[發(fā)明專(zhuān)利]轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280017297.1
• 申請(qǐng)日: 2012-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103460573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 芬·詹森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K21/46
• 分類(lèi)號(hào): H02K21/46;H02K1/27
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;黃艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明概括地涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明尤其涉及一種用于直接起動(dòng)永磁電機(jī)（line?start?permanent?magnet?motor）的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

直接起動(dòng)電機(jī)是在它的轉(zhuǎn)子中同時(shí)裝備有永磁體和短路條（short?circuit?bar）的電動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)的直接起動(dòng)永磁電機(jī)在感應(yīng)起動(dòng)籠（induction?starting?cage）的內(nèi)部具有磁體。從現(xiàn)有技術(shù)中可知，永磁電機(jī)在同步速度方面具有較好的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。用于直接起動(dòng)永磁電機(jī)的典型的轉(zhuǎn)子由堆疊在彼此的頂部上的多個(gè)層疊轉(zhuǎn)子片制造，從而形成磁芯。沖壓的狹槽設(shè)置在轉(zhuǎn)子片中，并且這些狹槽構(gòu)造成接納鋁制壓鑄鼠籠（aluminium?die?cast?squirrel?cage）和磁體。需要一組薄的、層疊轉(zhuǎn)子片，以避免沿轉(zhuǎn)子的軸向產(chǎn)生渦流。鼠籠（裝置）用于起動(dòng)和運(yùn)行電機(jī)，直到接近同步速度。在同步速度上，磁體接管并保持以同步速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。

填充空氣的磁體狹槽與相鄰的鋁狹槽之間的橋墻（bridge）非常重要。那些橋墻必須足夠厚，以提供所需的機(jī)械強(qiáng)度并且確保在壓鑄過(guò)程期間沒(méi)有鋁從鋁狹槽流到磁體狹槽，因?yàn)檫@樣將無(wú)法將磁體安裝到磁體狹槽中。

從電磁的角度來(lái)看，這些橋墻應(yīng)保持盡可能地薄，因?yàn)閬?lái)自磁體的通量的重要部分在這些橋墻中流動(dòng)，并且不與定子電流連結(jié)。其問(wèn)題在于，該漏磁通對(duì)扭矩沒(méi)有貢獻(xiàn)。因此，這些橋墻必須保持盡可能地薄，以利用盡可能多的磁體。

公知地，用于直接起動(dòng)電機(jī)中的永磁體的每個(gè)磁體狹槽必須由無(wú)磁體端部區(qū)域（magnet?free?end?area）圍繞。對(duì)該端部區(qū)域的需求是為了避免磁通量短路，使得永磁體的端部的更多部分能夠用于產(chǎn)生扭矩。WO2008/137709A2披露了用于直接起動(dòng)永磁體電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其中橋墻是條形的。這種幾何形狀在現(xiàn)有技術(shù)中得到廣泛地使用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，橋墻大于1mm，因此可預(yù)料到顯著的漏磁通。

期望地，轉(zhuǎn)子條狹槽能夠布置為使得轉(zhuǎn)子條相對(duì)于轉(zhuǎn)子的縱軸線(xiàn)傾斜。這樣的轉(zhuǎn)子稱(chēng)為斜式轉(zhuǎn)子，并且齒槽轉(zhuǎn)矩因此能夠減小。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)較小噪聲的轉(zhuǎn)子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種用于直接起動(dòng)永磁電機(jī)的閉合永磁轉(zhuǎn)子（closed?permanent?magnet?rotor），其中轉(zhuǎn)子片能夠布置為使得轉(zhuǎn)子條狹槽沿著相對(duì)于轉(zhuǎn)子的縱軸線(xiàn)傾斜的一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)延伸。

本發(fā)明的另一目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種用于直接起動(dòng)電機(jī)的閉合轉(zhuǎn)子，其中每個(gè)永磁體沿著可與轉(zhuǎn)子的縱軸線(xiàn)基本平行或傾斜的軸線(xiàn)延伸。

本發(fā)明的又一目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種轉(zhuǎn)子，其中沿不期望的方向運(yùn)行的磁通量能夠減少。本發(fā)明的再一目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種使漏磁通最小化的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點(diǎn)從以下描述和所附權(quán)利要求書(shū)中將是顯而易見(jiàn)的。將認(rèn)識(shí)到，之前的描述并非旨在列出本發(fā)明的所有的特征和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的多種實(shí)施例將滿(mǎn)足本發(fā)明的目的的多種結(jié)合，并且本發(fā)明的一些實(shí)施例將提供比所有列出的特征更少的特征，并且滿(mǎn)足比所有列出的目的更少的目的。

本發(fā)明的目的能夠借助如權(quán)利要求1的前序部分中描述的轉(zhuǎn)子而實(shí)現(xiàn)，該轉(zhuǎn)子的特征在于，對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子片，端部區(qū)域的面向相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽的那部分和/或轉(zhuǎn)子條狹槽的面向相鄰的端部區(qū)域的那部分包括到轉(zhuǎn)子片的中心的距離基本恒定的側(cè)面或所述側(cè)面的區(qū)段。

因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子條狹槽相對(duì)于磁體狹槽旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子片帶（sheet?band）的最短的寬度保持恒定。因此，本發(fā)明能夠提供閉合的永磁轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子片能夠布置為使得轉(zhuǎn)子條狹槽沿著相對(duì)于轉(zhuǎn)子的縱軸線(xiàn)傾斜的一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)延伸。這可以在制造相鄰的轉(zhuǎn)子片中的狹槽時(shí)、通過(guò)移動(dòng)磁體狹槽沖壓工具和/或轉(zhuǎn)子條狹槽沖壓工具而實(shí)現(xiàn)。可以改變磁體狹槽的端部區(qū)域與相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽之間的角位移（使得磁體狹槽的端部區(qū)域相對(duì)于相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽旋轉(zhuǎn)），并且還能夠在磁體狹槽的端部區(qū)域與相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽之間提供非常小的距離。

術(shù)語(yǔ)“基本恒定的距離”的意思是距離不會(huì)顯著地改變。與距離的平均值相比，距離的相對(duì)改變小是很重要的。作為示例，基本恒定的距離可通過(guò)具有基本圓弧形的側(cè)面或者所述側(cè)面的區(qū)段、或者替代性地直的側(cè)面或所述側(cè)面的區(qū)段而實(shí)現(xiàn)。

側(cè)面或所述側(cè)面的區(qū)段可以具有呈正弦、方形、三角形或鋸齒形波形的幾何形狀。如果波形的振幅較小，則跟磁體狹槽的端部區(qū)域與相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽之間的距離的平均值相比，磁體狹槽的端部區(qū)域與相鄰的轉(zhuǎn)子條狹槽之間的距離的相對(duì)改變是較小的。