[發(fā)明專利]電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410406407.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104377854B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅爾夫·福爾默
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): H02K1/22
• 分類號(hào): H02K1/22;H02K1/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器(9)的磁阻式轉(zhuǎn)子(3)，該轉(zhuǎn)子具有偶數(shù)數(shù)量的極(6)，其中磁阻式轉(zhuǎn)子的極(6)的材料具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性，即在一個(gè)空間方向上具有比較小的磁阻，帶有μr>20的相對(duì)磁導(dǎo)率和>1T的飽和極化度，并且在另外兩個(gè)與其垂直的空間方向上具有比較高的磁阻，帶有μr<1.6的相對(duì)磁導(dǎo)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的轉(zhuǎn)子和電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器自身，其中轉(zhuǎn)子具有與方向相關(guān)的不同的電感。

背景技術(shù)

在目前的電機(jī)結(jié)構(gòu)中，例如利用軟磁材料構(gòu)造磁阻式轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子利用轉(zhuǎn)子片中的氣隙來(lái)組合，以便獲得與方向相關(guān)的不同的磁電阻。因而在d軸和q軸中產(chǎn)生不同的電感并且因此引起在轉(zhuǎn)子表面上的切向力。

在轉(zhuǎn)子中的具有內(nèi)置的磁體的永久勵(lì)磁的機(jī)器中，在轉(zhuǎn)子的軟磁性的片中設(shè)置針對(duì)性的氣隙，以便減少q-電感(q-Induktivitaet)。

此時(shí)的缺點(diǎn)是，對(duì)于這種轉(zhuǎn)子而言的制造花費(fèi)相比較而言是很大的。這種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的效率相比較而言是很小的。

發(fā)明內(nèi)容

由此引出本發(fā)明的目的，完成一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子、特別是磁阻式轉(zhuǎn)子，其具有和永久勵(lì)磁的同步電動(dòng)機(jī)一樣的電學(xué)和動(dòng)力學(xué)屬性。

所提出的目的通過(guò)具有偶數(shù)數(shù)量的極的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的磁阻式轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中磁阻式轉(zhuǎn)子的極的材料具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性，該材料在一個(gè)空間方向上具有較小的磁阻，帶有μr&gt;20的相對(duì)磁導(dǎo)率和&gt;1T的飽和極化度，并且在另外兩個(gè)與其垂直的空間方向上具有較高的磁阻，其帶有μr&lt;1.6的相對(duì)磁導(dǎo)率。

所提出的目的也通過(guò)永久勵(lì)磁的轉(zhuǎn)子借助于基本上在徑向上布置的鐵氧體磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述鐵氧體磁鐵通過(guò)具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性的材料彼此分開(kāi)，該材料在一個(gè)空間方向上具有較小的磁阻，帶有μr&gt;20的相對(duì)磁導(dǎo)率和&gt;1T的飽和極化度，并且在另外兩個(gè)與其垂直的空間方向上具有較高的磁阻，其帶有μr&lt;1.6的相對(duì)磁導(dǎo)率。

所提出的目的也通過(guò)具有定子的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述轉(zhuǎn)子具有產(chǎn)生磁場(chǎng)的繞組，在運(yùn)行具有根據(jù)本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器時(shí)，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁相互作用。

根據(jù)本發(fā)明，磁阻式轉(zhuǎn)子現(xiàn)在配有具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性的材料。該材料在一個(gè)空間方向上具有很小的μr&gt;20的磁阻和B&gt;1T的飽和極化度。在另外兩個(gè)與其垂直的空間方向上，其表現(xiàn)與空氣類似并具有μr&lt;1.6。在這兩個(gè)另外的空間方向上，存在相比較而言更大的磁阻。

這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了與永久勵(lì)磁的同步機(jī)器的效率相類似的效率。在這種具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性的材料中不涉及完全意義上的形成對(duì)轉(zhuǎn)子的獨(dú)有激勵(lì)的永磁體，而且通過(guò)結(jié)構(gòu)各向異性，在一個(gè)空間方向上-其也可以是逐段地可修改的-以微小的磁阻引導(dǎo)由定子產(chǎn)生的磁通量。

由于不制造、特別是不勵(lì)磁完全意義上的永磁體，降低了制造成本。

這種具有磁性結(jié)構(gòu)各向異性的材料僅具有相比較而言很小的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度(Koezitivfeldstaerke)。

有利地，在此主要使用釹-鐵-硼，在特有的鑄造方法中，其具有很小的、&lt;10kA/m的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度。

這種材料的應(yīng)用導(dǎo)致了在電動(dòng)機(jī)器中的新的結(jié)構(gòu)特征。現(xiàn)在可以定向地引導(dǎo)磁通量，這導(dǎo)致了很小的漏磁并且特別是相對(duì)于傳統(tǒng)的磁阻式機(jī)器而言，提高了電動(dòng)機(jī)的效率。在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)中已經(jīng)根據(jù)方向影響了或者調(diào)整了轉(zhuǎn)子的電感。從而得到兩極的、四極的、六極的、八極的或者更多極的轉(zhuǎn)子。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，在具有內(nèi)置的例如是徑向布置的鐵氧體磁鐵的磁體的永久勵(lì)磁的機(jī)器中，通過(guò)磁性結(jié)構(gòu)各向異性降低了分流電感。這導(dǎo)致了相比較而言更高的電動(dòng)機(jī)器的電流-轉(zhuǎn)矩-特性的線性度。