[發明專利]用于電機的機器部件

有效

• 申請號: 201180047564.5
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN103141010A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: K-J·羅特;B·霍爾茲瓦爾特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 汲長志;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于電機的機器部件、尤其是一種用于旋轉電機的轉子，具有轉子極的優化的極輪廓。

背景技術

作為電機例如已知電動馬達或發電機，其中，電樞或定子為了產生電磁場，設計有至少一個永磁鐵。在電樞的一定的布局下將永磁鐵置入電樞體中的袋中，從而形成具有掩埋的永磁鐵的電樞。

針對電機的一般例子從專利文獻DE102008042976A1中公開。該電機與具有一構造成轉子的電樞以及一定子的電動馬達一致。在定子上有多個定子繞組并且轉子固定安裝在電動馬達的軸上。為了運行電機，將定子繞組在定子的銜鐵上借助于控制回路如此控制，使得在轉子的區域中獲得回轉的旋轉磁場。轉子配有永磁鐵，用以產生勵磁場。所提供的勵磁場與通過定子的定子繞組引起的旋轉磁場相互作用，從而將驅動力矩施加到轉子上。永磁鐵在袋中掩埋地布置，從而轉子具有柱體形的外殼。在所示的例子中設置有四個轉子極，其中，永磁鐵利用它們的極端部如此布置，即它們指向定子端部的方向。

這種具有整體上圓柱體形的外表面的轉子布局導致了磁場強度的非最佳的正弦形的走向。由此會在不通電的狀態下形成較高的鎖定扭矩或者說在運行中出現較高的轉矩波動，這根據應用情況的不同是不希望的。特別是鎖定扭矩或者說轉矩波動損壞電機的回轉行為并且也常常損壞其調節行為。因此當電機僅應具有極小的鎖定扭矩和/或極小的轉矩波動時，比如從DE102008041660A1中已知，轉子的轉子極構造成正弦極并且為此例如設置有所謂的調整器輪廓(Richterkontur)。

即使在如下電機的情況下，在這些電機中其轉子極具有根據正弦極構造的外輪廓，也就是說磁場強度沿周向具有改進的正弦形走向，這種電機的鎖定扭矩也是不可忽視的。鎖定扭矩受到所有轉子極的配合間隙以及它們與各定子齒的間距的影響。為了減小鎖定扭矩，比如在專利文獻DE102004030111A1中所述，可以在轉子中設置分齒尤其是偽分齒，在此情況下轉子由多個分組組裝而成，其中，這些分組相互切向地略微錯位，即扭轉。該錯位通常僅為極在徑向上的寬度的極小比例。偽分齒通常實施有多件式的永磁鐵，其布置在分組中的各袋中。因此這種轉子的構造非常耗費。

可替換的是，也建議如下電機，在這些電機中為了減小鎖定扭矩和/或轉矩波動，在轉子極之間設置缺口，其局部地增大了氣隙。這例如以專利文獻DE19933099A1中的平整布置的永磁鐵以及在專利文獻DE69703136T2中輪輻轉子的例子中已知。

此外，可以例如從DE202004016534U1、WO2004/021551A2或US2004/0041484A1中已知，在永磁鐵和轉子體之間的轉子體的磁袋(Magnettasche)中朝極端部的方向設置缺口、凹陷或者說磁導率減小的區，用以形成機器在鎖定扭矩和轉矩波動方面的特性。

發明內容

因此本發明的任務在于，提供一種用于電機的機器部件以及一種電機，在該機器部件和電機的情況下減小了鎖定扭矩和轉矩波動，并且該機器部件和電機能夠以特別簡單的方法構造。

該任務通過根據權利要求1所述的機器部件以及通過根據并列權利要求所述的電機解決。

根據第一方面，設置一種機器部件、尤其是轉子，用于構造電機。該機器部件基本上呈圓柱體形并且具有極，在極上分別輸出一由至少一個永磁鐵形成的磁場，其中，極分別配有極輪廓，該極輪廓不同于機器部件的純圓柱體形的殼面。極的極輪廓在機器部件的長度上在軸向上分別具有多個分段，這些分段在周向上錯位。所述至少一個永磁鐵基本上構造成棒形、尤其是方形并且在所述多個分段的兩個分段之間的過渡區上延伸。

上述機器部件的思路在于，將機器部件的輪廓化的極在軸向上多件式地構造。機器部件包括至少一個掩埋的永磁鐵，其中，在永磁鐵上布置的轉子極劃分成多個分段。這些分段的不同之處在于，僅極輪廓關于周向錯位。由此可以實現，通過在機器部件中使用通常的或者說一件式的永磁鐵，一方面能夠特別簡單地構造機器部件且另一方面可以明顯改進構造有這種機器部件的電機的鎖定扭矩和轉矩波動。

此外，永磁體可以布置在一個袋中，該袋在多個分段中的至少兩個分段之間的過渡區上延伸并且不具有梯級。

根據一種實施方式，所述至少一個永磁體可以如此布置，即其極方向沿著徑向或切向延伸。

極輪廓可以與正弦極輪廓、比如調整器輪廓一致。特別是極輪廓可以在周向上不完全對稱地構造、特別是構造有一側的梯級或傾斜部。

此外，極輪廓可以與至少一側地被凹陷限定的殼段形的區域一致。