永磁电机制造技术

一种用于永磁电机的转子，包括在轴向上连续的第一和第二转子部分(102，103)，每个转子部分包括产生具有极距(pp)的磁场的永磁体。转子包括用于将第一转子部分连接到轴(115)的第一联接系统(106)，和用于将第二转子部分连接到轴或连接到第一转子部分的第二联接系统(119)。第二转子部分可响应于第二联接系统的释放而相对于第一转子部分旋转与极距对应的角度，从而将由第一和第二转子部分产生的定子磁通链设置为基本为零。此后，在例如定子绕组的内部故障期间，即使转子旋转，永磁体也基本上不在定子绕组上感生电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种永磁电机，例如，其可以是(但并非必须是)船用轴发电机或其它系统的电机，其中即使在绕组故障的情况下，电机也不能与机械动力线分离。此外，本公开涉及一种用于永磁电机的转子和一种使永磁电机停用的方法。
技术介绍
永磁电机的固有优点是具有良好的效率，因为永磁铁与电磁体相比无损耗地产生磁场。另一方面，当永磁电机为即使在绕组故障时，电机也不能与机械动力线分离的船用轴发电机或者其它系统的电机时，永磁电机也面临挑战。结合典型的永磁电机，挑战之一涉及以下事实：在永磁电机的转子旋转时，在定子绕组的故障期间，例如匝间故障期间，永磁体所产生的磁场也在定子绕组上感生电压。这可能产生故障电流，从而可能导致危险情况。直接的方法是在故障发生后保持永磁电机停止，即不旋转，但这并非在所有情况下都是可能的。例如，船只的推进轴仅允许停止规定的较短时间。因此，永磁体轴发电机应在允许推进轴停止的相对较短的时间内停用。停用永磁体轴发电机基本上有以下两个选项：a)将转子与推进轴以机械方式断开，以及b)消除由永磁体引起的磁场。取决于可用的结构和空间，将转子与推进轴以机械方式断开是一项艰巨的任务，并且会花费太长的时间。通常，消除由永磁体引起的磁场，即，使永磁体退磁，则需要热和/或强的外部反作用磁场或这两者的组合。这当然也会破坏永磁体。
技术实现思路
以下给出了简要概述，从而提供对各种专利技术实施例的一些方面的基本理解。概述不是本专利技术的详尽综述。其既不旨在标识本专利技术的关键或重要要素，也不旨在描述本专利技术的范围。以下概述仅以简化的形式呈现本专利技术的一些概念，作为对本专利技术的示例性和非限制性实施例的更详细描述的序言。根据本专利技术，提供一种新的用于永磁电机的转子，所述永磁电机例如可以是(但并非必须是)组装在船舶的推进轴上/周围的船用轴发电机。根据本专利技术的转子包括：-第一转子部分，包括产生具有极距的磁场的第一永磁体，-第二转子部分，包括产生具有相同极距的磁场的第二永磁体，第一和第二转子部分在轴向上连续，以及-用于将第一转子部分连接到轴的第一联接系统，和用于将第二转子部分连接到轴或连接到第一转子部分的第二联接系统。第二转子部分可响应于第二联接系统的释放而相对于第一转子部分旋转与极距对应的角度，从而使第一和第二永磁体所产生的定子磁通链基本为零。在第二转子部分旋转与极距对应的角度之后，即使转子旋转，永磁体也基本上不会在定子绕组上感生电压。上述第二联接系统例如可包括在第一和第二转子部分之间的安全销。在故障情况下，安全销可被破坏或移除，从而第二转子部分可相对于第一转子部分旋转。安全销例如可设置有螺栓头，从而能够通过扭转所考虑的安全销而破坏每个安全销。第二联接系统还可包括在第一和第二转子部分之间的螺栓。在故障情况下，可利用例如电动工具快速移除所述螺栓。第一和第二转子部分中的每一个也可例如通过联轴器而单独与轴连接，使相同的磁极轴向对齐。在故障情况下，一个转子部分相对于另一转子部分旋转与极距对应的角度，使得当沿轴向方向看去时，转子部分的相反的磁极对齐。根据本专利技术，还提供一种新的永磁电机，其包括定子和根据本专利技术的转子。根据本专利技术，还提供一种新的使永磁电机停用的方法，所述电机的转子包括：在轴向上连续的第一和第二转子部分，用于将第一转子部分连接到轴的第一联接系统，以及用于将第二转子部分连接到轴或连接到第一转子部分的第二联接系统。根据本专利技术的方法包括：-释放第二联接系统，以使第一和第二转子部分能够相对于彼此旋转，以及-使第一和第二转子部分相对于彼此旋转与第一和第二转子部分的永磁体所产生的磁场的极距对应的角度，从而将第一和第二转子部分在永磁电机的定子绕组上产生的磁通链设置为基本为零。上述方法的原理可被认为是消除由永磁转子产生的定子磁链的新方法。在所附的从属权利要求中描述了本专利技术的多个示例性和非限制性实施例。当结合附图阅读时，从以下对具体的示例性和非限制性实施例的描述中，将最好地理解本专利技术的各种示例性和非限制性实施例的结构及操作方法，以及其它目的和优点。本文中使用的动词“包括”和“包含”是开放性的限制，既不排除也不要求存在未记载的特征。除非另有明确说明，否则所附的从属权利要求中限定的特征可以相互自由组合。此外，应当理解，贯穿本文使用的“一”或“一个”，即单数形式，并不排除多个。附图说明以下参照附图更详细地解释本专利技术的示例性和非限制性实施例及其优点，其中：图1a-1j示出了根据本专利技术的示例性和非限制性实施例的永磁转子，图2a示出了根据本专利技术的示例性和非限制性实施例的永磁电机，图2b示出了根据本专利技术的示例性和非限制性实施例的永磁电机的定子绕组的电路图，及图3示出了根据本专利技术的示例性和非限制性实施例的使永磁电机停用的方法的流程图。具体实施方式以下描述中所提供的具体示例不应被解释为限制所附权利要求的范围和/或适用性。除非另有明确说明，否则在说明书中所提供的实施例的清单和组并非为穷举。图1a示出了用于永磁电机的、根据本专利技术示例性和非限制性实施例的转子101的局部剖视图。转子101的旋转轴线与坐标系199的z轴平行。与局部剖视图相对应的一个截面与坐标系199的xz平面平行，另一截面与坐标系199的yz平面平行，从而使截面与转子的旋转轴线重合。图1b示出了转子101的等距视图，图1c示出了沿图1b中所示的线A-A截取的截面的一部分。与图1c相对应的截面与坐标系199的yz平面平行。各个图1a-1c中所示的坐标系199示出了与图1a-1c相关的观察方向。转子101包括第一转子部分102，第一转子部分102包括产生具有极距pp的磁场的第一永磁体。在图1a中，用附图标记104表示其中一个第一永磁体。图1a和1b示出了极距pp。转子101包括第二转子部分103，第二转子部分103包括产生具有相同极距pp的磁场的第二永磁体。在图1a中，用附图标记105表示其中一个第二永磁体。在图1a中，用字母“N”表示的每个永磁体的N极背离转子的旋转轴线，S极朝向转子的旋转轴线。相应地，用字母“S”表示的每个永磁体的S极背离转子的旋转轴线，N极朝向转子的旋转轴线。从图1a-1c可以看出，第一和第二转子部分102和103在轴向方向上、即在坐标系199的z方向上是连续的。转子101包括用于将第一转子部分102固定到轴115的第一联接系统106。在图1a-1c所示的示例性情况中，第一联接部分106包括具有锥形表面的联接元件，当采用螺栓将联接元件轴向地彼此压靠时，其中的一个联接元件径向压靠在轴上。在图1c中，用附图标记121表示上述锥形表面。转子101包括用于将第二转子部分103连接到第一转子部分102的第二联接系统119。在该示例性情况下，第二联接系统119可包括这种设置：其中第二转子部分103由第一转子部分102的中心部分118旋转地支撑。但是，第二联接系统119也可包括这种设置：其中第二转子部分103直接由轴115支撑。在该示例性情况下，第二转子部分103可借助于由铜或其它合适的轴承材料制成的衬套116和117而被中心部分118旋转地支撑。中心部分118的圆柱面表面或第二转子部分103的圆柱面表面也可涂覆有铜或其它合适的轴承材料。衬套116和117或相应的涂层减少摩擦并防止磨损。第二联接系统119还包括以扭矩传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电机的转子(101，201)，所述转子包括：‑第一转子部分(102)，所述第一转子部分包括产生具有极距的磁场的第一永磁体(104)，‑第二转子部分(103)，所述第二转子部分包括产生具有相同极距的磁场的第二永磁体(105)，所述第一和第二转子部分在轴向上连续，以及‑用于将所述第一转子部分连接到轴(115)的第一联接系统(106)，和用于将所述第二转子部分连接到所述轴或连接到所述第一转子部分的第二联接系统(119)，其特征在于，所述第二转子部分能响应于第二联接系统的释放而相对于第一转子部分旋转与所述极距对应的角度，从而使由所述第一和第二永磁体在永磁电机的定子绕组上所产生的磁通链基本为零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.09 US 62/145,2251.一种永磁电机的转子(101，201)，所述转子包括：-第一转子部分(102)，所述第一转子部分包括产生具有极距的磁场的第一永磁体(104)，-第二转子部分(103)，所述第二转子部分包括产生具有相同极距的磁场的第二永磁体(105)，所述第一和第二转子部分在轴向上连续，以及-用于将所述第一转子部分连接到轴(115)的第一联接系统(106)，和用于将所述第二转子部分连接到所述轴或连接到所述第一转子部分的第二联接系统(119)，其特征在于，所述第二转子部分能响应于第二联接系统的释放而相对于第一转子部分旋转与所述极距对应的角度，从而使由所述第一和第二永磁体在永磁电机的定子绕组上所产生的磁通链基本为零。2.如权利要求1所述的转子，其中，所述转子还包括至少一个弹簧加载的锁定装置(108)，用于响应于所述第二转子部分已相对于所述第一转子部分旋转与所述极距对应的所述角度的情形，而将所述第二转子部分相对于所述第一转子部分锁定。3.如权利要求1或2所述的转子，其中，所述第二联接系统(119)包括用于将第一和第二转子部分彼此连接的一个或多个安全销(107)。4.如权利要求3所述的转子，其中，每个所述安全销的第一端(109)成形为能够利用工具扭转，并且每个所述安全销的第二端以不可旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕努·库罗宁，马库斯·西尔万托宁，尤西·普兰恩，
申请(专利权)人：斯维奇传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI