永磁体转子及其方法技术

在一个实施例中，提供了一种电机。该电机包括机壳和至少部分地布置在该机壳内的定子，该定子包括多个齿和绕制于该多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该电机进一步包括径向嵌入式永磁体转子，其至少部分地布置在机壳内部，该转子包括至少一个径向嵌入式永磁体并被配置为提供增强的磁通，以用来相较于铜质绕组减少电动机的效率损耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】在一个实施例中，提供了一种电机。该电机包括机壳和至少部分地布置在该机壳内的定子，该定子包括多个齿和绕制于该多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该电机进一步包括径向嵌入式永磁体转子，其至少部分地布置在机壳内部，该转子包括至少一个径向嵌入式永磁体并被配置为提供增强的磁通，以用来相较于铜质绕组减少电动机的效率损耗。【专利说明】
本专利技术的领域一般地涉及电动机，且更特别地，涉及径向嵌入式永磁体转子和用于电动机的替代材料。
技术介绍
各种不同类型的电机包括永磁体。例如，无刷直流(BLDC)电动机可包括连接至转子铁芯外表面的多个永磁体。典型地，使用粘合剂和/或外部保持罩将永磁体连接至转子铁芯外表面。在永磁体与转子铁芯之间的这种连接必须抵抗在高速旋转期间施加在永磁体上的易于将永磁体从电动机分离的作用力。永磁体还可以布置在转子铁芯内部，通常称之为内置式永磁体转子。在转子内部形成插槽，且磁体插入该插槽。该磁体插槽必须大于磁体以允许磁体插入。然而，磁体必须被固定在插槽内部，以用来在电机运行期间防止磁体移动。电机的性能取决于将该磁体保持在转子内部已知的位置。可以使用粘合剂用来将磁体固定在相对于转子的固定的位置。然而，由于譬如温度，温度循环和环境条件之类的因素，粘合剂的寿命有限。 许多已知的电机通过产生转矩做功，其是磁通、定子电流和其他常量的产物。在电动机中，典型地由布置在电动机内部的转子上的永磁体产生磁通。一些已知的稀土永磁体，譬如钕铁硼磁体，相对于典型的铁氧体永磁体产生更大量的磁通。然而，近年来稀土磁体的成本已经大幅上升，催生了对相对于使用稀土磁体的系统产生相似量的磁通并提供相似效率的低成本永磁体系统的需求。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种电机，该电机包括机壳和定子，其至少部分地布置在所述机壳内部，该定子包括多个齿以及绕制在所述多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该电机进一步包括径向嵌入式永磁体转子，其至少部分地布置在该机壳内部，该转子包括至少一个径向嵌入式永磁体并被配置为相较于铜质绕组提供增强的磁通以用来减少转子效率的损耗。在一个实施例中,提供了一种电机。该电机包括机壳和定子，其至少部分地布置在该机壳内部，该定子包括多个齿和绕制于所述多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该绕组包括绕制于该至少一个齿上的多个匝，并被配置为将所述电机的速度-转矩曲线的拐点基本上定位在所述电机的满载工作点处。该电机进一步包括转子，其至少部分地布置在所述机壳内部，所述转子包括至少一个永磁体，并被配置为相对于所述定子旋转.在又一个实施例中，提供了一种电机。该电机包括机壳和定子，其至少部分地布置在该机壳内部，该定子包括多个齿和绕制于该多个齿中的至少一个齿周围的绕组。该电机进一步包括转子，其至少部分地布置在该机壳内部，该转子包括至少一个永磁体，并被配置为相对于该定子旋转。该转子进一步包括短于该定子长度的长度，该较短长度的转子被配置为在该电机以相对于该电机的标准设计速度更高的速度运行期间，减少磁通输出、磁通密度和铁芯损耗中的至少一个。在又一个实施例中，提供了一种制造电机的方法。该方法包括:提供机壳，并将定子至少部分地布置在机壳内部。该定子包括多个齿和绕制于多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该方法进一步包括将径向嵌入式永磁体转子至少部分地布置在机壳内部。该转子包括至少一个径向嵌入式永磁体并被配置为提供增强的磁通，以用来相较于铜质绕组减少电动机的效率损耗。在又一个实施例中，提供了一种制造电机的方法。该方法包括:提供机壳，并将定子至少部分地布置在机壳内部，该定子包括多个齿。该方法进一步包括在多个齿中的至少一个齿周围绕制多个匝铝质绕组。该多个匝被配置为将该电机的速度-转矩曲线的拐点基本上定位在该电机的满载工作点处。该方法进一步包括将转子至少部分地布置在机壳内部，该转子包括至少一个永磁体并被配置为相对于定子旋转。在又一个实施例中，提供了一种制造电机的方法。该方法包括:提供机壳，并将定子至少部分地布置在机壳内部。该定子包括多个齿和绕制于该多个齿中的至少一个齿周围的绕组。该方法进一步包括将转子至少部分地布置在机壳内部，该转子包括至少一个永磁体并被配置为相对于定子旋转。该转子包括短于该定子长度的长度，由此该转子在该电机以相对于该电机的标准设计速度更高的速度运行期间，减少磁通输出、磁通密度和铁芯损耗中的至少一个。在又一个实施例中，提供了 一种用于在不调整电动机长度的情况下提高具有铝质绕组的电动机效率的方法。该方法包括:提供机壳以及提供定子，其至少部分地位于机壳中。该定子包括多个齿和绕制于多个齿中的至少一个齿周围的铝质绕组。该方法进一步包括提供转子，其至少部分地位于机壳中，该转子包括至少一个永磁体；以及增加电动机的磁通输出，以用来相较于铜质绕组减少电动机的效率损耗。在又一个实施例中，提供了一种提高以相对于所述电动机的设计速度更高的速度运行的电动机的效率的方法。该方法包括提供机壳并提供定子，其至少部分地位于该机壳内部，该定子包括绕制于至少一个齿周围的绕组。该方法进一步包括提供转子，其至少部分地位于该机壳内部，该转子包括至少一个永磁体，并当该电动机以所述更高的速度运行时，减少该电动机的磁通密度、磁通输出和铁芯损耗中的至少一个。【专利附图】【附图说明】图1是示例性的电机透视剖视图；图2是可以包含在图1所示电机内部的示例性的转子铁芯的主视图；图3是可以包含在图1所示电机内部的另一个示例性的转子铁芯的主视图；图4是可以包含在图1所示电机内部的另一个示例性的转子铁芯的主视图；图5是位于定子铁芯内部的如图3所示的示例性的转子铁芯的主视图；图6是可以包含在如图1所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的分解图；图7是可以包含在如图1所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的主视图；图8是其中具有保持材料的如图7所示的转子铁芯的放大图；图9是其中具有另一种保持材料的如图7所示的转子铁芯的放大图；图10是可以包含在如图1中所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的透视图；图11是具有旋转端叠片和永磁体的图10中的转子铁芯的透视图；图12是可以包含在如图10所示的转子铁芯内部的示例性的叠片的主视图；图13是可以包含在如图10所示的转子铁芯内部的另一个示例性的叠片的主视图；图14是可以包含在如图10所示的转子铁芯内部的另一个示例性的叠片的主视图；图15是可以包含在图1中所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的主视图；图16是可以包含在图1中所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的透视剖视图；图17是可以包含在图1中所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的透视图；图18是具有机械断开的腹板的图17所示的转子铁芯的透视图；图19是可以包含在图1中所示的电机内部的另一个示例性的转子铁芯的透视图；图20是另一个示例性的电机的透视剖视图；图21是一个绘制了电机速度和转矩的值的图表；以及图22是另一个示例性的电机的透视剖视图。具体实施例由于稀土磁体和用于绕组的铜的成本的增加，在电动机的设计和制造中成本较低的替代材料是可取的。本专利技术提供使用替代稀土磁体和铜绕组的材料的设计和方法，同时减少或弥补与这些替代材料有关的效率损耗，并减少或消除电机长度的增加。图1是示例性的电动机1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·布拉马瓦，
申请(专利权)人：雷勃美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：