CN103516081A - 转子、具有转子的发电-电动机及转子制造方法 - Google Patents

转子、具有转子的发电-电动机及转子制造方法 Download PDF

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Abstract

罩(50)被构造为管状形式并且装配至转子芯(32,61,71)的突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)和永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)。每个突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的周向中心部(37,65,75)接触该罩(50)的径向内表面(51)。每个突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的周向端部(38,64,74)与罩(50)的径向内表面(51)径向向内地间隔开。

Description

转子、具有转子的发电-电动机及转子制造方法
技术领域
本公开涉及转子、具有转子的发电-电动机和转子制造方法。
背景技术
例如,诸如稀土磁体之类的永磁体具有高能量密度并且通常需要减小电动机的尺寸。然而,稀土金属资源的地理位置是有限的。因此,理想的是使永磁体的用量最小化。JP2010-259304A(对应于US2010/0133939A1)提出了一种转子,该转子在转子的转子芯的轴向中间部分具有交替极结构。具体地,在该转子的交替极结构中,多个突出部从转子芯的毂部径向向外地突出,并且永磁体中的每个永磁体周向地保持在的相邻的两个突出部之间。永磁体由圆筒形的管状罩保持,该圆筒形的管状罩配合于转子芯的径向外表面,使得能够限制由旋转的转子芯的离心力引起的永磁体的径向向外位移。
在JP2010-259304A(对应于US2010/0133939A1)的转子中,每个永磁体的径向外表面的曲率半径和每个永磁体的径向外表面的曲率中心设计成分别与每个突出部的径向外表面的曲率半径和每个突出部的径向外表面的曲率中心相一致。因此,根据制造精度,可能发生下面的情况。具体地,在制造精度降低——即变差——的情况下,尽管突出部中的每个的径向外表面可以完全地接触该罩,但永磁体与罩之间的接触可能会由于降低的制造精度而变得不足。因此,在这种情况下,不能够获得用于通过罩保持永磁体的足够保持力。此外,由于每个永磁体与罩之间的小的接触表面面积,施加至永磁体的压缩应力可能变大,从而导致永磁体的损坏。
此外,在突出部中的每个的径向外表面完全接触罩的情况下,在将罩压配至突出部和永磁体时施加的摩擦阻力可能变大,从而导致施加过量的压配载荷。特别地,在转子芯是包括依次堆叠的多个钢板的层叠式芯的情况下,转子芯的每个突出部的与罩的径向内表面接触的径向外表面形成为用压力机切断的压力切割表面。因此,在这种情况下,在将罩压配至转子芯时的摩擦阻力会由于在压切表面处的毛边和/或剪切不等率的影响而不均匀。因此,在这种情况下,压配载荷进一步过大地增大。因此,在压配载荷变得过大的情况下,压配装置的尺寸需要增大。因此,制造成本可能增加。而且,在罩的压配过程期间可能产生罩的弯折。
发明内容
本公开是鉴于以上的缺点而提出。因此,本公开的目的是提供一种转子,该转子可以实现用于保持永磁体的罩的足够保持力并且可以限制永磁体的损坏,并且该转子可以在将罩装配至永磁体和突出部时减小罩的压配载荷。本公开的另一个目的是提供具有这种转子的发电-电动机。本公开的又一个目的是提供这种转子的制造方法。
根据本公开,提供了一种转子,该转子包括可旋转轴、转子芯、多个永磁体以及罩。可旋转轴能够绕可旋转轴的旋转轴线旋转。转子芯包括毂部和多个突出部。毂部固定至可旋转轴。突出部从毂部径向向外地突出并且在周向方向上彼此间隔开。所述多个突出部中的每个形成为软磁极并且具有径向外表面,该径向外表面包括周向中心部,该周向中心部位于突出部的径向外表面的两个周向端部中的至少一个的径向外侧。所述多个永磁体中的每个形成为磁极并且周向地置于所述多个突出部中相应的相邻两个突出部之间。所述多个永磁体中的每个具有径向外表面,该径向外表面是在周向方向上弧形地延伸的弧形表面。罩构造为管状形式并且装配至所述多个突出部中的每个的径向外表面和所述多个永磁体中的每个的径向外表面。所述多个突出部中的每个的径向外表面的周向中心部接触罩的径向内表面。所述多个突出部中的每个的径向外表面的两个周向端部中的所述至少一个与罩的径向内表面径向向内地间隔开。
根据本公开,还提供了一种包括定子和上述转子的发电-电动机。该定子置于该转子的径向外侧并且构造为产生能够绕可旋转轴的旋转轴线旋转的磁场。
根据本公开,还提供了一种转子制造方法。根据该转子制造方法形成转子芯。该转子芯包括毂部和多个突出部。该毂部构造成固定至可旋转轴。突出部从该毂部径向向外突出并且在周向方向上彼此间隔开。所述多个突出部中的每个形成为软磁极并且具有径向外表面,该径向外表面包括位于突出部的径向外表面的两个周向端部中的至少一个的径向外侧的周向中心部。然后,多个永磁体被安装至该转子芯以使得所述多个永磁体中的每个形成为磁极并且周向地置于所述多个突出部中相应的相邻两个突出部之间。所述多个永磁体中的每个具有径向外表面,该径向外表面是在周向方向上弧形地延伸的弧形表面。然后,构造为管状形式的罩被装配至所述多个突出部中的每个的径向外表面和所述多个永磁体中的每个的径向外表面,使得所述多个突出部中的每个的径向外表面的周向中心部接触该罩的径向内表面,以及使得所述多个突出部中的每个的径向外表面的两个周向端部中的所述至少一个与罩的径向内表面径向向内地间隔开。
附图说明
在本文中描述的附图仅仅用于说明目的,并不意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是示出具有根据本公开的第一实施方式的转子的电动机的示意性截面图;
图2是沿图1的线II-II截取的截面图;
图3是图2中示出的转子的放大截面图;
图4是图3中示出的区域IV的局部放大视图;
图5是图4中示出的区域V的局部放大视图;
图6是示出通过实验得到的表面接触率与压配载荷之间的关系的曲线图;
图7是示出通过实验得到的表面接触率与驱动转矩之间的关系的曲线图;
图8是根据本公开的第二实施方式的转子的局部放大视图;以及
图9是根据本公开的第三实施方式的转子的局部放大视图。
具体实施方式
将参照附图描述本公开的各种实施方式。在关于实施方式的以下讨论中,相似的部件将用相同的附图标记指示,并且为了简明起见将不会重复地描述。
(第一实施方式)
本公开的第一实施方式的转子应用至图1和图2所示的电动机。用作本公开的发电-电动机的电动机1是三相无刷电动机且包括壳体10、定子20和转子30。通常,该发电-电动机定义为用于将机械能转化成电能或将电能转化成机械能的设备。因此,尽管本公开的发电-电动机在该实施方式中实施为电动机,但本公开的发电-电动机也可以实施为电动机、发电机和电动发电机中的任一个。
壳体10包括管状部11、第一侧部12和第二侧部14。第一侧部12封闭该管状部11的一端,并且第二侧部14封闭该管状部11的另一端。轴承16安装在延伸穿过该第一侧部12的中心部分的通孔13中,并且轴承17安装在延伸穿过该第二侧部14的中心部分的通孔15中。
定子20包括定子芯21和多个线圈22-27。该定子芯21置于壳体10的管状部11的径向内侧。线圈22-27缠绕在定子芯21上。
定子芯21一体地形成且包括环部28和多个齿29。环部28通过压配固定至壳体10的管状部11的径向内表面(也称为内周表面)。齿29从环部28径向向内地突出。在本实施方式中,齿29的数量是12,且这些齿29在周向方向上以30度的间隔依次地布置。
线圈22-27中的每个线圈由导线制成,这些导线缠绕在定子芯21的每个相应的齿29上。具体地,两个线圈组关于可旋转轴31的旋转轴线
Figure BDA00003379118800041
对称地布置。每个线圈组包括U1-线圈22、U2-线圈23、V1-线圈24、V2-线圈25、W1-线圈26和W2-线圈27,这些线圈以此顺序沿顺时针方向依次地布置。
转子30是交替极转子并且包括可旋转轴31、转子芯32、永磁体40和罩50。
可旋转轴31由轴承16和轴承17以可旋转的方式支撑以使得可旋转轴31能够绕旋转轴线
Figure BDA00003379118800051
旋转。
转子芯32由软磁材料制成并且包括毂部33和多个突出部34。突出部34中的每个形成为软磁极。毂部33通过例如压配固定至可旋转轴31。突出部34从毂部33径向向外地突出。另外,突出部34相互间隔开并且在周向方向上依次地布置。在本实施方式中,转子30的转子芯32形成为包括多个钢板32a的层叠式芯,所述多个钢板32a在可旋转轴31的旋转轴线的方向(轴向方向)上依次地堆叠。
永磁体40中的每个形成为磁体磁极(磁极)并且周向地置于突出部34中相应的相邻两个突出部之间。转子芯32的毂部33用作磁轭,该磁轭传导从永磁体40产生的磁通。
罩50是具有薄壁的管状构件并且被装配至突出部34和永磁体40。罩50通过压配固定至转子芯32。在本实施方式中,罩50由非磁性材料例如奥氏体不锈钢制成。奥氏体不锈钢的示例可以包括按照日本工业标准(JIS)定义的SUS304。
在以上述方式构造的电动机1中,线圈22-27连接至电力转换设备,该电力转换设备包括逆变器、控制装置和电池。U1-线圈22的激励、V1-线圈24的激励和W1-线圈26的激励被顺序地改变,并且U2-线圈23的激励、V2-线圈25的激励和W2-线圈27的激励被顺序地改变。因此,产生了在周向方向上旋转的旋转磁场。转子30响应于该旋转磁场而旋转。
下面,将参照图2至图7详细地描述本实施方式的特有特征,即,转子30的结构。
在假想平面——即,图2至图5中的每个的平面并且垂直于旋转轴线——中,转子芯32的每个突出部34具有径向外表面(也称为外周表面)35,径向外表面35位于突出部34的径向外端并且构造为弧形表面,该弧形表面在周向方向上弧形地延伸。在径向外表面35中,周向中心部37位于在周向方向上彼此相反的两个周向端部38的径向外侧。在垂直于旋转轴线
Figure BDA00003379118800054
的该假想平面中,每个永磁体40具有径向外表面(也称为外周表面)41,该径向外表面41位于永磁体40的径向外端并且构造为弧形表面,该弧形表面在周向方向上弧形地延伸。
在突出部34中,径向外表面35的周向中心部37接触罩50的径向内表面(也称为内周表面)51,并且径向外表面35的周向端部38与罩50的径向内表面51径向向内地间隔开。具体地,突出部34的径向外表面35的曲率半径r1小于永磁体40的径向外表面41的曲率半径r2。与永磁体40的径向外表面41的曲率中心a2相比,突出部34的径向外表面35的曲率中心a1与旋转轴线
Figure BDA00003379118800061
更远地间隔开。换句话说,每个突出部34的径向外表面35的曲率中心a1与可旋转轴31的旋转轴线
Figure BDA00003379118800062
之间的径向距离大于每个永磁体40的径向外表面41的曲率中心a2与可旋转轴31的旋转轴线
Figure BDA00003379118800063
之间的径向距离。因此,突出部34的径向外表面35的曲率中心a1置于永磁体40的径向外表面41的曲率中心a2的径向外侧。此外,从每个突出部34的径向外表面35的两个相反的周向端36中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800064
测量的距离(也称为第一距离)D1小于从每个永磁体40的径向外表面41的两个相反的周向端42中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800065
测量的距离(也称为第二距离)D2。在每个突出部34中,径向外表面35的周向中心部37位于连接在径向外表面35的两个周向端42之间的假想直线的径向外侧。
在下文中,突出部34的径向外表面35的与罩50接触的接触部(周向中心部37)的表面面积相对于突出部34的径向外表面35的总表面面积的比率将被称为表面接触率R。此外,在将罩50压配至永磁体40和突出部34时施加至罩50的载荷将被称为压配载荷L。在图6中示出了通过实验得到的表面接触率R与压配载荷L之间的关系。如图6所示,当表面接触率R等于或小于80%时,压配载荷L的减小相对于表面接触率R的减小的比例变大。
此外,在驱动电动机1时施加在转子30中的转矩将被称为驱动转矩T。在图7中示出了通过实验得到的表面接触率R与驱动转矩T之间的关系。如图7所示,当表面接触率R等于或大于50%时,驱动转矩T的增大相对于表面接触率R的增大的比例变大。
在本实施方式中,鉴于上述关系,转子芯32的突出部34形成为使得转子芯32的每个突出部34的表面接触率R是例如65%(或大约65%)。
每个永磁体40的与径向外表面41径向地相反的径向内表面(也被称为内周表面)43,是大体上垂直于可旋转轴31的径向方向的平面表面。永磁体40的径向厚度从周向中心部45向周向端42中的每个逐渐地减小。此外,永磁体40的周向范围(周向宽度)与突出部34中的每个突出部的周向范围(周向宽度)大体相同。此外,永磁体40布置为使得相同的极性(N极)径向向外地放置。换句话说,所有的永磁体40的径向外表面41具有相同的极性(N极)。在图2至图4中,“N”表示永磁体40的径向向外地放置的磁极是N极。此外,罩50的壁厚(径向壁厚)等于或小于转子芯32的每个钢板32a的在垂直于钢板32a的平面的方向上测量的壁厚(板厚)。罩50的径向内表面51与每个突出部34的径向外表面35之间的接触区域(接触边界)的周向范围(周向宽度)小于罩50的径向内表面51与每个永磁体40的径向外表面41之间的接触区域(接触边界)的周向范围(周向宽度)。
如上所述,在第一实施方式的转子30中,突出部34的径向外表面35的周向中心部37接触罩50的径向内表面51,并且突出部34的径向外表面35的周向端部38从罩50的径向内表面51径向向内地间隔开。
因此,与相应的周向相邻的突出部34的径向外表面35的相应的周向端部38相邻地布置的每个永磁体40的径向外表面41能够可靠地完全接触罩50。此外,由于每个突出部34的径向外表面35的周向端部38从罩50径向向内地间隔开,所以在永磁体40的周向端表面44与罩50之间限定的角度θ(参见图5)变小(参见图5)。因此,可以增大罩50的朝向旋转轴线
Figure BDA00003379118800071
径向向内地推压永磁体40的推压力。因此,可以实现罩50的施加为用于保持相应的永磁体40的充分的保持力。
此外,可以避免由永磁体40与罩50之间的局部接触而导致的施加至每个永磁体40的压缩应力的增大。因此,可以限制永磁体40的损坏。
另外,突出部34的径向外表面35的周向端部38与罩50间隔开。因此,罩50相对于转子芯32的摩擦阻力减小,使得能够实现压配载荷L的减小。
在第一实施方式中,转子芯32的突出部34中的每个突出部34形成为实现65%(或大约65%)的表面接触率R。当表面接触率R大于80%时,大大地削弱了减小压配载荷L的有利减小效果。因此,当表面接触率R设定为65%(或大约65%)时,能够实现减小压配载荷L的充分减小效果。
此外,当表面接触率R减小时,突出部34的径向外表面35与定子20的每个相应的齿29的径向内表面更远地间隔开,从而可能导致有效磁链(effective flux linkage)的减少。鉴于这一点,根据第一实施方式,表面接触率R设定为65%(或大约65%),该值等于或大于50%。以该方式,定子20与突出部34之间的间隙的增大被限制,从而限制驱动转矩T的减小。
这里,应指出的是软磁材料的饱和磁通密度大于磁性材料的饱和磁通密度,并且软磁材料的磁阻小于磁性材料的磁阻。因此,由于在罩50与突出部34之间设置的间隙而由定子20与每个相应的突出部34之间的间隙部分地增大而引起的有效磁链的减少对驱动转矩T的减小不具有显著影响。
此外,根据第一实施方式,在垂直于旋转轴线
Figure BDA00003379118800081
的假想平面中,突出部34的径向外表面35被构造为弧形表面。通过突出部34的这种构型,可以使突出部34的径向外表面35的周向中心部37与罩50的径向内表面51接触,并且可以使突出部34的径向外表面35的周向端部38与罩50的径向内表面51径向向内地隔开。
此外,在第一实施方式中,突出部34的径向外表面35的曲率半径r1小于永磁体40的径向外表面41的曲率半径r2,并且突出部34的径向外表面35的曲率中心a1相较于永磁体40的径向外表面41的曲率中心a2与旋转轴线
Figure BDA00003379118800082
更远地间隔开。
因此,每个磁极的径向外表面与定子20的齿29的径向内表面之间的间隙能够在周向方向上大体相等地设定。因此,可以限制驱动转矩T的减小。
在第一实施方式中,永磁体40的与径向外表面41径向地相反的径向内表面43是大体上垂直于可旋转轴31的径向方向的平面表面。永磁体40的径向厚度从周向中心部45向每个周向端42渐进地减小。
因此,由毂部33与罩50限定的每个空间,即永磁体40的容纳空间,提供了旋转方向上的楔入效应。因此,可以限制永磁体40的周向位移。
此外,在第一实施方式中,每个永磁体40的周向范围(周向宽度)与每个突出部34的周向范围(周向宽度)大体上相同。此外,永磁体40被布置为使得相同的极性径向向外地放置。
因此,永磁体40的数量可以减少。
此外,根据第一实施方式,转子芯32包括钢板32a,该钢板32a在旋转轴线
Figure BDA00003379118800091
的方向上依次地堆叠,并且罩50的壁厚等于或小于转子芯32的这些钢板32a中的每个的壁厚(板厚)。
因此,罩50可以沿每个磁极的径向外表面容易地变形,并且由此可以进一步地减小压配载荷L。
此外,根据第一实施方式,罩50的径向内表面51与每个突出部34的径向外表面35之间的接触区域(接触边界)的周向范围度(周向宽度)小于罩50的径向内表面51与每个永磁体40的径向外表面41之间的接触区域(接触边界)的周向范围(周向宽度)。
因此,罩50的压配被缓和,并且因此每个永磁体40的固定可以更可靠地实现。
此外,根据第一实施方式,转子30应用于电动机1。因此,可以减小罩50的压配载荷L并减小施加至永磁体40的压力,同时维持转子30的用于保持永磁体40的足够的保持力和电动机1的基本特性。
(第二实施方式)
将参照图8描述根据本公开的第二实施方式的转子。
除了转子芯61的突出部62中的每个突出部的径向外表面63的构型之外,第二实施方式的转子60与第一实施方式的转子30相似。具体地,径向外表面63的两个周向端部64中的每个径向向内地倾斜,即从周向中心部65所在的周向中心侧向径向外表面63的相应的周向端66倾斜。此外,从突出部62的径向外表面63的两个相反的周向端66中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800092
测量的距离D1设定为小于从径向外表面41的两个相反的周向端42中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800093
测量的距离D2。此外,在每个突出部62中,径向外表面63的周向中心部65位于连接在径向外表面63的两个周向端66之间的假想直线的径向外侧。通过上述结构,突出部62的径向外表面63的周向中心部65接触罩50的径向内表面51,并且径向外表面63的周向端部64中的每个与罩50的径向内表面51径向向内地间隔开。
根据第二实施方式,能够实现与第一实施方式的优点相似的优点。
(第三实施方式)
将参照图9描述根据本公开的第三实施方式的转子。
除了转子芯71的突出部72中的每个突出部的径向外表面73的构型之外,第三实施方式的转子70与第一实施方式的转子30相似。具体地,径向外表面73的两个周向端部74中的每个从周向中心部75所在的周向中心侧向相应的周向端76以阶梯的方式径向向内地凹入。此外,从突出部72的径向外表面73的两个相反的周向端76中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800101
测量的距离D1被设定为小于从径向外表面41的两个相反的周向端42中的任一个到旋转轴线
Figure BDA00003379118800102
测量的距离D2。在每个突出部62中,径向外表面73的周向中心部75位于连接在径向外表面73的两个周向端76之间的假想直线的径向外侧。通过上述结构,突出部72的径向外表面73的中心部75接触罩50的径向内表面51,并且径向外表面73的周向端部74中的每个与罩50的径向内表面51径向向内地隔开。
根据第三实施方式,能够实现与第一实施方式的优点相似的优点。
现在,将描述上述实施方式的变型。
在上述实施方式中,转子芯32、61、71形成为层叠式芯,该层叠式芯包括依次堆叠的钢板。然而,本公开的转子芯不限于层叠式芯。例如,转子芯可以通过磁粉的压缩模制而形成。
突出部的径向外表面的与罩接触的接触部的表面面积相对于突出部的径向外表面的总表面面积之比可以是65%以外的其他值。当突出部的径向外表面的与罩接触的接触部的表面面积相对于突出部的径向外表面的总表面面积之比设定为在50%至80%的范围内时(即,50%≤R≤80%),能够实现减小罩50的压配载荷L的有利减小效果,并且能够有利地限制驱动转矩的减小。
本公开可以应用于在转子的轴向范围的一部分(例如,中间部分)中具有交替极结构的转子。
在以上实施方式中,永磁体40的周向端42没有被倒角。可替代地,每个永磁体的周向端可以被倒角。在这种情况下,罩可能不接触永磁体的倒角部分。
转子的磁极的数量并不限制为十。也就是说,磁极的数量可以是十以外的其他数量(即,可以大于十或小于十)。
定子的线圈的数量并不限制为十二。也就是说,定子的线圈的数量可以是十二以外的其他数量(即,可以大于十二或小于十二)。此外,定子的齿可以由单独的构件形成。
本公开的转子并不局限于电动机的转子。例如,本公开的转子可以应用于任何其他合适的发电-电动机。(例如,发电机)。
本公开不受以上实施方式及其变型的限制。也就是说,以上实施方式及其变型可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下以各种方式修改。

Claims (14)

1.一种转子,包括:
可旋转轴(31),所述可旋转轴(31)能够绕所述可旋转轴(31)的旋转轴线旋转;
转子芯(32,61,71),所述转子芯(32,61,71)包括毂部(33)和多个突出部(34,62,72),所述毂部(33)固定至所述可旋转轴(31),所述多个突出部(34,62,72)从所述毂部(33)径向向外地突出并且在周向方向上彼此间隔开,其中,所述多个突出部(34,62,72)中的每个形成为软磁极并且具有径向外表面(35,63,73),所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)包括周向中心部(37,65,75),所述周向中心部(37,65,75)位于所述突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的两个周向端部(38,64,74)中的至少一个的径向外侧;
多个永磁体(40),所述多个永磁体(40)中的每个形成为磁极并且周向地置于所述多个突出部(34,62,72)中相应的相邻两个突出部之间,其中,所述多个永磁体(40)中的每个具有径向外表面(41),所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)是在周向方向上弧形地延伸的弧形表面;以及
罩(50),所述罩(50)构造为管状形式并且装配至所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)和所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41),其中:
所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的所述周向中心部(37,65,75)接触所述罩(50)的径向内表面(51);以及
所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的所述两个周向端部(38,64,74)中的所述至少一个与所述罩(50)的径向内表面(51)径向向内地间隔开。
2.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的与所述罩(50)接触的接触部的表面面积相对于所述突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的总表面面积之比在50%至80%的范围内。
3.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)是在周向方向上弧形地延伸的弧形表面。
4.根据权利要求3所述的转子,其中:
所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的曲率半径(r1)小于所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)的曲率半径(r2);以及
与所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)的曲率中心(a2)相比,所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的曲率中心(a1)与所述可旋转轴(31)的所述旋转轴线更远地间隔开。
5.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个永磁体(40)中的每个的径向壁厚从所述永磁体(40)的径向外表面(41)的周向中心部(45)朝向所述永磁体(40)的径向外表面(41)的两个周向端(42)中的每个逐渐地减小。
6.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个永磁体(40)中的每个的周向范围等于或大于所述多个突出部(34,62,72)中的每个的周向范围。
7.根据权利要求1所述的转子,其中,所有的所述多个永磁体(40)的径向外表面(41)具有相同的极性。
8.根据权利要求1所述的转子,其中:
所述转子芯(32,61,71)包括多个钢板(32a),所述多个钢板(32a)在所述可旋转轴(31)的所述旋转轴线
Figure FDA00003379118700022
的方向上依次地堆叠;以及
所述罩(50)的径向壁厚等于或小于所述多个钢板(32a)中的每个的在垂直于所述钢板(32a)的平面的方向上测量的厚度。
9.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)与所述罩(50)的径向内表面(51)之间的接触区域的周向范围小于所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)与所述罩(50)的径向内表面(51)之间的接触区域的周向范围。
10.一种发电-电动机,包括:
根据权利要求1至9中任一项所述的转子(30,60,70);以及
定子(20),所述定子(20)置于所述转子(30,60,70)的径向外侧并且构造成产生能够绕所述可旋转轴(31)的所述旋转轴线旋转的磁场。
11.一种转子制造方法,包括:
形成转子芯(32,61,71),所述转子芯(32,61,71)包括毂部(33)和多个突出部(34,62,72),所述毂部(33)构造成固定至可旋转轴(31),所述多个突出部(34,62,72)从所述毂部(33)径向向外地突出并且在周向方向上彼此间隔开,其中,所述多个突出部(34,62,72)中的每个形成为软磁极并且具有径向外表面(35,63,73),所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)包括周向中心部(37,65,75),所述周向中心部(37,65,75)位于所述突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的两个周向端部(38,64,74)中的至少一个的径向外侧;
将多个永磁体(40)安装至所述转子芯(32,61,71),使得所述多个永磁体(40)中的每个形成为磁极并且周向地置于所述多个突出部(34,62,72)中相应的相邻两个突出部之间,其中,所述多个永磁体(40)中的每个具有径向外表面(41),所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)是在周向方向上弧形地延伸的弧形表面;以及
将构造为管状形式的罩(50)装配至所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)和所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41),使得所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的所述周向中心部(37,65,75)接触所述罩(50)的径向内表面(51),以及使得所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的所述两个周向端部(38,64,74)中的所述至少一个与所述罩(50)的径向内表面(51)径向向内地间隔开。
12.根据权利要求11所述的转子制造方法,其中,形成所述转子芯(32,61,71)包括将所述多个突出部(34,62,72)中的每个形成为使得在装配所述罩(50)之后,所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的与所述罩(50)接触的接触部的表面面积相对于所述突出部(34,62,72)的径向外表面(35,63,73)的总表面面积之比在50%至80%的范围内。
13.根据权利要求11或12所述的转子制造方法,其中,形成所述转子芯(32,61,71)包括将所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)形成为在周向方向上弧形地延伸的弧形表面。
14.根据权利要求13所述的转子制造方法,其中,形成所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)包括将所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)形成为使得所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的曲率半径(r1)小于所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)的曲率半径(r2),以及使得所述多个突出部(34,62,72)中的每个的径向外表面(35,63,73)的曲率中心(a1)与所述可旋转轴(31)的所述旋转轴线
Figure FDA00003379118700041
之间的径向距离大于所述多个永磁体(40)中的每个的径向外表面(41)的曲率中心(a2)与所述可旋转轴(31)的所述旋转轴线
Figure FDA00003379118700042
之间的径向距离。
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