[發明專利]永磁轉子

有效

• 申請號: 200580038929.2
• 申請日: 2005-11-07
• 公開（公告）號: CN101057381A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 亨里克·羅斯科夫·佩德森;凱爾·赫勒加爾德;凱爾德·福爾薩克·拉斯穆森
• 申請（專利權）人: 格倫德福斯聯合股份公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K15/03
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭小軍

技術領域

本發明涉及一種用于電動機的永磁轉子和一種制造該永磁轉子的方法。

背景技術

在永磁電動機中，轉子內布置有分布于周邊上的永久磁體。使用塊形的永久磁體，以盡可能低廉地構造轉子，所述永久磁體平行于轉子的旋轉軸線在轉子的內部延伸。這種布置方式的缺陷在于，電動機轉矩分布的峰值或波形不理想。為了實現均勻的轉矩分布，已知在轉子內永久磁體的邊緣區域中形成自由空間或溝槽，在該自由空間或溝槽的走向中中斷或減少磁通。溝槽構造為呈螺旋形或傾斜延伸，以便由此實現均勻的轉矩分布。但是，在轉子的外周上形成的溝槽會在轉子與定子之間產生較大的氣隙且因此帶來效率損失。

發明內容

為此，本發明的目的在于，提供一種改進的用于電動機的永磁轉子，其能實現效率盡可能高的、均勻的轉矩分布。

該目的是通過具有權利要求1給出的特征的用于電動機的永磁轉子來實現的。制造該永磁轉子的特別有利的方法是通過權利要求15給出的特征來實現的。從屬權利要求闡述了優選實施方式。

在本發明的永磁轉子中，永久磁體平行于轉子的旋轉軸線布置在轉子內。在此，可布置塊形的永久磁體，其在寬度方向上徑向或切向地在轉子內延伸。在徑向外縱向邊緣的區域內，也即在最接近轉子外周的永久磁體的縱向邊緣的區域內，在轉子中形成向外敞開的溝槽。這些溝槽相對于鄰接的永久磁體的縱向邊緣在周向上傾斜或彎曲，也就是說，沿著轉子的周面基本上呈螺旋形。通過這些溝槽，減少了轉子旋轉時的轉矩峰值且實現了均勻的轉矩分布。溝槽在此布置為使得每個溝槽的中心線與鄰接的永久磁體的縱向邊緣至少相交一次。如此一來，永久磁體相對于轉子的外周和定子的整個縱向邊緣可通過溝槽磁絕緣，以便改善轉矩分布。

此外，轉子外側上的溝槽在周向上的寬度小于溝槽的進一步位于徑向內部的區域的寬度，其中溝槽的橫截面形狀在轉子的長度上恒定。也就是說，轉子內溝槽的橫截面在轉子的長度上沿周向僅螺旋形地錯開，但在其它方面恒定。通過讓轉子外周上的溝槽寬度變窄，轉子朝向定子的氣隙在溝槽的區域中可以保持得很小，于是就最大程度地減少了因溝槽帶來的效率損失。由于溝槽朝向轉子的內部擴展，就能讓溝槽在朝向永久磁體的端部區域或槽底具有這樣大的寬度，以使溝槽即便傾斜程度較大也足以覆蓋永久磁體的縱向邊緣，從而在該區域中中斷轉子芯內部的磁通。通過徑向向內轉向的、較寬的底部區域，轉子內磁體南北極之間的磁通就在磁體縱向邊緣的區域內中斷。如此一來就確保了磁通主要通過定子引導，由此確保了電動機的效率較高。

優選地，至少具有與永久磁體數量相同的多個溝槽，從而通過溝槽在永久磁體的每個端部邊緣上實現充分的磁絕緣。永久磁體在此可徑向對準地布置在轉子中，或者也可切向或弦形(sehnenfrmig)對準地布置在轉子中。

轉子優選由至少兩個在縱向上互相接合的預制轉子模塊構成，在每個轉子模塊中布置有永久磁體段，并且，每個轉子模塊在其外周上均具有溝槽段，其中，在組合的轉子模塊中，各個轉子模塊的溝槽段共同構成溝槽，而各個轉子模塊的永久磁體段共同構成轉子的永久磁體。通過將不同的轉子模塊組合起來，可構成不同長度的轉子。在安裝時，僅需將各個轉子模塊互相接合。之后無需再將永久磁體置入安裝的轉子中，因為永久磁體由各個永久磁體段構成，這些永久磁體段已經布置在轉子模塊中。因此，也就無需給不同長度(在轉子縱軸的方向上)的轉子準備不同長度的永久磁體。各個轉子模塊的永久磁體段在安裝成整個轉子時優選這樣布置，即，使得轉子模塊的永久磁體段分別與第二轉子模塊的永久磁體段對準。這意味著，永久磁體段構成在轉子的整個長度上平行于轉子的旋轉軸線延伸的永久磁體。優選在各個轉子模塊上這樣形成溝槽段，即，使得所述溝槽段在轉子模塊組合時相互連接，且由此在轉子的外周上形成貫通的溝槽。

這例如可如此實現，即，每個轉子模塊的溝槽段相對于鄰接的永久磁體段的縱向邊緣傾斜為，使得在轉子模塊的每個端面上，溝槽段的中心線在周向上與永久磁體段的縱向邊緣的預定間距相同。這就確保了：永久磁體段和溝槽段在轉子模塊的端面上彼此始終具有限定的間距。因此就提供了在所有轉子模塊中相同的交接點，其使得各個轉子模塊都能被布置成在其端面上不僅永久磁體段而且溝槽段相互對準或互相連接。按此方式，就在鄰接的永久磁體(其在轉子的縱向上由多個永久磁體段組成)的區域中構成了貫通的溝槽。