装备具有优化宽度的铁磁极间元件的有齿转子和装备该转子的旋转机械制造技术

技术编号:5455597 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种旋转电机转子(12),其包括:旋转轴(14);两个磁极星轮(34),二者具有范围在90和120mm之间的相同直径且被定心安装在轴(14)上,每个磁极星轮(34)都包括圆形径向板(36);爪(40),朝向另一磁极星轮(34)轴向地延伸以切向地嵌套在另一磁极星轮(34)的两个相邻轴向周边爪(40)之间;极间切向空间(47),在每个磁极星轮(34)的两个相继爪(40)的平行相对侧面(46)之间;和至少一个铁磁极间元件(52,52A,52B),具有限定为垂直于相邻爪(40)的侧面(46)的宽度(Lf)。根据本发明专利技术,铁磁元件的有效宽度(Lf)在5mm和6mm之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】装备具有优化宽度的铁》兹极间元件的有齿转子 和装备该转子的旋转机械本专利技术涉及一种旋转电机转子,其包括两个带爪(prong)的磁极星轮 (field spider )。本专利技术更具体地涉及一种特别地用于机动车辆的旋转电机转子,该转子 包括-绕轴向旋转轴线安装的旋转轴;-前磁极星轮和后磁极星轮,它们具有在90和120mm之间的相同外直 径,且被定心安装在轴上,每个》兹极星轮都包括圓形径向板;-爪,从设置在每个磁极星轮的板的周边处的基部沿另一磁极星轮的方 向一直轴向地延伸到自由端,磁极星轮的每个爪被切向地嵌套在另一磁极星 專仑的两个相邻轴向周边爪之间,每个爪都由两个侧面切向地界定;-在各;兹极星轮的两个相继爪的平行相对侧面之间的极间切向空间;-至少一个铁磁元件,设置在至少一个极间空间内且具有一宽度,该宽 度被限定为正交于相邻爪的侧面。本专利技术还涉及一种旋转电才几,该电机包括-根据本专利技术教导制造的转子;-定子,包括与转子共轴的环形主体,该环形主体包括按预定齿距沿环 形主体以规则的间隔分布的轴向沟槽,且该定子包括多相定子绕组,该多相 定子绕组包括设置在相关联的 一 系列沟槽中的多个相绕组。这种类型的旋转电机转子在现有技术中是已知的。当装备有这样的转子 的旋转电机在使用时,每个磁极星轮的爪形成磁极,例如用于第一磁极星轮 的北极和用于第二磁极星轮的南极。从一个磁极星轮的极循环到另一磁极星 轮的极的磁通穿过由围绕转子的定子绕组形成的线圈。这样的旋转电机例如是交流发电机,其用于在转子被机械地驱动旋转时 在定子绕组内产生电流。为了防止这些极发出的磁通造成定子绕组线圈短路,现有技术中已知的 是提出,将由铁磁元件形成的永磁体插置在转子的两个相继的相对极之间。本专利技术特别是意图通过提出前述类型的转子来改善这样的旋转电机的输出,其中铁磁元件的有效宽度在5mm和6mm之间。 根据本专利技术的其它特征-铁磁元件包括切向地堆叠在极间空间内的至少两个铁磁材料件,铁磁 元件的有效宽度等于这些铁磁材料件的有效宽度的总和;-每个爪具有梯形形状,该形状从基部向自由端会聚,每个爪的侧面相 对于轴向方向形成爪角,且其中,通过减少爪角,极间空间的宽度适合于铁 〃磁元件的宽度;-每个磁极星轮包括6个爪;-每个》兹极星4仑包括8个爪。本专利技术还提出 一种装备有这样的转子的旋转电机,其表现出降低的磁 噪。为此,该旋转电机的特征在于,齿距小于每个爪的侧面沿轴向投影的长 度,以使磁噪最小化。根据旋转电机的其它特征-定子绕组包括至少六个相绕組;-定子包括36个沟槽;-定子包括72个沟槽;-定子包括48个沟槽。在阅读以下详细说明的过程中,其它优点和特点将变得显而易见,为了便于理解,应参考所附附图,其中-附图说明图1是装备有转子的交流发电机的轴向截面视-图2是显示图1的交流发电机的定子主体的轴向视-图3是图1所示的转子的磁极星轮的透视图,根据本专利技术,该转子包括安装在轴向爪之间的铁磁元件;-图4是分别属于第一磁极星轮和第二磁极星轮的两个爪的部分顶视-图5是类似于图4的具有部分剖切的视图,显示了装备有设置在极间空间内的4失;兹元件的,兹才及星轮;-图6是根据图5所示的齿的线6-6截取的截面视-图7是一曲线,其表示当转子以1800 r.p.m.旋转时,基于铁磁元件的有效宽度,定子内感应出的电流的强度的功效(efficacy);-图8是部分放大视图,其显示了磁极星轮的一个爪,该爪被设置到定子的沟槽的右边;-图9是类似于图6的视图,其表示本专利技术的一变体。 在说明书的其它部分中,类似、相似或相同的元件被赋予相同的参考标号。本说明书的其余部分采用了轴向方位、径向方位和切向方位,其中轴向 方位由图1和6中的从后指向前的箭头"A"表示,径向方位垂直于转子的 轴向轴线方位延伸且由图6中的从底部指向顶部的箭头"R"表示,切向方 位正交于轴向"A"和径向"R"方位且由图6中的箭头"T,,表示。此外,朝向转子中间取向的径向面被称为内面,而沿相对方向取向的面 被称为外面。同样,朝向轴的旋转轴线取向的轴向面被称为内面,而沿相对 方向取向的轴向面被称为外面。参考图1,在本例中,旋转电机被显示为用于具有热发动机的机动车辆 的多相类型交流发电才几(alternator )。显然,该交流发电4几还可以是可逆的 且可以包括交流发电机-起动器(alternator-starter),特别是用于起动车辆的 热发动才几。当该电机运行于交流发电机模式时,其把机械能转换为电能,如任意其 它交流发电机。当该电机运行于电动机模式时,特别是运行于起动器模式来起动车辆的 热发动机时,其把电能转换为机械能。该电机主要包括壳体10和在该壳体内的转子12,该转子包括中心轴14。 中心轴14被安装为相对于壳体IO绕其具有方位"B"的轴向轴线旋转。壳 体IO还包封有环绕转子12的定子16。如图2所示,定子16包括与转子12共轴的环形圓柱主体18。定子由一 捆轴向堆叠的金属叠层形成。环形主体18由外圆柱面20和内圓柱面22径 向地界定,且由前径向环形面24和后径向环形面26轴向地界定。环形主体18包括多个沟槽28,所述沟槽轴向地延伸以在前径向面24 和后径向面26的每个中敞开。环形主体18在此为半封闭类型,即,每个沟 槽28还通过轴向槽口 30在内圆柱面22中径向地敞开,以实现定子绕组32 在环形主体16各侧上的形成线圏端部的安装。沟槽28绕环形主体18按两个相邻沟槽28之间的预定的切向齿距"p"以规则的间隔分布。齿距"p"在此更具体地定义为第一沟槽28的径向轴向 中间平面和相邻的第二沟槽28的径向轴向中间平面之间在内圓柱面22位置 处的距离。该定子绕组32例如是六相绕组,其包括一套的六个相绕组。定子绕组 32的输出连接到桥式整流器(未示出),该桥式整流器包括整流元件,例如 二极管或MOSFET类型的晶体管,特别是当该电机是可逆类型的且包括例 如在文献FR-A-2.725.445 (US-A-6,002,219)中所述的交流发电机-起动器时更 是如此。每个相绕组通过使用连续的导电线获得,该导电线覆盖在绝缘层中且安 装在定子16的环形主体18的相关联的一系列沟槽28中。在附图所示的实 施例中,定子绕组32包括六个相绕组,每6个沟槽28中插入有一个相绕组 的导电线。根据一个变体,为了降低脉动系数(ripple factor)和磁噪,定子绕组32 包括两套三相绕组来形成复合定子绕组装置,这些绕组被偏置30电角度 (electrical degree),例如在文献US-Al-2002/0175589、 EP-0.454.039和 FR-A-2.784.248中所述。在该情况下,设置有两个桥式整流器且星形和/或三 角形的三相绕组的所有组合是可能的。应注意,在所述实施例中,从后文可看到,转子12包括8对极。因此 如果如前面引用的文献FR-A-2.737.063所述那样^没置有两套三相绕组,则 48个沟槽28#皮设置在定子16的主体内,或者,如前面引用的文献US-A1 2002/0175589和EP-A1 0.454.039中的方案那样设置96个沟槽28。显然,依赖于应用,转子12可包括不同数量的极对。根据一个未示出的变体,为了更好地填充定子1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机转子(12),特别地用于机动车辆,该转子包括: 轴(14),被安装为绕轴向旋转轴线(B)旋转; 前磁极星轮(34)和后磁极星轮(34),二者具有在90和120mm之间的相同外直径且被定心安装在轴(14)上,每个磁极星 轮(34)都包括圆形径向板(36); 爪(40),从设置在每个磁极星轮(34)的板(36)的周边处的基部(42)朝向另一磁极星轮(34)一直轴向地延伸到自由端(42),磁极星轮(34)的每个爪(40)被切向地嵌套在另一磁极星轮(34) 的两个相邻轴向周边爪(40)之间,每个爪(40)由两个侧面(46)切向地界定; 极间切向空间(47),在各磁极星轮(34)的两个相继爪(40)的平行相对侧面(46)之间; 至少一个铁磁元件(52,52A,52B),设置在至少一个 极间空间(47)内且具有一宽度(Lf),该宽度被限定为正交于相邻爪(40)的侧面(46);其特征在于,铁磁元件的有效宽度(Lf)在5mm和6mm之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥利维尔加斯马克滕齐尼斯蒂芬里高德
申请(专利权)人:法雷奥电机设备公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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