[發明專利]具有極-極非對稱轉子槽道的內置式永磁體電機

有效

• 申請號: 201210527803.3
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103166407A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: K.M.拉曼;S.朱爾科維克;E.L.凱澤;P.J.薩維賈恩
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明大體涉及內置式永磁體電機（interior?permanent?magnet?machine），且更具體地，涉及內置式永磁體電機中轉子槽道或屏障的構造。

背景技術

內置式永磁體電機通常包括轉子，所述轉子具有繞轉子的外周邊的交替極性的多個磁體。轉子在定子中可旋轉，所述定子通常包括多個繞組和交替極性的磁極。永磁體電機會生產不期望的扭矩波動，造成不期望的振動和噪聲。通常，轉子中的磁體被斜置，以減少扭矩波動，例如通過將磁體布置為相對于彼此成軸向角度或步進地讓磁體旋轉。有時定子被斜置以實現這一點。有時，斜置會使得制造更復雜。通常，內置式永磁體電機中轉子槽道的構造從一個極到另一個極是相同的。

發明內容

內置式永磁體電機包括轉子，所述轉子具有多個槽道和極。第一和第二槽道設置在第一極中，第三和第四槽道設置在第二極中。第一屏障由第一、第二、第三和第四槽道限定。槽道配置為相對于它們的相應極軸對稱。第一角度限定在第一和第二槽道之間。第二角度限定在第三和第四槽道之間。第一角度配置為與第二角度充分地不同，從而扭矩波動被最小化。一個極產生的扭矩脈動可以通過其他極產生的反扭矩波動而減小，由此最小化扭矩波動。因此轉子配置為使得第一極中的槽道的角配置不同于轉子的第二極中的槽道的角配置。

多個槽道中的每一個限定相應的中線。第一角度可以被限定在第一和第二槽道的相應中線之間。第二角度可以被限定在第三和第四槽道的相應中線之間。

在一個實施例中，轉子可以包括由第三極軸限定的第三極。多個槽道可以包括第五和第六槽道，所述第五和第六槽道設置在第三極中且相對于第三極軸對稱。第三角度限定在第五和第六槽道之間，從而第三角度不同于第一和第二角度兩者。

在另一實施例中，第一對外槽道可以在第一極中形成為基本上靠近轉子的外表面且以第一間距分開。第二對外槽道可以在第二極中形成為基本上靠近轉子的外表面且以第二間距分開，使得第二間距不同于第一間距。第一和第二對外槽道可以形成為距轉子的外表面大約0.5mm。

在另一實施例中，多個槽道可以包括限定了第二屏障(其可以徑向地在第一屏障以外或以內）的第五、第六、第七和第八槽道。第五和第六槽道可以被設置在第一極中，而第七和第八槽道可以被設置在第二極中。第三角度可以限定在第五和第六槽道之間。第四角度可以限定在第七和第八槽道之間，使得第一、第二、第三和第四角度中的每一個彼此不同。

第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八槽道可以大致是矩形形狀的。第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八槽道可以大致是弧形的。第一和第二極中的第二屏障可以限定相應的第一和第二邊緣。第一跨角可以在第一極中由第二屏障的第一邊緣限定。第二跨角可以在第二極中由第二屏障的第二邊緣限定，使得第二跨角不同于第二跨角。

在另一實施例中，多個槽道可以包括第九、第十、第十一和第十二槽道，第九和第十槽道被設置在第一極中，而第十一和第十二槽道被設置在第二極中。

本發明的上述特征和優勢將從用于實施本發明的最佳模式的以下詳細描述連同附圖時顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發明第一實施例的內置式永磁體電機的示意性截面圖；

圖2是根據第二實施例的內置式永磁體電機的示意性局部截面圖；

圖3是根據第三實施例的內置式永磁體電機的示意性局部截面圖；且

圖4是根據第四實施例的內置式永磁體電機的示意性局部截面圖。

具體實施方式

參見附圖，其中在幾幅圖中相同的附圖標記指示相同或相似的部件，圖1是單屏障內置式永磁體電機10的示意性截面圖。電機10包括轉子12，該轉子12具有原點（origin）14。轉子12在大體環形的定子16內可旋轉，該定子16具有多個繞組18。轉子12包括多個槽道20，所述槽道20延伸進入轉子12且限定出具有任何合適的形狀的三維空間。屏障22由多個槽道20限定。轉子12可以形成有任何數量的槽道20。槽道20的全部或一部分可以填充有永磁體24。轉子12可以包括空氣穴28，所述空氣穴28在各種位置處并入到結構中。