转子和电机制造技术

一种设置为用于电机的转子(1)，所述转子具有至少一个磁极，所述至少一个磁极包括主磁体(2)和至少一个辅助磁体(4)，其中所述主磁体(2)的磁轴与所述辅助磁极(4)的磁轴不同。此外，描述了一种包括所述转子(1)的电机。

【技术实现步骤摘要】
转子和电机
本专利技术涉及一种用于电机的转子，还涉及一种包括所述转子以及定子的电机。
技术介绍
由永磁体激励的电机由于其高功率密度和高效率而越来越受欢迎。根据转子类型，对在转子中具有埋入式永磁体的机器与在转子中具有表面式永磁体的机器之间进行区分。在这两种情况下，所述机器都是典型的同步机器。在埋入式磁体的情况下，该埋入式磁体可以以不同的方式插入转子中，例如作为呈V形的切向磁体或作为辐条磁体，即径向对齐的磁体。尤其是永磁励磁同步电机(PMSM)在车辆中的的应用中，为了增加永磁励磁电机的转矩密度，需要进一步增加每个磁极的磁体体积。通过独立权利要求的对象来解决关于转子和电极的这个任务。在从属权利要求中规定了进一步的改进和有利的设计。
技术实现思路
在一个实施例中，一种用于电机的转子具有至少一个磁极。所述磁极由主磁体和至少一个辅助磁体形成，所述主磁体的磁轴与所述辅助磁体的磁轴不同。换句话说，所述主磁体和所述至少一个辅助磁体在不同的方向上被磁化。通过示例，所述主磁体形成为表面磁体并且在径向方向上被磁化，而所述至少一个辅助磁体在径向方向上对齐并且因此在切线方向上被磁化。优选地，所述至少一个辅助磁体用于放大所述主磁体的磁通量。因此，所述转子磁极产生的磁通量增加，使得利用所提出的转子能够比利用常规的转子产生更高的转矩。在一个实施例中，所述主磁体的几何形状与所述辅助磁体的几何形状不同。所述几何形状包括，例如，所述磁体的长度、所述磁体的厚度、所述磁体的外形等。r>在一个实施例中，所述主磁体和所述至少一个辅助磁体有助于所述至少一个磁极的极化。所述辅助磁体优选地与其极化方向对齐，以这种方式使得所述主磁体的磁通量被放大。在各种情况下，所述主磁体和所述辅助磁体优选地是永磁体。通过示例，所述主磁体可以设计为表面磁体。一个或多个所述辅助磁体能够设计为埋入式辐条磁体。在另一个实施例中，所述主磁体设计为V形磁体。所述至少一个辅助磁体设计为埋入式辐条磁体。如果两个辅助磁体与所述主磁体相关联，则所述两个辅助磁体能够设置在所述主磁体的相反侧。所述布置优选地是轴对称的。在一个实施例中，在辅助磁体轴与径向转子轴之间的机械角度是0度。在另一个实施例中，在一个辅助磁体轴(或多个辅助磁体轴)与所述径向转子轴之间的机械角度不同于0度。所述辅助磁体能够位于更靠近所述转子表面的位置，即更靠近所述气隙的位置，或更靠近所述转子轴的位置。在主磁体的两侧的每一侧各有一个辅助磁体的实施例中，基于希腊字母Pi(Π)获得几何形状的布置。与此相一致，产生的转子称为Π转子。在一个实施例中，所述转子既包括辐条形主磁体又包括表面主磁体。可能的情况是，辅助磁体或与表面磁体相关联，或与辐条磁体相关联，或与二者均相关联。例如，六极转子可以由两个相对的辐条磁体和相对于所述两个相对的辐条磁体偏移90°的两个表面磁体或V形磁体形成。下文在附图的基础上更详细地说明所提出的原理的进一步细节和有利的设计。附图说明在附图中：图1示出基于六极转子所提出的原理的示例性实施例，图2示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图3A示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图3B示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图4A示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图4B示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图5A示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图5B示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图6示出根据所提出的原理的六极转子的另外的示例性实施例，图7示出根据所提出的原理的转子的另外的示例性实施例，图8示出根据所提出的原理的转子的另外的示例性实施例，图9示出根据所提出的原理的转子的另外的示例性实施例，图10示出根据所提出的原理的转子的另外的示例性实施例，图11示出根据所提出的原理的转子的另外的示例性实施例，以及图12示出包括根据所提出的原理的转子的电机的示例性实施例。具体实施方式图1示出根据所提出的原理的转子1的示例性实施例。转子1包括形成为表面磁体的两个主磁体2。主磁体2具有相同的磁化方向。此外，设置有两个辐条磁体3。辐条磁体3也具有相同的磁化方向，并且设置为使得彼此偏移180°。两个表面磁体2相对于所述辐条磁体偏移90°。这产生了具有六个磁极的转子。表面磁体2中的每个具有与其横向相关联的两个辅助磁体4，所述两个辅助磁体设计为辐条磁体。每个表面磁体2和所述与其相关联的两个辅助磁体4分别形成一个磁极。辅助磁体用于放大与它们相关联的主磁体的磁通量。与主磁体2相关联的辅助磁体4分别相对于彼此在相反的切线方向上被磁化。在本示例中，辅助磁体4和辐条磁体3沿着圆周以大约60度的间距分布。辅助磁体4的厚度和辐条磁体3的厚度在本设计中不同。与不具有辅助磁体4的六极转子的常规设计相比，利用所提出的示例性实施例，包括主磁体2的转子极产生的磁通量增加，并且因此所提出的PM转子能够比不具有辅助磁体4产生更高的转矩。图2示出根据所提出的原理的转子的另一个示例性实施例，该实施例在设计和有利功能方面与图1的实施例在很大程度上相似。除非另有说明，示例性实施例的所述几何的和功能的对应在下文中总是有效的。然而，图2的示例中设置的是V形主磁体22而不是图1的表面磁体2，该V形主磁体进而具有与它们相关联的径向对齐的成对的辅助磁体4。与表面磁体2相比，埋入式V形磁体22具有在高速下不需要例如使用屏蔽筒、绷带之类的附加措施在高速下将磁体保持在原位的优点。而是通过在气隙侧用铁将转子桥接在磁体的一侧上来确保机械稳定性。图3A的设计与图1的设计相似。在此应该强调的是，辅助磁体4相对于径向轴r具有0°的角度α。因此，在图3A的示例中，辅助磁体4相对于转轴在转子的径向方向上精确地对齐。相反，图3B示出替代实施例。在这种情况下，辅助磁体4面向转子轴的端部从精确的径向轴转出，使得在一个极内彼此相关联的辅助磁体4对齐，从而彼此几乎平行。这导致辅助磁体4的主轴相对于径向轴的角度α不同于0。图4A基于图3B示出根据所提出的原理的另一个示例性实施例。图4A的示例性实施例与图3B的示例性实施例不同之处仅在于辅助磁体4的延伸被缩短。在图3B中，辅助磁体几乎从与气隙相邻的转子的外半径延伸到与轴相邻的转子的内半径。因此，在主方向上，辅助磁体形成为具有长度Wm1。与此相比，在图4A中，在各种情况下设置有缩短的辅助磁体，例如，该缩短的辅助磁体具有仅仅图3B的长度的一半的长度Wm2，但被定向为与外半径相邻并且朝向气隙延伸到转子的边界区域中。这些辅助磁体用附图标记14标记，并且还具有在图3B中定义的非零角度α。图4B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机的转子(1)，其包括：/n-至少一个磁极，所述至少一个磁极包括主磁体(2)和至少一个辅助磁体(4)，/n-其中，所述主磁体(2)的磁轴与所述辅助磁体(4)的磁轴不同。/n

【技术特征摘要】
20190322 DE 102019107452.51.一种用于电机的转子(1)，其包括：
-至少一个磁极，所述至少一个磁极包括主磁体(2)和至少一个辅助磁体(4)，
-其中，所述主磁体(2)的磁轴与所述辅助磁体(4)的磁轴不同。


2.根据权利要求1所述的转子，
其中，所述主磁体(2)的几何形状与所述辅助磁体(4)的几何形状不同。


3.根据权利要求1或2所述的转子，
在所述转子中，所述主磁体(2)和所述辅助磁体(4)有助于所述至少一个磁极的磁化。


4.根据权利要求1或2所述的转子，
其中，所述辅助磁体(4)以其磁化方向定向，使得所述主磁体(2)的磁通量被放大。


5.根据权利要求1或2所述的转子，
其中，所述主磁体(2)和所述辅助磁体(4)分别是永磁体。


6.根据权利要求1或2所述的转子，
-在所述转子中，设置有至少一个另外的磁极，所述至少一个另外的磁极包括主磁体(2)和至少一个辅助磁体(4)，
-其中所述主磁体的磁轴与所述辅助磁体的磁轴不同。

【专利技术属性】
技术研发人员：古拉克·达亚库，
申请(专利权)人：菲艾姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE