[發明專利]具有轉數高度穩定的轉子的電機

有效

• 申請號: 201610821571.0
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106849417B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 伊夫·伯克哈特;阿里斯蒂德·斯帕尼奧洛
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K1/27
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本申請涉及一種具有轉數高度穩定的轉子的電機。電機(1)具有能夠圍繞著旋轉軸(7)旋轉的轉子(3)。所述轉子(3)在徑向上從外面被定子(2)包圍。在所述轉子(3)中引入了挖空部(9)。每兩個在圍繞著旋轉軸(7)的圓周方向上看直接相鄰的挖空部(9)布置成V形的，使得V的尖端朝向旋轉軸(7)，并且V的腿部朝向定子(2)指向。就構成各一個V的多對挖空部(9)而言，挖空部(9)中的分別至少一個具有回線(12)，相應的挖空部(9)經過這個回線徑向朝外敞開。

技術領域

本發明由一種電機出發，

-其中，所述電機具有能夠圍繞著旋轉軸旋轉的轉子，

-其中，所述轉子徑向地從外面被定子包圍，

-其中，在轉子中引入了許多挖空部，

-其中，每兩個圍繞著旋轉軸在圓周方向上看直接相鄰的挖空部布置成V形的，從而這個V的尖端朝向旋轉軸，并且V的腿部指向定子。

背景技術

這類電機普遍公知。尤其是永磁激勵同步機經常以這種方式構建。在這種情況下，在挖空部內布置了永磁體。

在永磁激勵同步機作為電動汽車的牽引馬達運行時，經常對電動機車的生產商提出以下要求，即，電機的轉子必須能夠以極高的轉數旋轉。尤其是在具有嵌入轉子的永磁體的永磁激勵同步機中，轉子疊片組必須以如下方式設置，即，使得它能夠承受作用到永磁體上的離心力。此外，轉子既不能塑性變形，也不能破裂或者斷開。

在現有技術中，通常為轉子使用高硬度的電鋼片。此外還以如下方式選擇轉子結構，即，使得在運行時出現的材料應力不超過允許的極限值。在實踐中，這通常導致圍繞著挖空部的區域充分嚴格地限定尺寸。然而，從電磁的角度看，這些區域(連接片)恰恰應該盡可能地薄，因為由此最小化漏磁通和短路磁通。相反地，較強的連接片又決定了需要需要更多的磁材料，由此增加了成本。因為在運行時出現的、此外還作用于永磁體的離心力，進一步使得內連接片延展，也就是說，轉子的那些在每兩個圍繞著旋轉軸的旋轉方向上看直接相鄰的、構成V的挖空部之間位于最窄部位上的區域。轉子因此傾向于擴張。然而，這種擴張被外連接片阻礙，也就是說被轉子的那些位于構成各一個V的兩對挖空部之間的區域。然而，在那里卻有高的切向應力作用于轉子。

發明內容

本發明的目的在于，以如下方式構造開頭所述類型的電機，即，使得尤其是降低切向應力。

該目的通過一種電機得以解決。

根據本發明，開頭所述類型的電機通過以下方式構造，即，就構成各一個V形的多對挖空部而言，挖空部中的分別至少一個具有一個回線相應的挖空部經過這個回線徑向朝外敞開。

基于這種構造方式，允許內連接片延展，從而允許轉子的略微擴張，而不會導致轉子圓周上出現不允許的高切向應力。

有可能的是，在圍繞著旋轉軸的圓周方向上看，在每個徑向朝外敞開的挖空部之后分別是正好一個朝著徑向朝外封閉的挖空部。作為替選有可能的是，在圍繞著旋轉軸的圓周方向上看，在每兩個徑向朝外敞開的挖空部之后分別是正好兩個徑向朝外封閉的挖空部。在這兩種構造方式中，由于針對每個磁極有其中一個外連接片保留，所以相應的磁極仍然在切向上受支撐或被固定。

然而也有可能的是，就構成各一個V的多對挖空部而言，兩個挖空部都徑向朝外敞開。在這種情況下，離心力必須完全被內連接片攔截。

優選地，在回線回線中引入非磁性的填充材料，這種材料是電絕緣的或者導電性比轉子差。尤其是當就構成各一個V的多對挖空部而言兩者都徑向朝外敞開時，這種構造方式是有利的。然而，即使是在就構成各一個 V的多對挖空部而言，只有其中一個徑向朝外敞開時，這種構造方式也是可以實現的。由此能夠以特別簡單的方式攔截在切向上起作用的力或將其中的轉矩從磁極傳遞到轉子上。所述填充材料例如可以是GFK(玻璃纖維強化的人工材料)或者GFK(碳纖維強化的人工材料)。