[發明專利]用于電機的磁體元件

在審

• 申請號: 202111073105.6
• 申請日: 2021-09-14
• 公開（公告）號: CN115811153A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 張維;章順力
• 申請（專利權）人: 博澤沃爾茲堡汽車零部件歐洲兩合公司
• 主分類號: H02K1/06
• 分類號: H02K1/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 潘小軍;楊靖

本發明涉及一種用于電機的磁體元件(2)，其具有由永磁的材料制成的一體式的磁體本體(4)，其中，磁體本體(4)具有兩個沿縱向的縱向方向(L)延伸的縱向側(6)和兩個沿橫向的橫向方向(Q)延伸的橫向側(8)，其中，一定數量的彼此平行布置的、縫隙狀的第一留空部(10)被引入到磁體本體(4)中，第一留空部從第一縱向側(6)朝磁體本體(4)的中部延伸，并且其中，一定數量的彼此平行布置的、縫隙狀的第二留空部(12)被引入到磁體本體(4)中，第二留空部從第二縱向側(6)朝磁體本體(4)的中部延伸。

技術領域

本發明涉及一種用于電機的永磁的磁體元件和一種具有這種磁體元件的電機。

背景技術

在現代機動車中，電動馬達作為驅動器以多種多樣方式被使用。例如，電動馬達被用作車窗升降機、天窗或座椅調節驅動器、用作轉向驅動器(EPS，Electrical PowerSteering(電動助力轉向))、用作冷卻風扇驅動器或用作傳動裝置執行器。這種電動馬達必須具有相對較高的轉矩密度或功率密度，并且即使在高溫下也能可靠運行。

作為將電能轉換為機械能的能量轉換器的電動馬達包括形成靜止的馬達部分的定子和形成移動的馬達部分的轉子。

作為(三相交流)電機的尤其是無刷的電動馬達通常具有設有磁場繞組或定子繞組的定子，該定子與具有一個或多個永磁體或永久磁體(轉子磁體)的轉子同軸地布置。永久磁體或永磁體在此是由硬磁材料制成的磁體，它具有恒定的磁場，而不必如在電磁體中那樣使用電功率。

在運行時，由于轉子旋轉，轉子磁體承受能隨時間變化和/或能在空間上變化的磁場，從而由于渦流效應，在無刷的永磁機中可能會出現高的損耗功率。永磁體(例如經燒結的NdFeB永磁體)的損耗功率可能產生大量熱量。損耗熱量導致磁體材料的溫度升高，其中，在達到或超過極限溫度時，永磁體將退磁，并且在此，其磁化和磁場將消失。

為了減小這種退磁風險，轉子磁體通常被拆分成多個較小的磁體或部段，以便將渦流損耗降低到最小程度。這意味著，這種轉子磁體的磁體本體是多體式或多件式的、即具有多個單獨的部段，它們典型地利用粘合劑材料鎖合地接合成轉子磁體或磁體本體。這種將各個磁部段接合或層壓為磁體本體或磁體元件也被稱為“分段接合”。這種分段的或經層壓的轉子磁體的缺點是成本提高和生產周期時間的提高。此外，電磁的有源部件的制造公差降低了馬達功率的穩定性。

Bomatec公司銷售具有一體式的磁體本體的磁體元件，其中，將唯一的、連續或不間斷的、螺旋形的、發夾形的或蜿蜒曲折形的“蛇形線”(Snakeline)作為留空部引入到磁體本體中，以用于減少渦流損耗。蛇形線高精度地被線加工到成品磁體中，由此取消了諸如切割、堆疊和粘合各個部段的步驟。

磁體本體未被蛇形線分割開，但是磁體本體內部的渦流的傳播受到蛇形線抑制，由此減少了磁體本體中的渦流損耗。在此，蛇形線通常具有多個平行的蛇形弧或蜿蜒曲折弧，由此減少了垂直于蛇形弧的導電性。然而，因為僅將連續的留空部作為蛇形線引入到磁體本體中，所以該方法具有的缺點是，其要么僅有限地減少縱向傳導性，要么僅有限減少橫向傳導性。

發明內容

本發明的任務是，說明一種用于電機的特別適當的磁體元件。尤其應該盡可能將磁體本體中的渦流損耗降低到最小程度。在此優選地，在磁體本體的縱向方向上和在橫向方向上的渦流都應該被減少或被抑制。本發明的任務此外是，說明一種特別適當的具有這種磁體元件的電機。

根據本發明，在磁體元件方面，該任務利用權利要求1的特征來解決，并且在電機方面，利用權利要求10的特征來解決。有利的設計方案和改進方案是從屬權利要求的主題。根據意義，關于磁體元件提到的優點和設計方案也可以轉移至電機，并且反之亦然。

根據本發明的磁體元件被設置、適用并且被設定成用于電機、尤其無刷的永磁機。磁體元件在此具有由導電的永磁的材料構成的一體式的、即一件式的或整體的磁體本體。換言之，磁體元件不由各個磁體部段組裝或層壓成。