CN102971941B - 特别地用于机动车辆起动器的旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转电机,其包括转子(2)和定子(3),该转子包括本体(34),在本体的周边上安装有导体(36),所述导体形成绕组,定子绕转子(2)布置,定子包括沿定子(3)的圆周延伸的磁化结构。根据本发明,转子(2)的本体(34)部分地由塑料制成,特别是在传统地将靠近空气隙的槽口分隔开的齿区域中,其位于电枢的周边上。可以使用由NdFeB类型磁体制成的哈巴赫类型的磁体的改变结构,以使得可以降低定子(3)的厚度,并由此使得可以增加转子(2)的半径(R2),从而在特定的实施例中,将转子(2)的本体(34)的周边上的全部导体(36)以最大值的直径布置在同一层上。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转电机,已对其操作特性进行了优化。本发明在机动车辆起动器领域中具有特别有优势的应用。
背景技术
已知机动车辆起动器实施旋转电机,所述旋转电机设置有包括头部和磁化结构的定子或感应器,其中该磁化结构具有通常由铁氧体制成的多个永磁体。
该电机还包括转子或电枢,其包括形成转子的绕组的导体。出于该目的,根据一个实施例,包括由层叠的金属板形成的芯部的转子具有由齿隔开的纵向槽口,U形形式的导体在两个不同的层(即,下层和上层)上插入在这些槽口中。构成转子本体的芯部与金属轴一体。
已知在该类型的系统中,铁损和转动部件中磁场的变化相关联,特别是与感应和饱和水平非常大的转子齿中的磁场的变化相关联。在文件US2006/0125345中,根据权利要求1的前序部分,通过为转子的芯部设置有多个由非磁性材料制成的齿限制这些铁损,以便消除噪声和振动。在文件US5536985中,消除了由层叠金属板制成的芯部,且用复合芯部替换,该复合芯部包括由非磁性粘合剂连接的多个磁性颗粒。
希望在电枢的旋转期间具有旋转电机的感应器和电枢之间的优良的磁耦合,而不在可能存在铁损的区域中具有过大的感应。
发明内容
为了满足这些要求,制造部分地由塑料材料制成的转子。因此该转子可具有由两部分制成的本体,即,金属板组形式的内部部分和其中嵌入有导体的塑料材料制成的外部部分。这些导体可在转子的外周边上定位在两个不同层上或定位在单层上。将理解该内部部分允许由磁化结构产生的磁流的通过。
为了补偿由于去除电枢上的铁磁材料而造成的驱动扭矩的降低,可以使用由烧结的NdFeB制成的磁体来替换传统地使用的用来形成感应器定子的铁氧体磁体。这将使得能够降低定子的磁体的厚度,且因此,对于相同的定子直径,增加转子的直径,以能够将所有导体在单层上方便地布置在转子的周边上。
还能够使用设置有改动的哈巴赫类型(Halbach)永磁体结构的定子,该永磁体结构具有径向扩大的部分。根据该结构,保持了传统的定子的头部的尺寸,且通过将其厚度大致除以2而对磁体进行了适应性调整。这导致了局部哈巴赫效应,其使得可以确保从一磁极至另一磁极的磁性转换,以将感应器的磁能集中,在其上迭加有径向磁化系统,这使得可以优化流朝向转子的导体的通过。
还可以使用部分哈巴赫类型的感应器,其由钢极间部分完成,这使得可以增加电枢的电感。
本发明因此特别地允许:
-通过降低铁损(傅科电流、磁滞现象)以及由切换造成的损耗的基本消除而增加电机的性能,这是因为极大地降低了电枢的电感;
-促进转子的制造过程,这是因为不再存在对接地的转子的金属板和导体之间的电绝缘的任何顾虑;
-在电流使用方面改进电压性能,这是因为转动惯量更低。这构成了“停止和启动”技术中的主要的问题,其中发动机在红灯时停止,且继而被重新起动;
-消除磁力噪声,这是因为感应器的磁极的边缘在电枢旋转期间可不再经历齿-槽口磁阻的交替;和
-消除与电枢相关联的任意磁性饱和(饱和传统地与将槽口隔开的钢齿相关联)。
本发明由此涉及一种旋转电机,该电机包括:
-转子,其装配在金属轴上,该转子包括本体,该本体的外周边上安装有形成所述转子的绕组的导体;
-定子,其围绕所述转子定位,包括具有永久磁化的磁化结构,该磁化结构按照定子的圆周延伸,所述转子和所述定子由空气隙隔开,
其特征在于,
-转子的本体部分地由塑料材料制成,且包括内部的金属板组形式的内部部分以及由塑料制成的围绕所述金属板组包覆模制的外部部分。
根据一实施例,转子在齿区域中由塑料材料制成,所述齿将靠近空气隙的槽口隔开,所述槽口位于转子的外周边上。
根据一实施例,本体在其内周边上包括具有凸伸部的孔,与金属轴相关联的隆起部以互补的方式伸入凸伸部中。
根据一实施例,该隆起部是键,所述键在设置在轴的外周边上的中空部和凸伸部之间干涉,或所述键属于轴。
根据一实施例,金属板组在其外周边上包括锚定装置,诸如沟槽,以保持由塑料材料制成的所述外部部分。
根据一实施例,该金属板组在其外周边上包括隆起部,诸如沟槽,以保持外部塑料部分。
根据一实施例,该金属板组在其外周边上包括凹部,诸如半封闭的槽口,以保持外部塑料部分。
根据一实施例,由塑料材料制成的外部部分在其每一个轴向端部上都包括沿所述转子的轴线的方向面朝内部的轮圈,其中,金属板组被夹置在所述轮圈之间,使得该部分被该金属板组轴向地阻挡,金属板组由此形成所述轮圈之间的支架。
根据一实施例,轮圈具有环形形式或是分割开的。
根据一实施例,导体在单层上定位。
根据一实施例,导体嵌入在转子本体的塑料中。
根据一实施例,导体具有细长形状的横截面,其示例性地基本为矩形。
根据一实施例,导体的截面按其大尺寸径向地取向。
根据一实施例,导体在转子的周边上交错地定位。
根据一实施例,导体距离旋转轴线尽可能远地并排定位,以在转子的外周边上形成电流板。
根据一实施例,用于制造转子的塑料是PEEK(聚醚醚酮)类型的塑料。
根据一实施例,定子由用于止流的头部以及通过具有径向磁化方向的且由稀土制成的永磁体组件构成。
根据一些实施例,稀土磁体基于钕、铁、硼(NdFeB)或基于钐钴。
根据一实施例,该定子包括:
-磁化区域,其具有径向方向的磁化,该磁化限定出电机的磁极;
-磁性转换区域,其具有不同于径向的磁化方向且位于两个径向磁化区域之间;
-该径向磁化区域占据的径向区较不同于径向的磁化区域占据的径向区广泛。
根据一实施例,在具有径向磁化的两个连续的磁体之间,不同于径向的磁化区域由以下区域构成:
-大致为直辐射的磁化区域;和
-在该区域两侧的两个区域,具有不同于径向方向和直辐射方向的磁化方向,该磁化方向示例性地与径向方向形成约45°的角度。
根据一实施例,定子还包括钢极间部分,其径向地插置在定子的两个相继的磁极之间。
根据一实施例,钢极间部分替代直辐射的磁化区域。
根据一实施例,钢极间部分具有平行六面体形式或弧的形式。
本发明还涉及装备有根据本发明的电机的起动器。
附图说明
通过阅读以下描述和研究附图,本发明将被更好地理解。这些附图仅作为本发明的示例而被提供,而不以任何方式是限制性的。它们显示了:
图1:根据本发明的起动器的示意图;
图2:部分由塑料制成的根据本发明的电机的转子的侧视图;
图3:根据本发明的电机的转子的前视图,槽口位于其外周边上;
图4:根据本发明的电机的转子的前视图,其中,导体在单个层上定位在转子周边处;
图5:根据本发明的电机的转子的前视图,其中,定位在其周边处的导体由环箍保持;
图6:根据本发明的电机的转子的前视图,其中,具有扁平形状的导体具有径向取向;
图7:根据本发明的电机的转子的前视图,其中,导体定位在两个不同的交错的层上;
图8a-8b:根据本发明的电机的转子的周边的局部视图,其中,导体具有扁平形状,且各自交错地定位或根据直辐射方向定位;
图9a-9b:根据本发明的转子的前视图,其具有金属板制成的芯部和包覆模制的塑料部分,其中,导体在两层或单层上嵌入在塑料部分中。
图10:图9a-9b中的电机的转子的示意性侧视图;
图11:图9和10中的转子的金属芯部的前视图,其包括位于其外周边上的沟槽;
图12:根据本发明的具有6个磁极的电机的定子的前视图,其包括由NdFeB制成的磁体;
图13a-13b:包括哈巴赫类型的已知磁化结构的定子以及包括改动后的哈巴赫结构的根据本发明的定子各自的示意图,该改动后的哈巴赫结构具有扩大的径向磁化区域;
图14:包括改动后的哈巴赫结构的根据本发明的定子的示意图,所述改动后的哈巴赫结构包括插置于电机的两个相继磁极之间的钢极间部分;
图15:图14的变体的示意图,其中,极间部分为弧的形式。
相同、相似或类似的元件在图和图之间保持相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了用于机动车辆内燃发动机的起动器1的示意图。该起动器1包括电机,该电机首先包括转子2,该转子也称作电枢,整体地安装在具有旋转轴线X的金属轴2.1上,且其次包括定子3,该定子也称作感应器,绕转子2在空气隙存在的情况下安装。该定子3包括金属头部4,该头部承载具有永久磁化的磁化结构5。具有环形形状的转子2包括和轴2.1为一体的转子本体7以及由安装在转子2外周边上的导体36(图2中示出)形成的绕组8。
在示出的示例中,由起动器1形成的旋转电机是六个磁极的类型。在转子的本体7的两侧,绕组8形成了前髻部9和后髻部10。在后部处,转子2设置有集流器12,所述集流器包括多个接触部件,在该情形中为诸如铜板这样的导电板,该接触部件电连接至绕组8的导电元件,该导电元件在所考虑的示例中由线形成。集流器的板由和轴为整体的塑料材料制成的支撑件支撑。为了对温度的良好抗性,集流器的支撑件由热固性材料制成,诸如酚类热固性材料,例如酚醛塑料。
一组电刷13和14(在该情况下是径向的)被设置用于为绕组8供电,一个电刷13被连接至起动器1的地线,而另一个电刷14经由线16被连接至接触器17的电端子15。存在例如四个电刷。当转子2旋转时,电刷13和14在集流器12的板上摩擦,由此通过切换转子2的部分中的电流而允许转子2的绕组8的供电。电刷13、14的数量取决于应用,可以提供一对或多对电刷13、14。
起动器1还包括起动组件19,其以滑动的方式装配在驱动轴18上,该驱动轴被设计为当转子2的绕组8被供电时通过转子2绕轴线X旋转。减速器组件20插置在转子2的轴2.1和驱动轴18之间,以已知的方式。作为变体,起动器1可以是“直接驱动”类型,而没有减速器。轴18由此与转子2的轴2.1不同,或与之组合。
起动组件19包括驱动元件21,其设计为接合在内燃机的驱动单元(未示出)上。根据一个实施例,该驱动单元21是带轮,其接收与内燃机的曲柄轴的带轮协作的带。根据另外的实施例,驱动轴21是齿轮元件,更多的是小齿轮,其被构造为旋转带齿的起动器环,该起动器环以刚性或弹性的方式连接至内燃机的曲柄轴。起动组件19还以已知方式包括驱动器23和自由轮22,该自由轮22,诸如具有辊子的自由轮,被插置在驱动器23和驱动元件21之间。该驱动器23具有衬套,该衬套在其内周边上设置有沟槽,该沟槽具有螺旋形式并与设置在轴18外周边上的螺旋形式的互补沟槽接合。
自由轮22和驱动器23配置为具有通道24,以接收叉状件27的下端部25,用于促动起动组件19。以已知的方式,该叉状件27具有中间枢转点和上端部,该上端部以铰接的方式连接至杆,该杆连接至电磁接触器17的移动芯部。该移动芯部设计为作用在顶推装置上,该顶推装置支撑表现为小板形式的移动触点,该触点设计为和连接至电刷1的端子15接触,以及经由电连接元件(特别是线30)连接至车辆的电源(特别是电池)的端子29接触。对于接触器17以及大体地起动器上的更多细节,可参考例如文件US7375606,其中电机的头部属于起动器的壳体。
该叉状件27例如通过模制塑料材料制成。叉状件27设计为通过接触器17的移动芯部促动,以便将起动组件19相对于驱动轴18沿轴线X在第一位置和第二位置之间移位,在该第一位置中,接触器17的移动触点与端子14、29接触,和为转子2的绕组8供电,以便使得转子2旋转和通过其驱动元件21驱动内燃机的驱动单元,在第二位置中,起动组件19从内燃机的驱动单元脱开,移动触点从端子14、29脱开。
图2示出了根据本发明的转子2的侧视图。安装在轴2.1上的该转子2支撑所谓“鼓”类型的集流器12。该集流器12具有附图标记为33的导电板,电刷13、14在该导电板上摩擦。转子2包括本体34(也称作芯部),在其外周边上安装有导体36,以形成绕组8。在该情形中,每一个导体36由电绝缘层(诸如釉)覆盖,且具有两个分支部36.1,该分支部由基部36.2连接,诸如以便形成“U”形,这些导体36的端部被焊接在板33上。根据一个实施例,板33和导体36由铜制成。将注意到,在分支部36.1的端部的位置处存在环箍(没有附图标记),以便阻止导体36在离心力的作用下相对于板分离。
以已知的方式,定子3的磁化结构5产生在转子2中传播的磁场。根据一个特质,具有环形形状的本体34至少部分地由塑料材料制成,以降低磁路中的损耗(也称作铁损),即转子2旋转时由傅科电流造成的损耗以及磁滞现象造成的损耗。其因此使得可以增加电机的性能和扭矩、以及降低噪声、促进转子2的设计、降低转子2的惯量,且特别地避免起动器的电机的损耗。
根据图3中示出的本发明的第一实施例,为了尽可能地限制铁损且降低转子的惯量,本体34部分地由塑料材料制成,而金属轴2.1居中地穿过该本体。本体34具有位于其内周边上的孔38,该孔38具有凸伸部39。孔38用于轴2.1的通过,其中和金属轴2.1相关联的隆起部40以互补的方式伸入凸伸部39中,以旋转本体34。根据一实施例,该隆起部40是键40.1,该键在设置在轴2.1的外周边上的中空部40.2和凸伸部39之间干涉。作为变体,隆起部40属于轴2.1。作为变体,不设置凸伸部39。通过使得轴2.1设置有沟槽,如在图2中部分地可见,转子的本体34被推靠在轴2.1上,以保持为和轴2.1整体地旋转。隆起部40和沟槽还允许本体34和轴2.1的轴向连接,其中,轴的沟槽通过端部凸缘的形成而在本体34中产生沟道。在该实施例中,如在图4至8a-8b中,本体34分为两部分,分别是图9a-9b和10中附图标记为48和49的外部部分和内部部分。这些附图示出了将两个部分隔开的圈,其中,根据一个特质,外部部分由围绕金属板组形式的内部部分包覆模制的塑料材料制成。凸伸部39属于内部部分48。
作为变体,本体34包括至少两个在直径上相对的凸伸部39,其以虚线示出,用于轴2.1的更好的平衡性。这些凸伸部39设计为和相应的隆起部40的形状协作,这些隆起部由轴2.1支撑。在所有情形中,在轴中设置两个通道是可行的,本体34的端部的材料伸入这些通道中,以将本体34相对于轴2.1轴向地阻挡。
根据该实施例,本体34的由塑料材料制成的外部部分具有位于其外周边上的槽口41和齿42的交替布置。转子2因此具有设置在其本体34的外周边上的槽口41,且所述槽口由塑料材料制成的齿42隔开。导体36可在两层(即,上层和下层)上插入槽口41中。根据该构造,导体36的分支部布置在距离转子2的旋转轴线的不同径向距离处。
作为变体,如图4所示,全部导体36都在本体34的外部部分的外周边上定位在单层43上,以将由导体36产生的拉普拉斯力的力矩最大化,且进一步增加电起动器电机的扭矩。
如图5所示,导体36可抵靠本体34的外周边(即,外部部分的外周边)布置,且可由环箍45径向地保持,以阻止离心力的影响施加在这些导体36上。替换地,导体36嵌入在本体34的塑料中。
导体36可具有圆形横截面,如图3至5所示,或具有细长横截面的扁平形式,且示例性地为基本矩形,以使得导体之间的热交换表面最大化,且如果适用的话,使得转子2的质量最大化。这些导体36可按其大尺寸47根据方向F1径向地取向,如图6所示。
作为变体,如图7和8a所示,位于一层或两层上的这些导体36可交错定位,导体36继而具有在径向方向F1和基本垂直于方向F1的直辐射方向F2之间的倾度i,其为可变的。出于该目的,转子2的本体34可在其周边上设置有倾斜的槽口。
在极端情形中,如图8b所示,沿直辐射方向F2,扁平导电区域尽可能远离旋转轴线X地彼此邻近地布置,以在转子2的周边上形成电流板。
根据本发明的另一实施例,如图9a-9b和10所示,转子的本体34如在此前的附图中一样为两部分,即,金属板组形式的内部层叠部分48和围绕金属板组48包覆模制的外部塑料部分49。该类型的实施例使得可以实现在感应器定子3和电枢2之间的良好的磁耦合,而在旋转期间在可出现铁损的区域中没有过高的感应。外部部分49是非磁性的,且使得可以减轻转子,而内部部分48使得可以降低傅科电流而同时具有转子的本体和轴之间的良好的机械连接。该内部部分还允许磁流的通过。优选地,为了保持塑料部分49,金属板组48具有沟槽50,该沟槽在其外周边上纵向地延伸,如图11所示。在该情形中为齿的形式的沟槽50锚定在部分49的中心开口中,该开口构成部分49的内周边。金属板组48以常规的方式(特别是通过沟槽)旋转连接至轴2.1。这些沟槽可在图2中的前述方式中看到。
将注意到在图10中的实施例中,外部部分49由塑料材料制成,其中嵌入有导体36,外部部分在其每一个轴向端部上具有轮圈,该轮圈沿轴线X的方向面向内部。根据一个实施例,该轮圈具有环形形式。金属板组因此被夹在轮圈之间,使得部分49被由此形成轮圈之间的支架的金属板组轴向地阻挡。作为变体,轮圈是分割开的。将理解图9a-9b至11中的布置可应用至图3至8a-8b以及下文中描述的图12至15中的实施例。
如前所述,导体36可在转子本体34的外周边上定位在两层上(参见图9a),或定位在单层43上(参见图9b)。取决于应用,金属板组48的半径R1、R2变化,且当导体36定位在单层上(参见半径R1)时较其定位在两层上(参见半径R2)时半径更大。在一个示例中,其中转子的直径是60mm,内部的金属板组48具有约20mm的半径R2,但具有两层的由塑料材料制成的外部部分49具有约10mm的厚度e1。在另一示例中,金属板组48具有约25mm的半径R1,但具有单层的由塑料材料制成的部分49具有约5mm的厚度e2。在该示例中,定子的外部直径,且特别是其金属头部52的外部直径是71mm。
用于制造转子2的本体34的外部部分49的塑料是具有对热的良好抗性的热固性塑料材料。该热固性塑料材料示例性地是酚类热固性塑料材料(诸如酚醛塑料),从而根据一个实施例,本体34由与集流器的板的支撑件相同的材料制成,且根据一个实施例与本体制成为一体。作为变体,使用基于苯乙烯的热固性塑料材料。根据另一实施例,可以使用PEEK(聚醚醚酮)类型的塑料材料,其具有对温度的优异抗性。
本体34的塑料材料因此可以是与集流器的板的支撑件相同的塑料材料,或可不同于该支撑件的塑料材料。根据一个实施例,本体34与该支撑件制成为单件,或作为变体,其不同于该支撑件。将注意到具有至少部分地由塑料材料制成的本体的转子更轻,且这在当具有内燃发动机的机动车辆的起动器执行“停止启动”功能(例如在红灯时内燃发动机停止,随后重新启动该内燃发动机)时是优势的。塑料材料免去了导体36的覆盖,这是因为其较由金属板组制成的转子本体的毛边而言较不具有攻击性。当本体34包括内部的金属板组时,这使得可以以下文所述的方式良好地引导磁场,特别是使得磁场径向地穿过导体36。
如图12所示,感应器3由用于止流的金属头部4构成,该头部例如由铁制成且环绕具有径向磁化的永磁体54组,由此限定感应器3的磁极。转子2和定子3由空气隙E彼此隔开。定子3可还以已知的方式包括磁分路,该磁分路包括与磁体54并置的钢段。磁体54将优选地为稀土磁体,例如NdFeB(钕铁硼)类型,其产生较铁氧体类型的磁体大得多的磁场。该类型磁体因此使得可以降低使用的磁体54的厚度,这允许转子2的直径的增加,以允许导体36布置在单层上。因此,对于头部的相同外部直径,能够增加转子2的外部直径。例如,在头部的外部直径为71mm时,以前述的方式转子的外部直径可为60mm,而相比之下,在现有技术中其为57mm。可注意到,磁体54的厚度和头部4的厚度的比例使得:磁体54侧的厚度较小,而头部4侧的厚度较大。
本发明可通过感应器3实现,该感应器设置有径向类型的磁化结构(图12),或具有文件FRA2910192中描述的哈巴赫类型的磁化结构,或具有改进的哈巴赫类型的磁化结构(图13b至15)。正如在此前的附图9a-9b中一样,图13a示出了定子3,其实施了本领域技术人员已知的哈巴赫类型的磁化结构。根据该构造,在磁化结构的两个连续磁极N和S之间,结构的磁化方向和径向方向F1之间的角度以单调且不连续的方式变化,而没有角度地回转。该文件还示出了用于固定磁体的模式(图6至23),特别是通过凸耳。更多细节应参见该文件。
更具体地(图12),在头部4内为了止流,定子2包括磁体56a,其包括具有径向方向F1的磁化,限定出电机的六个磁极,在这六个磁极中有三个北极N和三个南极S,与转子2的内部相对。磁极在圆周上交替。
在图9a、9b和13a中的实施例中,在两个连续的磁体56a之间布置有三个永磁体,如下:
-一个磁体56b,具有垂直于方向F1的大体直辐射的磁化方向F2;和
-在该磁体56b两侧的两个磁体56c,具有不同于径向和直辐射方向的磁化方向。在所考虑的例子中,磁化方向在每个磁体内大体规则,且与径向方向F1一起形成大约45°的角度。
该类型的结构使得可以将磁能朝向转子2和定子3之间的空气隙E集中,这对应于在磁化结构的外部的感应的显著减少,以及朝向电枢所处的内部的感应的显著增加。
本发明还可使用定子3实施,该定子具有图13b中示出的改进的哈巴赫结构。
在该结构中,具有径向磁化方向的磁体56a占据了径向区域Zr,该区域较由具有非径向磁化方向的其他磁体56b、56c占据的Zr′区域更广,且确保了两个相继的径向区域56a之间的场的方向的转换。
在该实施例中,具有径向磁化方向的两个相继的磁体56a之间的角度转换的次数等于3,其中一个磁体56b具有直辐射的磁化方向,而定位在两侧的磁体56c具有不同于径向或直辐射的磁化方向。磁化方向和径向方向F1一起形成了约45°的角度。作为变体,电机的两个连续的磁极之间的角度转换的数量可不同于3。
这导致在径向磁化区域56a之间的局部转换哈巴赫效应,在这些区域上迭加有径向磁化系统,其使得可以优化流朝向电机的转子2的导体36的通过。
永磁体具有相同的尺寸,使得磁化结构具有根据方向F1测出的厚度P,当圆周上的位移F3发生时,该厚度基本不变。磁体56a-56c优选地为NdFeB类型,这使得可以将常规哈巴赫感应器的有用厚度降低一半。因此能够增加转子2的直径,以从半径R2变化至半径R1,从而补偿转子2中由于铁的消除而造成的低电磁发动机扭矩。
在该情形中,每一个磁体56a-56c都具有单个特定的磁化方向,这些磁体有利地是各向异性的。替换地,可使用具有各项同性性质的磁体,其每一个都具有多个磁化方向,磁化区域的角比例Zr、Zr’得以保留。
作为变体,为了增加电枢电感,能够将钢极间部分68径向地插置在定子3的两个相继的磁极之间。两个相继的磁极之间的磁性转换区域56c继而被定位在极间部分68的两侧。在一个示例中,极间部分68代替哈巴赫结构的直辐射磁化区域56b定位。
极间部分具有平行六面体结构,但其可替换地具有弧的形式,如图15所示。
该类型的构造也使得可以补偿例如由于转子2中的铁的去除造成的过低水平的电磁发动机扭矩。
将理解,使用其他稀土磁体(例如基于钴钐的磁体)也是可以的。
将理解,当本体34具有内部的金属板组48时,磁场被垂直地引导至导体。在改进哈巴赫类型的实施例中,一部分流经由头部4通过,而常规的哈巴赫感应器基本没有经由头部4通过的流。
可理解,本发明不限于上述的实施例。
所有组合都是可以的。因此,图11中的沟槽50可被在轴2.1和内部部分48之间干涉类型的隆起部取代。这些隆起部可因此包括从内部部分48的外周边上获取的突起的凸耳。根据一个实施例,这些凸耳具有“T”的形式。作为变体,这些凸耳配置为界定出属于楔形榫头组件的榫眼。作为变体,部分48包括在其外周边上的凹部,诸如半封闭类型的槽口,以通过伸入凹部的塑料材料保持外部部分49的内周边。总体地,金属板组形式的内部部分48的生产使得可以通过切割不同形式的隆起部或凹部而制造,以将外部部分49的内周边锚定在内部部分48的外周边上。内部部分48因此优选地包括锚定装置,以保持外部部分49。
在所有情形中,内部部分48具有用于轴2.1的通过的中心孔。部分48和轴的装配以前述的方式进行。
优选地,外部部分具有窄的厚度,用于磁流的更好的通过。
Claims (19)
1.一种旋转电机,包括:
-转子(2),其装配在金属轴(2.1)上,该转子包括本体(34),该本体的外周边上安装有形成所述转子(2)的绕组的导体(36);
-定子(3),其围绕转子(2)定位,包括具有永久磁化的磁化结构,该磁化结构按照定子(3)的圆周延伸,转子(2)和定子(3)由空气隙(E)隔开,
其特征在于,
-转子(2)的本体(34)部分地由塑料材料制成,且包括金属板组形式的内部部分(48)以及由塑料制成的、围绕金属板组(48)包覆模制的外部部分(49),
-转子的本体(34)在将靠近空气隙(E)的槽口(41)隔开的齿区域中由塑料材料制成,所述槽口在转子(2)的外周边上。
2.如权利要求1所述的电机,其特征在于,金属板组(48)在其外周边包括锚定装置,以保持由塑料制成的外部部分(49)。
3.如权利要求2所述的电机,其特征在于,所述锚定装置是沟槽(50)。
4.如权利要求1所述的电机,其特征在于,由塑料材料制成的外部部分(49)在其每一个轴向端部处都包括沿转子(2)的轴线(X)的方向面朝内部的轮圈,内部的金属板组(48)被夹置在轮圈之间,使得外部部分(49)被金属板组轴向地阻挡,所述金属板组由此形成位于轮圈之间的支架。
5.如权利要求1所述的电机,其特征在于,导体(36)在单层上定位。
6.如权利要求1所述的电机,其特征在于,导体(36)嵌入在转子本体(34)的塑料中。
7.如权利要求1所述的电机,其特征在于,导体(36)具有细长形状的横截面。
8.如权利要求1所述的电机,其特征在于,导体(36)具有矩形形状的横截面。
9.如权利要求7或8所述的电机,其特征在于,导体(36)的截面按其大尺寸(47)径向地取向。
10.如权利要求9所述的电机,其特征在于,导体(36)在转子(2)的外周边上交错地定位。
11.如权利要求7或8所述的电机,其特征在于,导体距旋转轴线尽可能远地并排定位,以在转子(2)的外周边上形成电流板。
12.如权利要求1所述的电机,其特征在于,被用于制造所述转子的所述塑料是PEEK(聚醚醚酮)类型的塑料。
13.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述定子(3)由用于止流的头部(4)以及具有径向磁化方向的由稀土制成的永磁体组件(54、56)构成。
14.如权利要求1所述的电机,其特征在于:
所述定子(3)包括:
-磁化区域,其具有径向方向(F1)的磁化,该磁化限定出电机的磁极;
-磁性转换区域,具有不同于径向的磁化方向且位于两个径向磁化区域之间;
-所述径向磁化区域所占据的径向区(Zr)较由不同于径向的磁化区域占据的径向区(Zr’)广泛。
15.如权利要求14所述的电机,其特征在于,在两个连续的具有径向磁化的磁体之间,不同于径向的磁化区域由以下区域构成:
-磁化区域,其大致为直辐射的(F2);和
-在该区域的两侧的两个区域,具有不同于径向方向和直辐射方向的磁化方向。
16.如权利要求15所述的电机,其特征在于,该磁化方向与径向方向(F1)形成45°的角度。
17.如权利要求15所述的电机,其特征在于,所述定子(3)还包括钢极间部分(68),所述钢极间部分径向地插置在定子(3)的两个相继的磁极之间。
18.如权利要求17所述的电机,其特征在于,所述钢极间部分(68)替代直辐射的磁化区域。
19.一种起动器,装备有如权利要求1至6中任意一项所述的电机。
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