[發(fā)明專利]一種電動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880070577.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111279586B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·克梅利塞克;A·戈?duì)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾邁士科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/2783
• 分類號(hào): H02K1/2783
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

本發(fā)明涉及一種磁極布置，包括沿縱向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線X背靠背布置的多個(gè)磁極組件。每個(gè)磁極組件將磁通提供給氣隙G。每個(gè)磁極組件包括一個(gè)或多個(gè)磁極片和兩個(gè)磁通部件。第一磁通部件由以周向延伸陣列布置的多個(gè)軸向位移的軸向磁化的磁鐵提供。第二磁通部件由圍繞旋轉(zhuǎn)軸線X周向間隔的多個(gè)周向磁化磁鐵提供。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，特別地但不限于徑向磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)和用于此類電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子布置，該轉(zhuǎn)子布置將產(chǎn)生的磁通聚焦，并且能夠允許多個(gè)轉(zhuǎn)子組件的軸向堆疊。

背景技術(shù)

在采用磁鐵作為激勵(lì)源的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中的磁通聚焦可以通過(guò)使用各種磁路布置(拓?fù)洹⒃O(shè)計(jì))來(lái)實(shí)現(xiàn)。磁通聚焦的目的是在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中實(shí)現(xiàn)高磁通密度，甚至可能高于磁鐵的剩余磁通密度。Boulder Wind Power公司的(US2016247616(A1):2016-08-25)介紹了幾種不同的利用了磁通聚焦的概念的磁鐵和極片布置，可將其納入各種電動(dòng)機(jī)拓?fù)渲小鹘y(tǒng)地，徑向磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)的磁通聚焦是使用嵌入在層疊電工鋼制的轉(zhuǎn)子中的一個(gè)或多個(gè)磁鐵陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。眾所周知的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式是輪輻或V型轉(zhuǎn)子拓?fù)洌渲羞B續(xù)的磁鐵被磁化，使得它們彼此極性相對(duì)。在輪輻布置中，磁鐵沿周向磁化，而在V型轉(zhuǎn)子中，離開(kāi)磁鐵的磁通具有周向和徑向分量。為了限制磁通泄漏并進(jìn)一步提高氣隙磁通密度，可以在兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中添加徑向方向磁化的附加磁鐵。徑向聚焦磁通的轉(zhuǎn)子示例公開(kāi)于：美登沙電氣制造有限公司(Meidensha Electric Mfg Co.Ltd)(JP2016082733(A)：2016-05-16)、沃爾夫?qū)譅柨死?Wolfgang Volkrodt)(US4127786(A)：1978-1 1-28)、三星電子有限公司(Samsung Electronics Co.Ltd)。(US2014375162(A1)：2014-12-25)和JTEKT集團(tuán)(JP2017055493(A)：2017-03-16)。雖然輪輻型拓?fù)涫且痪S磁通聚焦的示例，其中磁鐵只提供周向方向的磁通，而V型轉(zhuǎn)子可以看作是二維聚焦，因?yàn)榇盆F提供周向和徑向方向的磁通。二維磁通聚焦也可以通過(guò)將周向磁化的磁鐵陣列與沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸線的方向磁化的磁鐵(軸向磁化磁鐵)陣列組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。由K.Atalah和J.Wang公開(kāi)了這一概念(一種具有軸向和周向磁化永磁鐵的轉(zhuǎn)子(A rotor with axially and circumferentially magnetizedpermanent magnets,IEEE Transactions on Magnetics)，IEEE磁學(xué)事務(wù)(IEEETransactions on Magnetics)，2012年11月)。由兩個(gè)陣列的磁鐵產(chǎn)生的磁通由磁極片引導(dǎo)向電動(dòng)機(jī)氣隙。因?yàn)榇磐ㄒ灾芟蚝洼S向方向進(jìn)入磁極片并沿徑向方向離開(kāi)磁極片，所以磁通路徑明顯是三維的。相似的，磁端板(為由軸向磁化磁鐵生成的磁通提供返回路徑)以三維方式引導(dǎo)磁通。

由K.Atalah和J.Wang(一種具有軸向和周向磁化永磁鐵的轉(zhuǎn)子(A rotor withaxially and circumferentially magnetized permanent magnets,IEEE Transactionson Magnetics)，IEEE磁學(xué)事務(wù)(IEEE Transactions on Magnetics)，2012年11月)示出，針對(duì)二維磁通聚焦布置，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度較短時(shí)，在氣隙中的磁通密度最高。這是因?yàn)閬?lái)自軸向磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)。針對(duì)許多應(yīng)用，要求轉(zhuǎn)子具有小外徑和高軸向長(zhǎng)度(例如，如果需要低慣性)。

本發(fā)明介紹了用于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的三維磁通聚焦的概念。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子極片中的磁場(chǎng)是由磁通源激勵(lì)的，磁通源在全部三個(gè)方向上提供磁通，從而實(shí)現(xiàn)三維磁通聚焦。本文檔公開(kāi)了各種三維聚焦布置的具體實(shí)施方式。由于三維磁通聚焦，所以氣隙磁通密度可以遠(yuǎn)高于在轉(zhuǎn)子中所采用的磁鐵的剩余磁通密度，從而使低成本、低剩余磁通密度的非稀土磁鐵的使用成為可能。