆形的外轮廓,在转子1运行时可以在特别大的程度上避免在叠片组5的相应区段15、16中出现机械应力峰值。
85.保持部件14在图4所示的变型方案中构造成略微不同于在图3所示的变型方案中。即根据图4,端部18、19具有与在图3所示的保持部件14的情况不同的形状。在这里,相应的端部18、19的外轮廓在横截面方面按蘑菇头的形式构成或者说构成为与蘑菇头的横截面相应的。
86.另外,在相应端部18、19的外轮廓和对应容纳部20、21的内轮廓之间构成有自由空间30。设置这些自由空间30便利于保持部件14在其安装位置中引入在叠片组5中,因为端部18、19能特别好地插入到相应的容纳部20、21中。
87.此外,相应的端部18、19具有直的贴靠面22,该贴靠面贴靠在对应的容纳部20、21的对应的贴靠面23上。这种的直的贴靠面22或者说对应的贴靠面23可以在生产技术方面以特别简单的方式提供。此外可实现蘑菇头形的端部18、19良好地支撑在这些设置在区段15、16侧的贴靠面23上。
88.在图4中还示出转子1的转子轴4的一部分,该转子轴在图3中未示出。
89.在图5中以高度示意性的剖视图局部地示出具有转子1的永久励磁的同步电机2。永久激励的同步电机2以本身已知的方式具有带有在当前仅示意性示出的定子绕组25的定子24。在定子24和转子1之间构成有气隙26。借助定子绕组25可以提供旋转磁场,借助该旋转磁场在永久激励的同步电机2运行时能使转子1绕其转动轴线3旋转。
90.此外,图1还示出了设置在这种永久激励的同步电机2中的转子1的夹紧盘27、28或者说盖盘,在所述夹紧盘或者说盖盘之间相互压紧地设置有叠片组5。在这些夹紧盘27、28中,可以在多个部位29处引入孔,在图1中仅其中的一些部位29设有附图标记。通过在所述部位29之中的一个或多个部位处设置相应的孔,可以平衡转子1或者说可以消除在转子1旋转时的不平衡。
91.总之,这些实例示出:通过以永久激励的同步电机2的转子1的保持部件14的形式设置例如由不锈钢形成的杂散板条如何在永久激励的同步电机2的功率能力高的同时可实现转子1的高的转速稳定性。
92.附图标记列表
93.1转子
94.2同步电机
95.3转动轴线
96.4转子轴
97.5叠片组
98.6叠片
99.7凹槽
100.8凹槽
101.9永磁体
102.10 永磁体
103.11 端部区域
104.12 端部区域
105.13 材料桥
106.14 保持部件
107.15 区段
108.16 区段
109.17 板条
110.18 端部
111.19 端部
112.20 容纳部
113.21 容纳部
114.22 贴靠面
115.23 贴靠面
116.24 定子
117.25 定子绕组
118.26 气隙
119.27 夹紧盘
120.28 夹紧盘
121.29 部位
122.30 自由空间
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1