CN103460573A - 转子 - Google Patents
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Abstract
一种用于电动机的转子(2),该转子(2)包括:多个层叠转子片(4),布置成多层,并且每个转子片设有狭槽(6,10);多个永磁体(8),布置在层叠转子片(4)中的磁体狭槽(10)内,其中每个磁体狭槽(10)的端部区域(16)是无磁体区域。转子(2)包括:多个转子条(14),布置在转子条狭槽中(6)中;以及转子片带(22),设置在端部区域(16)与相邻的转子条狭槽(6)之间。对于每个转子片(4),端部区域(16)的面向相邻的转子条狭槽(6)的那部分和/或转子条狭槽(6)的面向相邻的端部区域(16)的那部分包括到转子片(4)的中心的距离基本恒定的侧面(18,20)或者所述侧面(18,20)的区段。
Description
技术领域
本发明概括地涉及一种用于电动机的转子。本发明尤其涉及一种用于直接起动永磁电机(line start permanent magnet motor)的转子。
背景技术
直接起动电机是在它的转子中同时装备有永磁体和短路条(short circuitbar)的电动机。传统的直接起动永磁电机在感应起动笼(induction startingcage)的内部具有磁体。从现有技术中可知,永磁电机在同步速度方面具有较好的运转特性。用于直接起动永磁电机的典型的转子由堆叠在彼此的顶部上的多个层叠转子片制造,从而形成磁芯。冲压的狭槽设置在转子片中,并且这些狭槽构造成接纳铝制压铸鼠笼(aluminium die cast squirrel cage)和磁体。需要一组薄的、层叠转子片,以避免沿转子的轴向产生涡流。鼠笼(装置)用于起动和运行电机,直到接近同步速度。在同步速度上,磁体接管并保持以同步速度旋转的转子。
填充空气的磁体狭槽与相邻的铝狭槽之间的桥墙(bridge)非常重要。那些桥墙必须足够厚,以提供所需的机械强度并且确保在压铸过程期间没有铝从铝狭槽流到磁体狭槽,因为这样将无法将磁体安装到磁体狭槽中。
从电磁的角度来看,这些桥墙应保持尽可能地薄,因为来自磁体的通量的重要部分在这些桥墙中流动,并且不与定子电流连结。其问题在于,该漏磁通对扭矩没有贡献。因此,这些桥墙必须保持尽可能地薄,以利用尽可能多的磁体。
公知地,用于直接起动电机中的永磁体的每个磁体狭槽必须由无磁体端部区域(magnet free end area)围绕。对该端部区域的需求是为了避免磁通量短路,使得永磁体的端部的更多部分能够用于产生扭矩。WO2008/137709A2披露了用于直接起动永磁体电机的转子,其中桥墙是条形的。这种几何形状在现有技术中得到广泛地使用。
在现有技术中,桥墙大于1mm,因此可预料到显著的漏磁通。
期望地,转子条狭槽能够布置为使得转子条相对于转子的纵轴线倾斜。这样的转子称为斜式转子,并且齿槽转矩因此能够减小。由此,能够实现较小噪声的转子。
发明内容
本发明的目的在于详细说明一种用于直接起动永磁电机的闭合永磁转子(closed permanent magnet rotor),其中转子片能够布置为使得转子条狭槽沿着相对于转子的纵轴线倾斜的一个或多个轴线延伸。
本发明的另一目的在于详细说明一种用于直接起动电机的闭合转子,其中每个永磁体沿着可与转子的纵轴线基本平行或倾斜的轴线延伸。
本发明的又一目的在于详细说明一种转子,其中沿不期望的方向运行的磁通量能够减少。本发明的再一目的在于详细说明一种使漏磁通最小化的转子。
本发明的这些和其他目的和优点从以下描述和所附权利要求书中将是显而易见的。将认识到,之前的描述并非旨在列出本发明的所有的特征和优点。本发明的多种实施例将满足本发明的目的的多种结合,并且本发明的一些实施例将提供比所有列出的特征更少的特征,并且满足比所有列出的目的更少的目的。
本发明的目的能够借助如权利要求1的前序部分中描述的转子而实现,该转子的特征在于,对于每个转子片,端部区域的面向相邻的转子条狭槽的那部分和/或转子条狭槽的面向相邻的端部区域的那部分包括到转子片的中心的距离基本恒定的侧面或所述侧面的区段。
因此,当转子条狭槽相对于磁体狭槽旋转时,实现转子片带(sheet band)的最短的宽度保持恒定。因此,本发明能够提供闭合的永磁转子,其中转子片能够布置为使得转子条狭槽沿着相对于转子的纵轴线倾斜的一个或多个轴线延伸。这可以在制造相邻的转子片中的狭槽时、通过移动磁体狭槽冲压工具和/或转子条狭槽冲压工具而实现。可以改变磁体狭槽的端部区域与相邻的转子条狭槽之间的角位移(使得磁体狭槽的端部区域相对于相邻的转子条狭槽旋转),并且还能够在磁体狭槽的端部区域与相邻的转子条狭槽之间提供非常小的距离。
术语“基本恒定的距离”的意思是距离不会显著地改变。与距离的平均值相比,距离的相对改变小是很重要的。作为示例,基本恒定的距离可通过具有基本圆弧形的侧面或者所述侧面的区段、或者替代性地直的侧面或所述侧面的区段而实现。
侧面或所述侧面的区段可以具有呈正弦、方形、三角形或锯齿形波形的几何形状。如果波形的振幅较小,则跟磁体狭槽的端部区域与相邻的转子条狭槽之间的距离的平均值相比,磁体狭槽的端部区域与相邻的转子条狭槽之间的距离的相对改变是较小的。
端部区域的面向相邻的转子条狭槽的部分和/或转子条狭槽的面向相邻的端部区域的部分可以包括侧面,在该侧面中,所有的点到转子的纵轴线的距离基本相同。因此,当转子条狭槽相对于磁体狭槽旋转时,转子片带的最短宽度保持恒定。
有利地,侧面或所述侧面的区段是基本上圆弧形的侧面。这是确保当转子条狭槽相对于磁体狭槽旋转时转子片带的最短宽度保持恒定的简易方式。
有利地,转子条狭槽的相对于它的相邻的端部区域的角位置在相邻的转子片之间有所不同。因此,可以设置斜式转子。
有益地,转子条狭槽的相对于相邻的端部区域的角位置在相邻的转子片之间有所不同,转子条沿着相对于转子的纵轴线倾斜的轴线延伸,并且磁体狭槽平行于转子的纵轴线延伸。因此,可能设置斜式转子,并且永磁体可以是块状的。
可有益地,端部区域包括第一侧边缘,该第一侧边缘的切线相对于端部区域的面向相邻的转子条狭槽的侧面的切线具有第一角度,并且端部区域包括第二侧边缘,该第二侧边缘的切线相对于侧面的切线具有第二角度,其中第一角度和/或第二角度小于90度,优选地等于或小于60度。具有这种构造的端部区域能够容易地布置为相对于转子的半径基本上对称。
可有利地,端部区域包括第一侧边缘,该第一侧边缘的切线相对于端部区域的面向相邻的转子条狭槽的侧面的切线具有第一角度,并且端部区域包括第二侧边缘,该第二侧边缘的切线相对于侧面的切线具有第二角度,其中第一角度小于90度,优选地等于或小于60度,并且其中第二角度大于90度,优选地大于110度。具有这种构造的端部区域可布置为相对于转子的半径基本上对称。
可以提供根据本发明的转子,其中端部区域的第一侧边缘、端部区域的第二侧边缘以及转子条狭槽的侧面构成基本上三角形的部分。可以提供相对于转子的半径基本上对称的三角形。
还可以提供转子,其中端部区域的第一侧边缘、端部区域的第二侧边缘以及转子条狭槽的侧面构成四边形(例如,梯形)的三个侧面。
可有利地,侧面或所述侧面的区段延伸超过3-20度,优选为7-15度。因此,能够实现斜式转子设有转子片,其中磁体狭槽和相邻的转子条狭槽通过使用冲压技术而制造。
可有利地,从转子条狭槽的边缘和/或从端部区域的边缘延伸的至少一个凹口将转子片带划分成第一区域和第二区域,其中第一区域的最小宽度小于第二区域的最小宽度。
因此,实现了沿不期望的方向运行的磁通量能够减小,并且漏磁通量能够减小。
凹口可具有任何合适的形式。作为示例,这些凹口可以是锥形的、V形的、U形的或者矩形的。在根据本发明的一个实施例中,凹口具有纵向的几何形状,并且基本上垂直于转子片带的边缘延伸。
凹口可以通过转子片带延伸至少一半行程。因此,可以减小桥墙的宽度,使得尽可能多的磁体得到利用。
可有利地,至少一个凹口在第一侧壁和第二侧壁上接界,并且第一侧壁的至少一部分和/或第二侧壁的一部分基本上垂直于边缘延伸。该构造提供在围绕凹口的区域中具有需要的机械强度的转子。
可有益地,转子条狭槽的基本上圆弧形的侧面的曲率半径小于相邻的磁体狭槽的基本上圆弧形的侧面的曲率半径。
第一区域可具有任何合适的形式,其取决于凹口的数量以及凹口的几何形状。第一区域的宽度对应于转子条狭槽与相邻的磁体狭槽的端部区域之间的最小距离。
可有利地,第一宽度小于一片层叠转子片的厚度的两倍。
可以具有这样的转子,其中第一区域的最小宽度小于第二区域的最小宽度,并且第二区域是无凹口区域。一般而言,该方案可以减小沿不期望的方向运行的磁通量以及漏磁通。
在本发明的实施例中,至少一些转子条狭槽具有面向转子的纵轴线的基本上直的侧面,并且磁体狭槽的端部具有直的侧面,该直的侧面基本上平行于面向转子的纵轴线的直的侧面。
以这种方式,转子片带能够制造得尽可能窄。
可有利地,第一宽度小于层叠转子片的厚度的两倍。与现有技术相比,这样的实施例能够限制沿不期望的方向运行的磁通量以及漏磁通。
第一区域的长度可以小于第二区域的长度。因此,能够实现转子片带的机械强度。
可有利地,第一区域的长度小于转子条狭槽的面向相邻的磁体狭槽的侧面的那个侧面的长度的四分之一。因此转子片带能够保持较高的机械强度,即使在转子片带中设有凹口。
可有益地,转子条狭槽的基本上圆弧形的侧面的曲率半径小于磁体狭槽的基本上圆弧形的侧面的曲率半径。
因此,实现了磁体狭槽的端部区域能够相对于相邻的转子条狭槽旋转,并且仍然能够通过凹口冲压加工而在磁体狭槽的端部区域、相邻的转子条狭槽与对应的转子片带之间提供非常小的距离。
第一凹口可以从转子条狭槽的边缘朝向端部区域延伸,而第二凹口从端部区域的边缘延伸。第一凹口可垂直于转子条狭槽的边缘延伸,而第二凹口可垂直于端部区域的边缘延伸。
可有益地,第一区域的宽度的两倍小于第二区域的宽度。
转子条狭槽可以具有基本上直的或圆弧形的侧面,并且磁体狭槽的端部具有基本上直的或圆弧形的侧面,并且基本上U形的凹口从转子条狭槽的基本上直的侧面朝向磁体狭槽的端部的基本上圆弧形的侧面径向地延伸。
可有利地,具有基本上伸长的几何形状的至少一个凹口设置在第一区域中。因此,可以在转子条狭槽与端部区域之间提供非常小的距离,而不会显著地弱化转子片带。
有利地,每个磁体狭槽的端部区域是无磁体的,而且至少部分地填充空气和/或铝和/或塑料和/或胶。因此,可以使用简单形状的磁体,例如,块状磁体。还实现了避免磁通量的短路,使得磁体的端部能够用于产生扭矩。
作为示例,转子可以是两极转子、四极转子或六极转子。
可有利地,轴向延伸的互锁构件设置在所有相邻的层叠转子片之间。这些互锁构件可通过冲压加工而制造,在该冲压加工中,来自层叠转子片的层叠转子片的材料被冲压到相邻的层叠转子片,使得两个邻近的层叠转子片机械地固定到彼此。
可有利地,磁体是块状的。这可以是有利的,因为易于将块状磁体布置在对应的磁体狭槽中。作为示例,这些磁体可机械地或者通过使用胶而附接到转子。
根据本发明的转子可在用于泵装置的直接起动电机中使用。作为示例,这样的泵装置可以是未调节的循环泵。
本发明不限于所描述的实施例,其能够以多种方式修改。
附图说明
现在,将参照附图,以举例的方式更具体地描述本发明的优选的实施例,其中:
图1示出了根据本发明的转子的剖视图;
图2示出了根据本发明的转子条狭槽和相邻的磁体狭槽的端部的剖视图;
图3示出了根据本发明的转子片的三个特写视图;
图4示出了根据本发明的另一转子片的特写视图;
图5示出了根据本发明的转子片的三个特写视图;
图6示出了根据本发明的转子2的切开立体图;
图7示出在凹口设置于转子片带之前和之后、根据本发明的转子片的剖视图;
图8示出了转子的特写视图;
图9示出了根据本发明的转子的特写视图;
图10示出了根据本发明的转子的特写视图;
图11示出了根据本发明的另一转子的特写视图;而
图12示出了根据本发明的转子。
具体实施方式
本发明适用的其他目的和另外的范围从以下给出的详细描述中将变得显而易见。然而,应理解,由于本发明的精神和范围内的多种变化和修改从该详细的描述中对于本领域技术人员来说将变得显而易见,所以由本发明的优选实施例表示的详细描述和具体示例仅作为示例而给出。
现在详细参照用于示出本发明的优选实施例的目的的附图,根据本发明的转子的元件在图1中示出。转子2包括堆叠在彼此的顶部上的多个薄的层叠转子片4。转子片4是层叠的,以避免沿转子2的轴向产生涡流。转子片4被一起冲压,使得转子片材料突出通过相邻的转子片4。冲压的转子片材料构成互锁构件30。以这种方式,可以提供简单的方式来锁定相邻的转子片4。
在每个转子片4中设有:转子条狭槽6,构造成容纳转子条14;以及磁体狭槽10,构造成容纳纵向块状磁体8。磁体狭槽10的远端16是充气的和无磁体区域。桥墙12设置在磁体狭槽10的每个远端16处。为了尽可能薄地制造桥墙12,凹口28设置在转子片带22中。这些凹口28可通过以冲压加工从转子片带22去除材料而制造。作为示例,凹口28可以是V形的、U形的或者具有矩形的几何形状。
图1中的转子2包括四个永磁体8,每一个具有北极N和南极S。作为示例,这些永磁体8可以是钕磁体(NdFeB)或者铁氧体磁体。磁体8可被涂覆或布置在套管中。磁体8是条形的并且靠近转子2的中心部沿切线布置。
四个转子条14布置在四个转子条狭槽6中,并且桥墙12布置在磁体狭槽10与邻近的条狭槽6之间。磁体8逐对布置,以形成对称的转子2。六个转子条狭槽6’沿着逐对布置的磁体8之间的区域中的转子2的外周布置。两个转子条狭槽6”沿着相对的磁体之间的区域中的转子2的外周布置。
如果转子2的尺寸发生变化,则可以改变转子条狭槽6’、6”的数量。原则上,对应于较小直径的转子2的转子条狭槽6’、6”的数量比对应于较大直径的转子2的转子条狭槽6’、6”的数量少。
根据本发明的转子2可被涂覆。根据本发明的转子2可布置在套管中,或者它可不设置涂层或套管。
转子2可用于泵的直接起动电机。作为未调节的循环泵的示例,可以在用于离心式泵的电机中使用转子2。因此,可以实现高效率。泵可以是湿转轮式循环泵(vet runner type circulator pump)。
可以在用于干转轮泵的电机中使用转子2,并且可以在由变频器控制的电机中使用转子2。
转子2可在所有尺寸的直接起动电机中使用。作为示例,电力可以是从20W以下一直到22kW。
在本发明的一个实施例中,转子2在未调节的循环泵中使用,该循环泵构造成例如在加热系统或制冷系统中循环流体。以这种方式,可以具有高效率的未调节泵。
图2是根据本发明的转子条狭槽6和相邻的磁体狭槽10的远端16的剖视图。转子条狭槽6设置在靠近转子片4的外周的转子片4中。磁体8布置在对应的磁体狭槽10中。当更近地观察转子片带22时,能够看见,基本上U形的凹口28从转子条狭槽6的基本上直的侧面18朝向磁体狭槽10的远端16的基本上圆弧形的侧面20径向地延伸。由于第一区域24设置在凹口28与磁体狭槽10的远端16之间,所以凹口28并未延伸通过转子片带22的全部宽度。第一区域24由转子条狭槽6与末端区域16之间的第一距离D1限定。
具有显著更大的宽度的第二区域26设置为靠近第一区域24。第二区域26的宽度由转子条狭槽6与末端区域16之间的距离D2指示。第一距离D1显著地小于第二距离D2。
因为转子片带22需要具有一定的最小宽度,以具有所需的机械强度,所以无法提供具有宽度对应于D1的转子片带22的转子2。如果转子片带22的宽度在所需的最小宽度以下,转子片带22将很有可能破裂。通常,假设所需的最小宽度是转子片层的厚度的两倍。如果转子片层的厚度是0.5mm,转子片带所需的最小宽度是1mm。
本发明能够局部地减小转子片带的最小宽度,使得第一距离D1显著地小于第二距离D2。
图2示出了第一区域22的长度L1显著地小于第二区域24的长度L2。通过提供具有带凹口28的转子片带22的转子2,使得第一区域22的长度L1小于第二区域24的长度L2,并且第二区域26具有比第一区域24的宽度D1显著更大的宽度D2。一般而言,由于转子条狭槽6与末端区域16之间的宽度D1小,所以可向转子片4提供所需的机械强度,并且减小沿不期望的方向运行的磁通量和漏磁通。
在图2中,转子条狭槽6的宽度D3大于第二区域24的长度L2,并且凹口28设置在转子片带22的左侧中。
通过在转子条狭槽6与末端区域16之间具有小宽度D1,在转子片带22中流动并因而不与定子电流连结的来自磁体的磁通量的那部分与现有技术的转子相比显著地减少。漏磁通无助于扭矩。因此,漏磁通的减少能够尽可能多地利用磁体。
转子条狭槽6与末端区域16之间的短距离的D1意味着磁通量的泄漏与没有凹口28的实施例相比显著地减少。
侧壁25、27基本上平行于彼此延伸。然而,它们可具有其他的构造。
转子2可以是斜式的,使得转子条狭槽6沿着相对于转子的纵轴线X倾斜的一个或多个轴线延伸。众所周知地,具有减小的齿槽转矩的电机能够以这种方式实现。
图3示出了在转子片带22中布置凹口28的三种不同的方式。在图3a)、图3b)以及图3c)中,凹口28从转子条狭槽6的基本上直的侧面18朝向如图2中示出的磁体狭槽10的远端16的基本上圆弧形的侧面20径向地延伸。然而,图3示出了凹口28能够布置在转子片带22的不同位置。凹口28具有在它的远端倒圆的伸长的几何形状。在图3a)中,凹口28布置在转子片带22的左侧。在图3b)中,凹口28布置在接近转子片带22的中心部,而在图3c)中,凹口28布置在转子片带22的右侧。凹口28可设有不同的几何形状。作为示例,凹口28可以是V形的、U形的或者矩形的。在图3a)、图3b)以及图3c)中,凹口通过转子片带22延伸超过一半行程。因此,转子条狭槽与磁体狭槽10的相邻的端部16之间的距离小于转子片带的宽度的一半。
斜式转子2能够通过提供转子片4实现,其中,转子条狭槽6和相邻的磁体狭槽10的端部16相对于彼此移位。如果面向相邻的转子条狭槽的端部区域的那部分包括布置为相对于转子的半径对称的侧面,或者如果面向端部区域的相邻的转子条狭槽的那部分包括布置为相对于转子的半径对称的侧面,则不同的转子片4能够通过使用相同的冲压工具进行生产。
在图3a)、图3b)以及图3c)中,凹口28垂直于转子条狭槽6的侧面18延伸。侧面18基本上是直的。然而,可以具有不同的几何形状的侧面18。凹口28可通过冲压加工生产,并且甚至可以通过相同的冲压加工制造转子条狭槽6和它的凹口28。然而,也可以通过第一冲压加工提供转子条狭槽6并且以另一冲压加工制造凹口。
图4示出了转子片带22,其中设有两个凹口28、29。第一凹口28从转子条狭槽6朝向相邻的磁体狭槽的远端16径向地延伸。第二凹口29从磁体狭槽的远端16朝向第一凹口28径向地延伸。
因此,由于第一凹口28与第二凹口29之间的距离小,所以可对转子片4提供所需的机械强度,并且减小沿不期望的方向运行的磁通量。
凹口28、29可具有相同的几何形状。然而,可以提供具有第一几何形状的第一凹口28和具有不同的几何形状的第二凹口29。凹口28、29直接相对于彼此布置,使得第一凹口28从转子条狭槽6的边缘朝向磁体狭槽10的端部区域16的边缘延伸。然而,也可以其他方式(例如,通过相对于第二凹口29径向地移动第一凹口28)布置凹口28、29。
图5示出了在转子片带22中布置凹口29的三种不同的方式。在图5a)、图5b)以及图5c)中,凹口29从磁体狭槽10的远端16的基本上圆弧形的侧面20朝向相邻的转子条狭槽6径向地延伸。凹口29具有伸长的几何形状,并且凹口29像图3和图4中示出的凹口那样在它们的远端是倒圆的。在图5a)中,凹口29布置在转子片带22的左侧。在图5b)中,凹口29布置在转子片带22的中心部,而在图5c)中,凹口29布置在转子片带22的右侧。示出的转子2布置在定子32中。凹口29通过转子片带22延伸超过一半行程。凹口29具有纵向的几何形状,并且它基本上垂直于磁体狭槽10的远端16的边缘而延伸。
图5中示出的转子片4可以是位于斜式转子2中的不同的转子片4。
由于转子2打算在直接起动电机(例如,用于如未调节的循环泵等泵)中使用,所以定子可以是用于直接起动电机的定子。
转子条狭槽6可具有与图5中示出的转子条狭槽不同的几何形状。如果转子条狭槽6的面向内的侧面18可以是基本上直的或基本上圆弧形的。而且,可以设置磁体狭槽10的端部16的侧面20,使得它基本上平行于转子条狭槽6的侧面18。
图6示出了根据本发明的转子2的切开立体图。转子2具有沿着转子的纵轴线X延伸的筒形通道34。通道34构造成容纳轴。作为示例,该轴可用于驱动泵。
图7a)是根据本发明的转子片4的剖视图。转子条狭槽6设置在靠近转子片4的外周的转子片4中,并且对应的磁体狭槽10布置为更靠近转子片4的中心部。转子条狭槽6具有圆弧形的侧面18,圆弧形的侧面18的曲率半径r显著地小于磁体狭槽10的远端16的圆弧形的侧面20的曲率半径R。
磁体狭槽10的每个端部16的侧面20具有相同的几何形状。而且,侧面20是对称的。因此,可以使用相同的冲压工具以制造所有的侧面20。转子条狭槽6具有对称的圆弧形的侧面18,使得相同的冲压工具能够用以制造转子条狭槽6的所有侧面18。图7a)中示出的转子2的转子片带22中还未设置凹口。
转子片4具有中心C。能够看见,侧面20的区段S延伸超出角β的范围。可有利地,角β大到使斜式转子2能够在转子片4之外构造,其中,转子条狭槽6相对于它的相邻的端部区域16的角位置在相邻的转子片4之间不同。可有利地,转子条(并且因此转子条狭槽6)沿着相对于转子2的纵轴线X倾斜的轴线延伸,并且磁体狭槽10平行于转子2的纵轴线X延伸。因此,能够设置斜式转子2,并且永磁体8能够成形为块状。
在图7b)中,小的伸长的凹口28设置在每个转子片带22中。每个凹口从转子条狭槽6的圆弧形的侧面18朝向相邻的磁体狭槽10的远端16径向地延伸。凹口28将转子片带22划分为第一区域24和第二区域26。第一区域24的宽度D1显著地小于第二区域26的宽度D2。
由于磁体狭槽10的端部16的所有的侧面20具有相同的和对称的几何形状,并且所有的转子条狭槽6具有相同的和对称的几何图形,所以图7b)中示出的实施例容易生产。因此,一个冲压工具能够用于制造所有的侧面20,并且相似地,另一冲压工具可用于制造所有的转子条狭槽6的侧面18。
可以提供从磁体狭槽10的端部16朝向转子条狭槽6的相邻的圆弧形的侧面18径向地延伸的凹口29。也可以在转子片带22处提供一个以上的凹口28、29。
图8是用于直接起动电机的典型的现有技术的转子2的特写视图。磁力线36、38、40由多条线指示。由于磁力线沿着转子片带22延伸,所以指示方框34示出磁体8的远端部对产生驱动扭矩没有贡献。沿着转子片带22延伸的磁力线36和38由指示椭圆42表示,并且这些磁力线36和38称为漏磁通。
图9是根据本发明的转子2的特写视图。凹口28设置在转子条狭槽6中,并且因此磁力线38沿着与图8中的不同的另一路径延伸。然而,磁力线36沿着与图8中相同的路径延伸,并且指示方框34小于图8中示出的那个。因此,当与图8相比时,磁体8的无助于产生驱动扭矩的部分更小。沿不期望的方向运行的磁通量减小,并且漏磁通减小。因此,可以通过利用本发明生产比现有技术的转子具有更小的磁体的转子2。
图10示出了根据本发明的转子2的另一实施例。转子2包括多个层叠转子片4。在图10中可见的转子片4中,转子条狭槽6布置为与磁体狭槽10的端部区域16相邻。设置在转子条狭槽6与磁体狭槽10的端部区域16之间的转子片带22具有对应于典型的现有技术的转子的厚度。然而,凹口29设置在转子片带22中。凹口29从端部区域16的边缘21’朝向转子条狭槽6的边缘21延伸。凹口29基本上平行于转子2的半径R延伸。转子条狭槽6的侧面18和相邻的磁体狭槽10的侧面20切向于转子2的半径R而延伸。
转子2的中心C被示出,并且能够看见,侧面18的区段S延伸超出角β的范围,角β大到斜式转子2能够在转子片4之外构造,其中,转子条狭槽6相对于它的相邻的端部区域16的角位置在相邻的转子片4之间不同。优选地,转子条狭槽6沿着相对于转子2的纵轴线X倾斜的轴线延伸,并且优选地,磁体狭槽10平行于转子2的纵轴线X延伸。
图11是根据本发明的另一转子2的特写视图。转子2包括多个层叠转子片4。可见的转子片4具有布置为与磁体狭槽10的端部区域16相邻的转子条狭槽6。端部区域16具有:第一侧面17,具有第一切线T1;第二侧面19,具有第二切线T2;以及第三侧面20,具有第三切线T3。这三个侧面17、19、20构成三角形部分15。第一切线T1与第三切线T3之间的角度α1是约45度。第二切线T2与第三切线T3之间的角度α2也是约45度。第一切线T1与第二切线T2之间的角度是约90度。
图12示出了用于四极永磁体直接起动电机的转子2。转子2包括在转子2的最内部处的磁体狭槽10中沿切向且对称地布置的四组盒状永磁体8。转子2的每个转子片4设有在转子2的外周径向地布置的转子条狭槽6、6’、6’’。转子片4具有比其余的转子条狭槽6’、6’’长的八个转子条狭槽6。这些转子条狭槽6中的每一个均比其余的转子条狭槽6’、6’’长。转子条狭槽6布置为使得每个转子条狭槽6与它的相邻的磁体狭槽10的端部区域16之间实现短距离。凹口28设置在八个最长的转子条狭槽6的每一个中。
端部区域16的面向相邻的转子条狭槽6的那部分具有直的侧面20,侧面20布置为相对于转子2的半径R基本对称。而且,每个转子条狭槽6的面向相邻的端部区域16的那部分包括基本上圆弧形的侧面18,侧面18也布置为相对于转子2的半径R基本对称。
因此,当转子条狭槽6相对于磁体狭槽10旋转(使得在转子条狭槽6与基本上圆弧形的侧面18之间提供角位移)时,直的侧面20与基本上圆弧形的侧面18之间的最短距离能够保持恒定。因此,可以通过对所有的转子条狭槽6使用相同的冲压工具以及对所有的磁体狭槽10使用相同的冲压工具来提供用于斜式转子2的转子片。
附图标记列表
2 转子
4 转子片
6、6’、6’’ 转子条狭槽
8 磁体
10 磁体狭槽
12 桥墙
14 转子条
15 三角形部
16 端部区域
17、18、19、20 侧面
21、21’ 边缘
22 转子片带
24 第一区域
26 第二区域
D1、D2 宽度
28、29 凹口
30 互锁构件
α、β 角度
S 区段
C 中心
T 切线
r 转子条狭槽的圆弧形的侧面的曲率半径
R 转子条狭槽的圆弧形的侧面的曲率半径
X 转子的纵轴线
L1、L2 长度
32 定子
34 指示方框
36、38、40 磁力线
42 指示椭圆
Claims (15)
1.一种用于电动机的转子(2),该转子(2)包括:
多个层叠的转子片(4),布置成多层并且每个转子片均设有狭槽(6,10);
多个永磁体(8),布置在所述层叠的转子片(4)中的磁体狭槽(10)内,其中每个磁体狭槽(10)的端部区域(16)是无磁体区域;
多个转子条(14),布置在转子条狭槽(6)中;以及
转子片带(22),设置在所述端部区域(16)与相邻的转子条狭槽(6)之间,
其特征在于,对于每个转子片(4),所述端部区域(16)的面向相邻的转子条狭槽(6)的那部分和/或转子条狭槽(6)的面向相邻的端部区域(16)的那部分包括侧面(18,20)或者所述侧面(18,20)的区段,其到所述转子片(4)的中心的距离基本上是恒定的。
2.根据权利要求1所述的转子(2),其特征在于,所述侧面(18,20)或者所述侧面(18,20)的区段是基本上圆弧形的侧面。
3.根据权利要求1或2所述的转子(2),其特征在于,所述转子条狭槽(6)的相对于其相邻的端部区域(16)的角位置在相邻的转子片(4)之间有所不同。
4.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,
所述端部区域(16)包括第一侧边缘(17),所述第一侧边缘具有切线(T1),所述切线相对于端部区域(16)的面向相邻的转子条狭槽(6)的侧面(20)的切线(T3)具有第一角度(α1);以及
所述端部区域(16)包括第二侧边缘(19),所述第二侧边缘具有切线(T2),所述第二侧边缘的切线相对于侧面(20)的切线(T3)具有第二角度(α2),
其中所述第一角度(α1)和/或所述第二角度(α2)小于90度,优选地等于或小于60度。
5.根据权利要求4所述的转子(2),其特征在于,所述端部区域(16)的第一侧边缘(17)、所述端部区域(16)的第二侧边缘(19)以及所述转子条狭槽的侧面(20)构成基本上三角形的部分(15)。
6.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,从所述转子条狭槽(6)的边缘(21)和/或从所述端部区域(16)的边缘(21’)延伸的至少一个凹口(28,29)将所述转子片带(22)划分成第一区域(24)和第二区域(26),其中所述第一区域(24)的最小宽度(D1)小于所述第二区域(26)的最小宽度(D2)。
7.根据权利要求6所述的转子(2),其特征在于,所述至少一个凹口(28,29)在第一侧壁(25)和第二侧壁(27)上接界,并且至少所述第一侧壁(25)的一部分和/或所述第二侧壁(27)的一部分基本上垂直于边缘(21)延伸。
8.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,所述转子条狭槽(6)的基本上圆弧形的侧面(18)的曲率半径(r)小于相邻的磁体狭槽(10)的基本上圆弧形的侧面(20)的曲率半径(R)。
9.根据权利要求6或7所述的转子(2),其特征在于,所述第一宽度(D1)小于一片层叠的转子片(4)的厚度的两倍。
10.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,所述侧面(18,20)或所述侧面(18,20)的区段延伸超过3-20度,优选地延伸超过7-15度。
11.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,所述第一区域(22)的长度(L1)小于所述第二区域(24)的长度(L2)。
12.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,所述第一区域(22)的长度(L1)小于所述转子条狭槽(6)的面向相邻的磁体狭槽(10)的侧面(20)的那个侧面的长度(L3)的四分之一。
13.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,每个磁体狭槽(10)的端部区域(16)是无磁体的,并且至少部分地填充有空气和/或铝和/或塑料和/或胶。
14.根据以上任意一项权利要求所述的转子(2),其特征在于,所述转子(2)是斜式的。
15.一种具有包括根据前述权利要求中任意一项所述的转子的直接起动电机的泵装置。
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