[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280017411.0
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN103477541A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 芬·詹森;亨里克·羅斯科夫·佩德森
• 申請（專利權(quán)）人: 格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司
• 主分類號: H02K21/46
• 分類號: H02K21/46;H02K1/27
• 代理公司: 隆天國際知識產(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機(jī)的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明尤其涉及一種用于直接起動永磁電機(jī)（line?start?permanent?magnet?motor）的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

直接起動電機(jī)是在它的轉(zhuǎn)子中同時裝備有永磁體和短路條（short?circuit?bar）的電動機(jī)。傳統(tǒng)的直接起動永磁電機(jī)在感應(yīng)起動籠（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程期間沒有鋁從鋁狹槽流到磁體狹槽，因為這樣將無法將磁體安裝到磁體狹槽中。

從電磁的角度來看，這些橋墻應(yīng)保持盡可能地薄，因為來自磁體的通量的重要部分在這些橋墻中流動，并且不與定子電流連結(jié)。其問題在于，該漏磁通對扭矩沒有貢獻(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。

US2010/01339441A1披露了一種用于直接起動永磁體電機(jī)的轉(zhuǎn)子。在該專利申請中，橋墻大于1mm，因此可以預(yù)料到顯著的磁通量泄漏。

公知地，用于直接起動電機(jī)中的永磁體的每個磁體狹槽必須由無磁體端部區(qū)域（magnet?free?end?area）圍繞。對該端部區(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。

另一方面，WO0106624A1披露了一種用于直接起動永磁體電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其中無磁體端部區(qū)域具有基本上三角形的形狀。

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。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于詳細(xì)說明一種用于直接起動永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其中沿不期望的方向運(yùn)行的磁通量能夠減小。本發(fā)明的另一目的在于說明一種使漏磁通量最小化的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點從以下描述和所附權(quán)利要求書中將是顯而易見的。將認(rèn)識到，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。本發(fā)明的多種實施例將滿足本發(fā)明的目的的多種結(jié)合，并且本發(fā)明的一些實施例將提供比所有列出的特征更少的特征，并且滿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)子而實現(xiàn)，該轉(zhuǎn)子的特征在于，從轉(zhuǎn)子條狹槽的邊緣和/或從端部區(qū)域的邊緣延伸的至少一個凹口將轉(zhuǎn)子片帶（sheet?band）劃分成第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中第一區(qū)域的最小寬度小于第二區(qū)域的最小寬度。

因此，實現(xiàn)了沿不期望的方向運(yùn)行的磁通量能夠減小，并且漏磁通量能夠減小。因此，永磁體的端部的更多部分能夠用于產(chǎn)生扭矩。因此，根據(jù)本發(fā)明的直接起動電機(jī)需要更少的磁體材料，并且該電機(jī)可比現(xiàn)有技術(shù)的直接起動電機(jī)更便宜。

凹口可具有任何合適的形式。作為示例，這些凹口可以是錐形的、V形的、U形的或者矩形的。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，凹口具有縱向的幾何形狀，并且基本上垂直于轉(zhuǎn)子片帶的邊緣和/或基本上垂直于磁體狹槽的側(cè)面的邊緣延伸。

有利地，凹口通過轉(zhuǎn)子片帶延伸至少一半行程。因此，可以減小橋墻的寬度，使得盡可能多的磁體得到利用。

第一區(qū)域可具有任何合適的形式，并且它可取決于凹口的數(shù)量和凹口的幾何形狀。第一區(qū)域或第二區(qū)域的寬度可改變，然而，最小的寬度也可能出現(xiàn)在第一區(qū)域或第二區(qū)域中的一個以上的地方中。作為示例，可以在第一區(qū)域或第二區(qū)域的限定區(qū)域中設(shè)置恒定的寬度。

可以具有這樣的轉(zhuǎn)子，其中第一區(qū)域的最小寬度小于第二區(qū)域的最小寬度，并且第二區(qū)域是無凹口區(qū)域。一般而言，該方案將能夠以簡單的方式減小沿不期望的方向運(yùn)行的磁通量以及磁通量的泄漏。

可有益地，至少一個凹口在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上接界，并且至少第一側(cè)壁的一部分和/或第二側(cè)壁的一部分基本上垂直于邊緣延伸。