[發明專利]轉子組件

在審

• 申請號: 201780006809.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108463941A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 詹姆斯·杜蒙斯尼爾·威德默;穆罕默德·基米亞貝吉
• 申請（專利權）人: 泰恩河畔紐卡斯爾大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王娟;楊明釗

轉子組件(10)具有轉子支撐轂(12)，該轉子支撐轂(12)包括圍繞轉子支撐轂的周邊布置的多個第一連接部件。轉子組件還具有多個轉子段(14)，該多個轉子段各自具有第二連接部件。第二連接部件中的每個與多個第一連接部件中的至少一個是可配合的，以圍繞轉子支撐轂的周邊連接轉子段中的每一個。多個固定部件(26)各自構造成被容納在配合的第一連接部件和第二連接部件之間，并在其間形成過盈配合，以便將轉子段固定到轉子支撐轂。轉子支撐轂可以包括多個疊片。

技術領域

本發明涉及轉子組件。更具體地但非唯一地，本發明涉及用于電機(electricmachine)的轉子組件、電機和包括電機的交通工具。

背景

使用電機來產生牽引力以驅動交通工具，例如混合動力交通工具(HEV)或電動交通工具(EV)越來越普遍。永磁馬達可提供適用于這些應用的高功率密度和效率。然而，這些特性可以依賴于高能量密度永磁體的使用，這降低了對于給定功率密度所需的電負載水平和相關的繞組損耗。由稀土元素制成的永磁體(例如釹鐵硼(NdFeB))提供高功率密度和良好的抗去磁性。然而，這些類型的永磁體相對昂貴，在歷史上受到價格波動的影響，并且被引證為具有明顯的環境影響(environmental footprint)。因此，如果開發具有足夠的功率密度、效率和抗去磁性的水平的新馬達，則至少在某些應用中，使用包括更少或不包括稀土元素的磁體(例如鐵氧體磁體)將是可取的。

包括兩部分的輻條式轉子(即圍繞中心非磁性支撐件布置的多個鐵磁極)提供了適于開發所需的新馬達的轉子拓撲結構(rotor topology)。(確保高速運行所需的轉子的結構完整性，同時由于非磁性中心支撐而提供了相對高的功率密度水平。)然而，這種兩部分轉子通常由于額外的轉子部件和用于將磁極和中心支撐件彼此聯接所必需的設置而導致額外的成本。組成部件通常使用高精度加工工藝制造以確保它們之間的充分連接。這種加工相對昂貴，并且不理想地使兩部分轉子的每成本競爭力的性能最小化?？梢允褂孟鄬Ρ阋说臄D壓工藝制造組成部件。然而，適于在擠壓工藝中使用并且提供良好轉子特性的材料(例如銅鈹合金)是不期望地昂貴的。正是在這種背景下構思了本發明。

本發明的實施方案的目的是至少減輕與已知布置相關聯的一個或更多個問題。

發明概述

根據本發明的第一方面，提供了一種用于電機的轉子組件，該轉子組件包括：轉子支撐轂，其具有圍繞轉子支撐轂的周邊布置的多個第一連接部件；多個轉子段，其各自具有第二連接部件，第二連接部件中的每一個與多個第一連接部件中的至少一個是可配合的，以圍繞轉子支撐轂的周邊連接轉子段中的每一個；以及多個固定部件，其各自構造成被容納在配合的第一連接部件和第二連接部件之間，并在其之間形成推理配合，以便將轉子段固定到轉子支撐轂。使用固定部件將轉子段固定到轉子支撐轂上消除了使用高精度加工工藝制造轉子支撐轂和/或轉子段的需求。

在某些實施方案中，第一連接部件中的至少一個或第二連接部件中的一個可包括凹口，該凹口構造成將多個固定部件中的至少一個容納在其中。凹口可有助于固定部件在相對于第一連接部件、第二連接部件或兩者的最佳位置的插入。

可選地，固定部件中的至少一個可以是銷。附加地或可替代地，固定部件中的至少一個可以是非磁性的和/或固定部件之一由聚合物材料組成或包括聚合物材料。附加地或可替代地，固定部件中的至少一個可以由纖維增強材料組成或包括纖維增強材料。

在某些實施方案中，多個第一連接部件中的至少一個或多個第二連接部件中的一個具有冷杉樹輪廓(fir tree profile)。

在某些實施方案中，轉子支撐轂可以包括多個疊片?？蛇x地，該多個疊片中的一個或更多個疊片可以結合到該多個疊片中的至少一個其它疊片。附加地或可替代地，多個疊片中的一個或更多個可以機械地緊固(例如夾緊)到多個疊片中的至少一個其它疊片。