CN104782027B - 永磁电机的转子 - Google Patents

永磁电机的转子 Download PDF

Info

Publication number
CN104782027B
CN104782027B CN201280075399.9A CN201280075399A CN104782027B CN 104782027 B CN104782027 B CN 104782027B CN 201280075399 A CN201280075399 A CN 201280075399A CN 104782027 B CN104782027 B CN 104782027B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
drop compensation
attachment arrangement
logical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280075399.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104782027A (zh
Inventor
尤西·普兰恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Switch Drive Systems Oy
Original Assignee
Switch Drive Systems Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Switch Drive Systems Oy filed Critical Switch Drive Systems Oy
Publication of CN104782027A publication Critical patent/CN104782027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104782027B publication Critical patent/CN104782027B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

一种永磁电机(2)的转子(1)，该转子包括两个或更多个磁极(4)。磁极包括与转子(1)的面向气隙(7)的表面(6)附接的至少两个永磁体(5)。磁极(4)进一步包括在两个相邻永磁体(5)之间的通降补偿永磁体(8)。通降补偿永磁体(8)利用附接装置(9)附接至转子(1)的所述表面(6)，并且该附接装置(9)包括铁磁材料。

Description

永磁电机的转子
技术领域
本发明总体上涉及旋转电机。更具体地，本发明涉及一种包括两个或更多个磁极的永磁电机的转子。
背景技术
从电磁的视角，表面磁体结构是最佳的，这是因为其具有较低的磁体泄漏磁通。由于磁体之间的铁桥，具有嵌入磁体的转子结构浪费了来自磁体的有用磁通。
然而，对于高速电机，转子磁极的数目很少，这就会导致磁极的宽度相对较大。这意味着每个转子磁极由切向平行的若干磁体构成。若干切向平行的表面磁体的问题是永磁体之间存在几乎为零磁通的大片区域。该通降实质上会增加定子中磁芯的损耗。
发明内容
本发明的目的是创造一种转子和一种电机，该转子和电机有效地利用来自转子中表面安装的磁体的磁通并减少定子中磁芯的损耗。
根据本发明的第一方面，永磁电机的新型转子包括两个或更多个磁极。根据本发明的转子包括：
-两个或更多个磁极，并且磁极包括至少两个永磁体，该至少两个永磁体附接至转子的面向气隙的表面，
-磁极进一步包括在两个相邻永磁体之间的通降补偿永磁体，且该通降补偿永磁体借助于附接装置附接至转子的表面，并且该附接装置包括铁磁材料。
根据本发明的第二方面，存在一种电机，包括定子和转子。根据本发明的电机包括：
-定子和转子，
-永磁电机的转子包括两个或更多个磁极，并且磁极包括至少两个永磁体，该至少两个永磁体附接至转子的面向气隙的表面，
-磁极进一步包括在两个相邻永磁体之间的通降补偿永磁体，且该通降补偿永磁体借助于附接装置附接至转子的表面，并且该附接装置包括铁磁材料。
本发明一些其它优选实施例具有从属权利要求中限定的特性。
永磁体之间的通降补偿磁体补偿永磁体之间的磁通的降低。减小的磁通降低减少了定子中的磁芯损耗。
根据本发明的实施例，附接装置包括钢楔。该钢楔轴向延伸。轴向楔长度可小于、等于或长于邻接的永磁体的长度。钢楔可成形为将邻接的永磁体锁靠于转子的表面。轴向楔的形状例如为具有至少一对平行侧边的梯形。
根据本发明的另一个实施例，通降补偿永磁体具有比相邻的永磁体低的剩余磁通。
根据本发明的又一个实施例，通降补偿永磁体具有比相邻的永磁体高的剩余磁通。剩余磁通的密度越高，可用磁通的密度就越高。本发明允许使用不同等级的永磁体作为通降补偿永磁体和永磁体。取决于等级，通降补偿磁体的高度优选为相邻永磁体高度的30％-70％。
根据本发明的另一实施例，永磁体在一个磁极中的磁化方向是非径向的。这进一步改善了磁通波形和磁通密度分布。
根据本发明的另一个实施例，通降补偿永磁体在一个磁极中的磁化方向是径向的。
根据本发明的又一个实施例，转子包括4、6或8个磁极。本发明对于磁极数目少且磁极宽度大的高速电机来说是有利的。
根据本发明的实施例，转子包括在转子表面上沿轴向方向上连续的通降补偿永磁体，这些轴向方向上连续的通降补偿永磁体以偏移角相对于彼此偏移，并且该偏移角α的范围为从1°到5°。
本发明可应用于不同类型的转子，例如实心转子、叠片式转子或圆柱形空心转子。例如，圆杜形空心转子包括铸铁钢管。
本发明的多个示例实施例在所附的从属权利要求中进行描述。
附图说明
本发明的示例实施例以及它们的优点在以下具体的示例实施例的描述中并结合附图更加详细地进行阐述，其中：
-图1示出了转子的磁极；
-图2示出了具有附接装置的通降补偿永磁体；
-图3示出了具有附接装置的另一个通降补偿永磁体；
-图4示出了转子磁极中的磁通；
-图5示出了转子磁极中的磁化方向；
-图6示出了转子；
-图7示出了另一个转子；
-图8示出了图7的转子的通降补偿永磁体布置；
-图9示出了永磁电机的端视图。
具体实施方式
图1示出了转子1的磁极4。两个永磁体5附接至转子1的表面6，该表面6面向磁极4中的气隙7。气隙7在转子1和定子3之间。磁极4进一步包括在两个相邻永磁体5之间的通降补偿永磁体8。通降补偿永磁体8补偿在永磁体5之间的狭槽中的来自永磁体5的磁通的降低。通降补偿永磁体8借助于附接装置9附接至转子的表面6，附接装置9包括铁磁材料。附接装置9借助于紧固件10紧固至转子1。例如，紧固件10可以是螺栓或螺钉。
附接装置9在面向气隙7的径向方向r上在通降补偿永磁体8之上，并且附接装置9使通降补偿永磁体8压靠于转子1的表面6。除了附接装置9和紧固件10之外，还可以使用用于保持永磁体5的其它装置，例如，保持环或套筒或树脂。
图2和3示出了具有附接装置9’、9”的通降补偿永磁体8’、8”。有利的是，通降补偿永磁体8’、8”和附接装置9’、9”填充在两个切向方向上连续的永磁体5之间的狭槽。例如，附接装置9’、9”为钢楔。
图2示出了具有附接装置9’的通降补偿永磁体8’。由通降补偿永磁体8’和附接装置9’填充的狭槽的高度hs基本等于相邻永磁体的高度h。通降补偿永磁体8’具有比相邻永磁体5低的剩余磁通。通降补偿永磁体的高度hm1为相邻永磁体高度h的70％。
图3示出了具有附接装置9”的另一个通降补偿永磁体8”。由通降补偿永磁体8”和附接装置9”填充的狭槽的高度hs基本等于永磁体的高度h。通降补偿永磁体8”具有比相邻永磁体5高的剩余磁通。通降补偿永磁体的高度hm2为相邻永磁体高度h的30％。
在图中，附接装置9、9’、9”的形状与转子1的表面6上的相邻永磁体5产生形式锁定。附接装置9的形状为具有至少一对平行侧边的梯形。
图4示出了转子磁极中的磁通。通过利用铁磁附接装置9将小的通降补偿永磁体8放置在永磁体5之间，实现了通降的几乎全部补偿。永磁体5之间的气隙7中存在几乎完整的磁通。
图5示出了图4中所示的转子磁极中的磁化方向。永磁体5在磁极4中的磁化方向是非径向的。通降补偿永磁体8在磁极中的磁化方向为径向r。这些磁化方向进一步改善了转子和气隙中的磁通波形以及磁通密度分布。
图6示出了具有表面安装的永磁体5的转子1。永磁体5以规定间隔布置在转子表面6周围。轴向方向x上连续的通降补偿永磁体8在转子表面6上在切向方向t上具有相同的位置。附接装置的长度L1长于邻接的永磁体的长度L2。轴向通降补偿永磁体的长度基本等于邻接的永磁体的长度L2。
图7示出了具有表面安装的永磁体5’、5”的另一个转子1’。转子1’包括多个环11，通过沿切向t交替布置永磁体和通降补偿永磁体来形成所述多个环11。环11在轴向方向x上相邻。在转子表面上沿轴向方向x连续的永磁体5’、5”相对于彼此偏移。偏移的目的是减小啮合转矩(cogging torgue)。
图8示出了图7的转子1’的通降补偿永磁体8”’、8””的布置。根据图7中所示的三个轴向方向x上相邻的环11，示出了每个环11的两个永磁体5’、5”和它们之间的通降补偿永磁体8”’、8””。在第一环中，通降补偿永磁体8”’附接在两个相邻的永磁体5’之间。沿轴向方向x连续的第二环中的通降补偿永磁体8””相对于先前第一环中的通降补偿永磁体8”’偏移。沿轴向方向x连续的第三环中的通降补偿永磁体8”’相对于先前第二环中的通降补偿永磁体8””偏移。每隔一个沿轴向方向x连续的通降补偿永磁体8”’沿切向方向t在转子表面6上具有相同位置。偏移角α的范围优选为从1°到5°。
附接装置9”’、9””的长度L1基本等于邻接的永磁体5’的长度L2。例如，附接装置9”’、9””为钢楔。轴向通降补偿永磁体的长度L3基本等于邻接的永磁体5’的长度L2。附接装置9”’、9””借助于紧固件10紧固至转子1。例如，紧固件10为螺栓或螺钉。
图6和7中的转子1、1’为实心转子。实心转子相比于叠片式转子的优点在于具有较高机械坚固性和较低制造成本。实心转子的优点是一体性、刚性和耐久性。然而，图6和7中所述的磁极布置还可应用于叠片式转子或圆柱形空心转子。
图9示出了包括转子1和定子3的永磁电机2的示意性图示。转子1和定子3之间为气隙7。转子包括六个磁极4。两个永磁体5附接至转子1的表面6，该表面6面向各磁极4中的气隙7。磁极4进一步包括在两个相邻永磁体5之间的通降补偿永磁体8。通降补偿永磁体8借助于附接装置9附接至转子的表面6，并且该附接装置9包括铁磁材料。
以上给出的说明书中所提供的特定示例不应解释为限制性的。因此，本发明不仅仅限制于上述的实施例。
零件列表：1、1’转子；2电机；3定子；4磁极；5、5’、5”永磁体；6表面；7气隙；8、8’、8”、8”’、8””通降补偿磁体；9、9’、9”、9”’、9””附接装置；10紧固件；11环；h高度；hm1高度；hm2高度；hs高度；L1长度；L2长度；r径向；t切向；x轴向方向；α偏移角。

Claims (11)

1.一种永磁电机(2)的转子(1、1’)，所述转子包括两个或更多个磁极(4)，并且所述磁极包括至少两个永磁体(5、5’、5”)，所述至少两个永磁体(5、5’、5”)被附接至所述转子(1)的面向气隙(7)的表面(6)，其特征在于，所述磁极(4)进一步包括在两个相邻永磁体(5、5’、5”)之间的通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)，所述通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)借助于附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)附接至所述转子(1)的所述表面(6)，所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)在面向所述气隙(7)的径向方向上在所述通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)之上，所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)借助于紧固件(10)被紧固到所述转子(1、1’)，并且所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)包括铁磁材料，其中所述两个相邻永磁体(5、5’、5”)之间的间隙朝着所述转子(1、1’)的所述表面(6)渐缩，并且位于所述间隙中的所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)朝着所述转子(1、1’)的所述表面(6)渐缩，使得所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)被布置成在所述径向方向上支撑所述两个相邻永磁体(5、5’、5”)。
2.根据权利要求1所述的永磁电机的转子，其中所述附接装置(9、9’、9”、9”’、9””)包括钢楔。
3.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)具有比所述相邻永磁体(5、5’、5”)低的剩余磁通。
4.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)具有比所述相邻永磁体(5、5’、5”)高的剩余磁通。
5.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中通降补偿磁体的高度(hm1、hm2)为所述相邻永磁体的高度(h)的30％-70％。
6.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述永磁体(5、5’、5”)在所述磁极(4)中的磁化方向是非径向的。
7.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)在所述磁极(4)中的磁化方向是径向的。
8.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述转子(1、1’)包括4、6或8个磁极(4)。
9.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中在转子表面(6)上沿轴向方向(x)连续的通降补偿永磁体(8、8’、8”、8”’、8””)以偏移角(α)相对于彼此偏移，并且所述偏移角(α)的范围为从1°到5°。
10.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子，其中所述转子(1、1’)包括实心转子、叠片式转子或圆柱形空心转子。
11.一种永磁电机(2)，包括转子(1、1”)和定子(3)以及在所述转子和所述定子之间的气隙(7)，其中所述转子(1、1”)包括根据权利要求1或2所述的转子(1、1”)。
CN201280075399.9A 2012-08-31 2012-08-31 永磁电机的转子 Expired - Fee Related CN104782027B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/066958 WO2014032725A1 (en) 2012-08-31 2012-08-31 A rotor of a permanent magnet electrical machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104782027A CN104782027A (zh) 2015-07-15
CN104782027B true CN104782027B (zh) 2017-10-27

Family

ID=46832360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280075399.9A Expired - Fee Related CN104782027B (zh) 2012-08-31 2012-08-31 永磁电机的转子

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2896113A1 (zh)
KR (1) KR101706607B1 (zh)
CN (1) CN104782027B (zh)
WO (1) WO2014032725A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580931C1 (ru) * 2015-02-10 2016-04-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Ротор электромашины

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6110951A (ja) * 1984-06-25 1986-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネツト型電動機
JPH03106852U (zh) * 1990-02-19 1991-11-05
CN1750360A (zh) * 2004-09-17 2006-03-22 Lg电子株式会社 永磁型电机
CN1302599C (zh) * 2002-10-18 2007-02-28 三菱电机株式会社 永久磁铁式回转电机
CN102124633A (zh) * 2008-08-20 2011-07-13 米其林技术公司 具有t形磁体楔子的用于旋转电动机械的内部转子

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19737391A1 (de) * 1997-08-27 1999-03-04 Magnet Motor Gmbh Elektrische Maschine, deren Rotor aus Dauermagneten und Magnetfluß-Leitstücken aufgebaut ist
JP2004180491A (ja) * 2002-11-11 2004-06-24 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石式回転電機
WO2008050420A1 (fr) * 2006-10-25 2008-05-02 Nsk Ltd. Moteur
WO2009142005A1 (ja) * 2008-05-23 2009-11-26 パナソニック株式会社 異方性を連続方向制御した希土類－鉄系リング磁石の製造方法
US8664819B2 (en) * 2009-08-18 2014-03-04 Northern Power Systems Utility Scale, Inc. Method and apparatus for permanent magnet attachment in an electromechanical machine
US8339005B2 (en) * 2010-02-24 2012-12-25 Indar Electric S.L. Assembly and method for mounting magnets on a steel sheet rotor pack
CN102237735B (zh) * 2010-03-09 2014-04-16 中山大洋电机制造有限公司 一种永磁转子结构及其应用的电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6110951A (ja) * 1984-06-25 1986-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネツト型電動機
JPH03106852U (zh) * 1990-02-19 1991-11-05
CN1302599C (zh) * 2002-10-18 2007-02-28 三菱电机株式会社 永久磁铁式回转电机
CN1750360A (zh) * 2004-09-17 2006-03-22 Lg电子株式会社 永磁型电机
CN102124633A (zh) * 2008-08-20 2011-07-13 米其林技术公司 具有t形磁体楔子的用于旋转电动机械的内部转子

Also Published As

Publication number Publication date
KR101706607B1 (ko) 2017-02-15
KR20150048863A (ko) 2015-05-07
CN104782027A (zh) 2015-07-15
EP2896113A1 (en) 2015-07-22
WO2014032725A1 (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9059627B2 (en) Permanent magnet coupling
CN104185938B (zh) 电机
CN102761183B (zh) 电动机转子及具有其的电动机
CN101771315B (zh) 带有分段铁氧体磁体的永磁电机的方法和设备
EP2681829B1 (en) Brushless pm machine construction enabling low coercivity magnets
KR101886155B1 (ko) 모터 및 모터용 로터
CN101895180B (zh) 三相交流永磁电动机
CN103580332B (zh) 具有其中心偏离轴线的弧形几何结构的内置式永磁电机
US9906083B2 (en) Rotors with segmented magnet configurations and related dynamoelectric machines and compressors
EP2602911B1 (en) Rotor with embedded permanent magnets for power transmission chain in a mobile working machine
CN202142926U (zh) 电动机转子及具有其的电动机
WO2009069575A1 (ja) 回転電機の回転子
CN101662192B (zh) 无刷馈电双转子电机
CN101922511A (zh) 一种永磁偏磁外转子径向交流混合磁轴承
CN106169822A (zh) 电机及其转子结构
CN104821673B (zh) 永磁电机及其转子
CN104659940A (zh) 一种旋转电机转子
US11239714B2 (en) Rotating electrical machine
CN104782027B (zh) 永磁电机的转子
CN101951037A (zh) 混励式磁环
CN105409096B (zh) 旋转电机及电梯用曳引机
CN202444342U (zh) 永磁辅助同步磁阻电机转子及具有其的电机
CN105790462B (zh) 转子的磁性元件结构及风扇马达装置
CN106451854A (zh) 一种叉指交替极永磁电机
CN202444347U (zh) 永磁辅助同步磁阻电机及其转子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171027

Termination date: 20210831

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee