CN105449889B - 具有被引导的磁场的永磁激励的电枢 - Google Patents

具有被引导的磁场的永磁激励的电枢 Download PDF

Info

Publication number
CN105449889B
CN105449889B CN201510595646.3A CN201510595646A CN105449889B CN 105449889 B CN105449889 B CN 105449889B CN 201510595646 A CN201510595646 A CN 201510595646A CN 105449889 B CN105449889 B CN 105449889B
Authority
CN
China
Prior art keywords
armature
magnetic
magnet
light axis
magnet groove
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
CN201510595646.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105449889A (zh
Inventor
拉尔夫·菲舍尔
罗尔夫·福尔默
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN105449889A publication Critical patent/CN105449889A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105449889B publication Critical patent/CN105449889B/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
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • 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
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/246—Variable reluctance rotors
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于电机(E)的永磁激励电枢(10)。电枢(10)具有多个带有用于产生磁场的磁化部的永磁铁(16)和带有内置的磁铁凹槽(14)的电枢体(12)，在磁铁凹槽中分别布置了永磁体(16)中的一个。电枢体(12)设计用于引导在磁铁凹槽(14)和电枢(10)的构造在电枢表面(20)处的磁极(22)之间的磁场。本发明的目的在于，提出一种高效电枢(10)。为了引导磁场，每个磁铁凹槽(14)分别以材料(32)构造，该材料至少按区域地具有磁各向异性，该磁各向异性带有磁化性的轻轴线(34)和重轴线，并且轻轴线(34)相对于在磁铁凹槽(14)中布置的永磁铁(16)的磁化部的磁化方向(18)平行地或者至少以小于25°的角度取向。

Description

具有被引导的磁场的永磁激励的电枢
技术领域
本发明涉及一种用于电机的永磁激励的或者短永磁激励的电枢以及一种具有这种电枢的电机以及用于制造电枢的方法。电枢具有所谓的内置的永磁铁，也就是说，在电枢体中构造有磁铁凹槽，在其中分别布置有永磁铁。永磁铁的磁场必须在一方面是磁铁凹槽和另一方面是电枢表面之间被引导穿过电枢体，由此在电枢表面上构造了电枢的磁极，这些磁极能够与电机的定子的定子场交互作用。
背景技术
对于永磁激励的电机来说有一种转子结构，其中，磁铁布置在转子的内部，这也被称为IPM结构方式(IPM-Interior Permanent Magent内置永磁铁)。为此，在转子叠片组中设置有缝隙或者磁铁凹槽(Magnettasche)，永磁铁布置在其中。这种类型的转子在机械上是特别鲁棒的，因为防止了内置的永磁铁受到机械的影响。
在具有内置的磁铁凹槽的电枢中，也就是例如转子中，产生一个问题，即为了引导在电枢表面和内置的磁铁凹槽之间的磁通量而应该在电枢体中使用软磁材料。但是，由于这种软磁材料能够在电枢体内部产生磁短路，从而使永磁铁的磁激励不能用于电枢的驱动。该磁短路也被称为漏磁。
由现有技术已知的是，在电枢体中预设所谓的磁通闭锁。该磁通闭锁能够构造在内置的磁铁凹槽之间并且例如是填充了气体的空腔。缺点在于，这种空腔使得电枢体机械不稳定。
由UK 1 114 562公知了一种用于磁阻电机的转子，其不具有自身的磁激励，但是为此具有在转子的磁极之间的磁通引导路径。为了改进磁通引导，转子设计成分层的，由此获得磁各向异性，磁各向异性的优先方向或者轻轴线在分层的层的平面中延伸并且其重轴线垂直于分层的层的延伸方向延伸。与具有分片的电枢体的常规转子不同的是，分层的层并不垂直于旋转轴线地延伸，而是沿着或者平行于转子的旋转轴线延伸。
由JP 4343281 B2公知了一种磁阻电枢，其中，磁通引导路径并不通过软磁的转子体的分层来形成，而是通过铁体的微结晶的各向异性形成。
发明内容
本发明基于以下目的，在电机的永磁激励的电枢中避免在电枢体内部的永磁铁的磁场的磁短路。
根据本发明的电枢是用于电机的永磁激励的电枢。电机例如能够是现行电机或者旋转电机。在后一种情况中，电枢设计成转子。根据本发明的电枢具有多个带有用于产生永久磁场的磁化部的永磁铁。永磁体布置在电枢体中。电枢体为此具有内置的磁铁凹槽，在磁铁凹槽中分别布置永磁铁中的一个。磁铁凹槽在此被理解为由现有技术已知的概念，其称为在电枢体内部的缝隙或者井道。电枢体设计用于引导在磁铁凹槽和电枢的形成在电枢表面处的磁极之间的磁场。根据现有技术，电枢体为此设计为由软磁材料制成并且具有在磁铁凹槽之间的所描述的磁通闭锁。
相反，根据本发明，为了引导磁场，每个磁铁凹槽分别以如下材料构造，该材料至少按区域地或者完全地具有带有磁化性的轻轴线(leichte Achse)和重轴线(schwerAchse)的磁各向异性。轻轴线也称为优先方向。该材料也能够具有超过一个带有较大的相对磁导率值的轻轴线和/或超过一个带有最小的相对磁导率值的重轴线。但是优选的是设置唯一的轻轴线，从而避免磁通引导的跃变。材料的轻轴线平行于布置在磁铁凹槽中的永磁铁的磁化部的磁化方向地取向。平行的取向在此不必是完美的。轻轴线相对于在永磁铁的磁化部的磁化方向至少以小于25°的角度，尤其是小于15°的角度取向。轻轴线的所描述的取向尤其在与磁铁凹槽邻接的边缘区域中实现。材料的各向异性尤其通过微结晶的各向异性产生作用。
通过本发明获得以下优点，即永磁体的磁场在电枢体内部的漏磁是很小的，从而实现了更高的有效磁通量，即以下磁通量，其通过磁极从电枢中射出(北极)和射入(南极)。漏磁意味着磁通量偏离于在电枢体内部的永磁铁的磁化方向。漏磁通过轻轴线的取向来减小。
对于电枢设计成旋转机器的转子的情况，当在每个磁铁凹槽中分别在与磁铁凹槽邻接的边缘区域中轻轴线在径向方向上取向时，获得了另外的优点。由此能够提供在磁极之间的极隙，其具有特别低的电感，从而在q电感时(即沿着q轴线)产生了很小的磁性电压降，这又实现了高的最大功率。
在本发明的实施方式中，电枢体由多个区段形成。在每个区段中，各向异性的轴线的取向构造成与其余的区段分开。换句话说，在每个区段中，在组装电枢体之前，注入各向异性的轴线的取向。由此获得以下优点，即在电枢中能够出现不均匀的各向异性场。尤其是在转子中，在径向内置的区域中的轻轴线的取向能够不同于在径向外置的区域中、即在电枢表面处的轻轴线的取向。
为此提出一个特别有利的改进方案，即在区段中的两个区段的接触面处，这两个区段的轻轴线平行地或者至少以小于25°的角度相对彼此地布置。轻轴线在此优选地切线地或者侧向地取向。由此在电枢的内部能够闭合了具有特别小的损失的磁回路。
在本发明的一个实施方式中，在相邻的磁铁凹槽之间连续地布置材料。换句话说，在转子的情况中，沿着周向方向在磁铁凹槽之间没有构造空腔形式的磁通闭锁，而是连续地提供各向异性的材料，其轻轴线例如能够径向地取向。通过放弃空腔形式的磁通闭锁获得以下优点，即电枢在机械上是特别稳定的。
在放弃磁通闭锁时的另外的优点在于，特别密地布置反极性地取向的永磁铁。本发明相应地提出了电枢的一个实施方案，其中，磁极的数量为四或六或八或者大于八个。磁极的数量越大，驱动力尤其是转矩就能够越大。
证明为特别适宜的是，材料的沿着轻轴线的相对磁导率的值大于15，尤其是大于20并且沿着重轴线的值小于二，尤其是小于1.6。在此，电枢体的场引导的特性一方面能够与对漏磁场的、即磁短路的抑制特别良好地组合。为了保持所描述的磁特性，在生产电枢时的合金、在设计电枢体和/或其区段时的退火过程以及用于注入各向异性的磁场能够被提供作为参数。在此，简单的实验实现了制造过程的参数化，以便获得用于相对磁导率的所描述的值。
特别适宜的是以下材料，其在大于0.8特斯拉的，尤其是至少1.0特斯拉的通量密度时具有磁饱和。由此获得以下优点，即能够高效地使用用于驱动电枢的定子场。
为了实现总体描述的磁特性，本发明的一个实施方式提出，材料具有钕铁硼，NdFeB。该材料以合金获得，在该合金中，相对磁导率的值能够调节到所描述的值上并且通过小于十千安每米的矫顽强度能够形成在电枢体中的所描述的引导场的特性。因此，该材料不是永磁铁，而是具有对场进行引导的特性。
本发明还附属有一种电机，该电机具有根据本发明的电枢的实施方式。该机器此外具有带有用于产生定子磁场的磁线圈的定子。通过定子场与在电枢表面处的磁极的磁交互作用以已知的方式产生了机电效果。电机也可以设计成发电机，其中，在磁线圈中感生出电压。根据本发明的电机具有以下优点，即因为在电枢中的漏磁特别小，所以其能够特别高效地运行。此外实现了高的调节动态，因为在构建电流时的延迟时间基于沿着q轴线、即在极隙的区域中的较小电感而很小。
为了提供根据本发明的电枢的一个实施方式，通过本发明也提出了用于制造根据本发明的电枢的实施方式的方法。该方法包括提供具有内置的磁铁凹槽的电枢体的步骤以及将各一个永磁铁布置到磁铁凹槽的每个中的步骤。
为了引导永磁铁的在其电枢表面处穿过电枢体的磁场，必须构造所描述的各向异性。为此，以电枢体的材料如下地提供磁各向异性，即在每个磁铁凹槽中在相应邻接的边缘区域中，各向异性的轻轴线相对于在磁铁凹槽中布置的永磁铁的磁化部的磁化方向平行地或者至少以小于25°的角度取向。
为了轻轴线的取向，根据该方法的实施方式，电枢体由区段形成。每个区段在此又由坯件形成，该坯件具有预定的磁各向异性。换句话说，电枢体由部件或者区段组成，它们中的每一个自身具有与区段在电枢体中的位置相对应的适当的轻轴线取向。由此获得以下优点，即能够单独地将轻轴线的适当取向注入或者印到每个区段中，而不会由此影响另外的区段。
取向的注入能够在各个区段中或者在完整的电枢体中根据实施方式从外部实现，例如借助以下磁场，其在制造电枢体或者其中一个区段期间穿透过材料。由此获得以下优点，即各向异性场、即轻轴线的走向能够通过从外部注入的磁场的相应选择的场走向来预设。
在方法的一个实施方式中，电枢体或者电枢体的各个区段分别通过压合粉末和/或粒料来形成，粉末和/或粒料分别包含材料，其中粉末和/或粒料同时加载磁场。通过使用粉末和/或粒料，电枢体和/或其中一个区段的形状能够通过有利于电枢功能的相应的压合形状来调节并且同时借助在压合时的磁场使轻轴线取向。
根据本发明的方法的改进方案也属于本发明，该改进方案具有以下特征，如其已经结合根据本发明的电枢的改进方案所描述的那样。出于该原因，在此就不再对根据本发明的方法的相应改进方案进行描述。
附图说明
下面对本发明的优选实施方式进行描述。为此示出：
图1是根据本发明的电机的一个实施方式的示意图，
图2是图1中的电机能够具有的转子的横截面的示意图，
图3是图1中的电机能够具有的另外转子的横截面的示意图，
图4是图3中的转子的具有磁各向异性的轻轴线的平行取向的区段的示意图，
图5是转子的具有磁各向异性的轻轴线的径向取向的区段的示意图，
图6是转子的具有磁各向异性的轻轴线的侧向取向的区段的示意图，
图7是具有八个磁极的、图1中的电机能够具有的、根据本发明的转子的实施方式的横截面的示意图。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。但是，在这些实施例中，实施方式的所描述的组成部分分别表现了本发明的单个的、彼此独立考虑的特征，其也分别彼此独立地对本发明进行改进并进而也单个地或者以与所示出的不同的组合视为本发明的组成部分。此外，所描述的实施方式也能通过本发明的另外已经描述的特征来补充。
在图1中示出了电机E的纵剖面，其中，电机可以例如是同步电机。在图1中，旋转轴线A也表示图示的对称轴线。电机E包括定子St，在定子中布置有电线圈的绕组W，其中，在图1中仅仅示出了绕组W中的一个。绕组W可以通过交流电源C交替地通电，由此在定子St的内部产生在电机E的气隙L中的旋转磁场。交流电源C例如可以是逆变器或者频率固定的供电网。电机E也可以设计成发电机，其中，交流电源C被取消或者可以通过整流器替代。转子10可以处于定子St的内部，该转子能够与轴D抗扭地连接。轴D能围绕旋转轴线A转动地支承在定子St中。电枢10可以是根据本发明的电枢的一个实施方式。
在图2中仅以横截面示出了转子10。图2由转子10示出了电枢体12，在电枢体中构造有磁铁凹槽14。出于简明起见，仅仅磁铁凹槽14中的一些配以参考标号。磁铁凹槽14可以例如设计成井道，其纵轴线平行于旋转轴线A，也就是说，平行于轴D的纵向延伸地取向。
在磁铁凹槽14中可以分别布置一个永磁铁16。出于简明起见，再次仅仅一些永磁铁16配以参考标号。永磁体16可以具有带有磁化方向18的磁化部，该方向在图2中并且也在另外的图示中分别通过方向箭头表示。再次仅一些磁化方向18配以参考标号。通过磁化方向18分别在永磁铁16处形成北极N和南极S。通过从永磁铁16射出的穿过电枢体12的磁场，在电枢表面20处产生磁极22，其根据在电枢表面20下方布置的永磁铁16又是北极N或者南极S。在图2中可见，如何通过在电枢体12内部的漏磁通(Streufluss)24使从永磁铁16射出的磁通量26能够作为漏磁通24射入到相邻的永磁铁16中或者到达那里，而不会到达电枢10的周围环境28中、即进入到气隙L中。
但是在转子10的情况中，漏磁通24特别低，从而其不会显著地影响电机E的效率。为此，也不需要在转子10中的磁通闭锁，其可能通过空腔损害转子10的机械稳定性。
为此，下面根据图3至7阐述如何能够降低漏磁通24。
在图3中示出了作为转子10的根据本发明的电枢的另外的实施方式，该转子可以具有如图2中的电枢10相同的功能。基于该功能相似性而设置了相同的参考标号。与图2中的部件的功能相同的其它部件在图3至图7中配以如图2中一样的参考标号。图3中的转子10在横截面中对于每个磁极22仅仅具有一个永磁铁16，其中，图2中的转子10对于每个磁极22具有两个永磁铁16。但是，对于图3的以下实施方案也适用于图2中示出的转子10。
为了在转子10中减少或者抑制在电枢体12内部的永磁铁16的磁通量横向于q轴线30溢出，电枢体18具有带有磁各向异性的材料32。特别地并且优选的是，磁各向异性如下地构造，即构造单个的轻轴线34和垂直于该轻轴线取向的单个的重轴线。
在图3中，轻轴线34的延伸方向或走向方向通过相应的双箭头示出。轻轴线34在此在磁铁凹槽14的区域中平行于磁化方向18地取向，如在图3中所示的。尤其在磁铁凹槽14的沿着d轴线36的区域中，设置平行于磁化部18的取向。
为了在转子10中实现轻轴线34的沿着转子的圆周产生的不同取向，转子10能够由区段38形成。转子10此时能够由各向异性的软磁材料32形成，其划分成具有数量2p的区段38，其中p是磁极对数量。在图3中示出的四个磁极的情况中，因此给出了四个区段38。区段38交替地分成北极N和南极S。在每个磁区段38中存在用于永磁铁16的磁铁凹槽14的缝隙。电枢体12能够由区段38或者通过区段38的材料配合的连接产生。在此，在制造整个电枢体12期间或者也在制造单个的区段38期间能够注入轻轴线34的取向。材料配合例如可以通过粘接，烧结和/或焊接实现。
材料32优选地通过以下相对磁导率的值来表征：其沿着轻轴线34具有优选大于15，尤其大于20的值。沿着垂直于轻轴线取向的重轴线(未示出)，相对磁导率具有优选小于二，尤其是小于1.6的值。饱和磁通密度优选地超过0.8特斯拉，尤其是超过一特斯拉。
在区段38的接触面40处，各向异性的材料32的轻轴线34的取向可以不同地设定。为此，下面在图4，图5和图6中指出。
在图4，图5和图6中分别示出了各个区段38。在图4中，轻轴线34的取向在整个区段38上是平行的。这使得各个区段的制造特别简单并进而成本低廉。
在图5中，在区段38中，轻轴线34的取向相对于旋转轴线A是径向的。轻轴线34相对于磁化部18的平行取向在此沿着d轴线36产生。在永磁铁16的边缘区域中，磁化部18和轻轴线34具有角度42，该角度优选小于25度。在图6中，在相对于永磁铁16径向内置的区域44中，轻轴线34平行于分别相邻的区段的轻轴线34′地取向。在边界面40处，彼此相遇的轻轴线34，34′彼此平行地取向。由此，磁回路46能够在径向内置的区域44中特别简单地闭合，从而降低在轴D的区域中的漏磁通。轻轴线34，34′在径向内置的区域44中也侧向地取向。
在图7中以横截面示出了具有八个磁极的转子10，也就是具有等于四的磁对数量p。永磁铁16在这种布置中相对靠近地并排布置。换句话说，在相邻的区段38之间的相应的极隙48与常规的永磁激励的转子相比能够构造得更小。其原因在于，在永磁铁16之间的极隙48的区域中不必提供空腔形式的磁通闭锁。在该处能够布置各向异性的材料32，从而使转子10在磁极数为八时也保持机械稳定的设计。
在示出的实施例中，IPM构造的优点与实心的电枢体12的、即没有作为磁通闭锁的空腔的电枢体的优点相结合。此外，沿着q轴线30，也就是在极隙48中产生很小的电感。由此，在q电感处产生很小的电压降，这又实现了高的最大功率。此外，在定子St中构建电流时的延迟时间很小，这实现了电机E的高的调节动态。
为了制造电枢体12或者各个区段38，例如能够采用粉末和/或粒料，其具有带有钕铁硼(NdFeB)的合金，其中在该合金中以已知的方式设定在十和一千、尤其是在50和500安培每厘米之间的区域中的矫顽强度。优选的是，设定在零和二之间的区域中、尤其是在零和1.5特斯拉之间的区域中的顽磁。
粉末可以被压成电枢体20的形状或者各个区段38中的一个区段的形状。在此，粉末可以加载磁场，该磁场例如能够借助磁线圈产生。通过磁场，在压合粉末和/或粒料时确定了轻轴线34的取向。之后，压合的粉末和/粒料例如可以通过烧结来固定。
总体上，通过实例示出了，通过本发明如何能够提供具有内置的磁铁的和具有通过各向异性的软磁材料实现的很小的电枢反应的永磁铁机器。

Claims (25)

1.一种用于电机(E)的永磁激励的电枢(10)，具有：
带有用于产生磁场的磁化部的多个永磁铁(16)，和
带有内置的磁铁凹槽(14)的电枢体(12)，在所述磁铁凹槽中分别布置了所述永磁铁(16)中的一个永磁铁，其中所述电枢体(12)设计用于引导在所述磁铁凹槽(14)和所述电枢(10)的构造在电枢表面(20)处的磁极(22)之间的磁场，
其特征在于，为了引导该磁场，每个磁铁凹槽(14)分别以材料(32)来构造，所述材料至少按区域地具有磁各向异性，所述磁各向异性具有磁化性的轻轴线(34)和重轴线，并且所述轻轴线(34)相对于在所述磁铁凹槽(14)中布置的所述永磁铁(16)的所述磁化部的磁化方向(18)平行地或者至少以小于25°的角度(42)取向，在每个磁铁凹槽(14)中分别至少在与该磁铁凹槽(14)邻接的边缘区域中使所述轻轴线(34)在径向方向上取向，所述电枢体(12)由多个区段(38)形成，并且在每个所述区段(38)中，相应的所述轻轴线(34)的取向设计为与其余的所述区段(38)分开，其中所述轻轴线在此切线地或者侧向地取向，由此磁回路(46)能够在径向内置的区域(44)中闭合，从而降低在轴(D)的区域中的漏磁通。
2.根据权利要求1所述的电枢(10)，其中，所述电枢(10)设计作为用于旋转机器(E)的转子。
3.根据权利要求1所述的电枢(10)，其中，在所述区段(38)的两个区段的接触面(40)处，这两个所述区段(38)的所述轻轴线(34，34’)平行地或者至少以小于25°的角度相对彼此地布置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电枢(10)，其中，所述材料(32)在相邻的所述磁铁凹槽(14)之间连续地布置。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电枢(10)，其中，所述磁极(22)的数量为4或6或8或者大于8。
6.根据权利要求4所述的电枢(10)，其中，所述磁极(22)的数量为4或6或8或者大于8。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电枢(10)，其中，所述材料(32)沿着所述轻轴线(34)的相对磁导率的值大于15，并且沿着所述重轴线的相对磁导率的值小于2。
8.根据权利要求6所述的电枢(10)，其中，所述材料(32)沿着所述轻轴线(34)的相对磁导率的值大于15，并且沿着所述重轴线的相对磁导率的值小于2。
9.根据权利要求7所述的电枢(10)，其中，沿着所述轻轴线(34)的所述相对磁导率的值大于20。
10.根据权利要求8所述的电枢(10)，其中，沿着所述轻轴线(34)的所述相对磁导率的值大于20。
11.根据权利要求7所述的电枢(10)，其中，沿着所述重轴线的所述相对磁导率的值小于1.6。
12.根据权利要求8所述的电枢(10)，其中，沿着所述重轴线的所述相对磁导率的值小于1.6。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的电枢(10)，其中，在超过0.8特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
14.根据权利要求10所述的电枢(10)，其中，在超过0.8特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
15.根据权利要求12所述的电枢(10)，其中，在超过0.8特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
16.根据权利要求13所述的电枢(10)，其中，在至少1.0特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
17.根据权利要求14所述的电枢(10)，其中，在至少1.0特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
18.根据权利要求15所述的电枢(10)，其中，在至少1.0特斯拉的磁通密度时，所述材料(32)磁饱和。
19.根据权利要求1-3中任一项所述的电枢(10)，其中，所述材料(32)具有钕铁硼。
20.一种具有带有磁线圈(W)的定子(St)的电机(E)，其特征在于，所述电机(E)具有根据权利要求1-19中任一项所述的电枢(10)。
21.一种用于制造根据权利要求1至19中任一项所述的电枢(10)的方法，具有以下步骤，
提供具有内置的磁铁凹槽(14)的电枢体(12)，以及
将永磁铁(16)分别布置在所述磁铁凹槽(14)的一个磁铁凹槽中，
其特征在于以下步骤，
在所述电枢体(12)的材料(32)中提供磁各向异性，其中，在每个磁铁凹槽(14)中在相应邻接的边缘区域中，该各向异性的轻轴线(34)相对于在所述磁铁凹槽(14)中布置的所述永磁铁(16)的磁化部的磁化方向(18)平行地或者至少以小于25°的角度取向。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，为了所述轻轴线(34)的取向，所述电枢体(12)由多个区段(38)形成，并且每个所述区段(38)由坯件形成，所述坯件具有预定的磁各向异性。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，为了所述轻轴线(34)的取向，所述磁各向异性从外部磁性地注入到所述材料(32)中。
24.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述电枢体(12)通过压合粉末和/或粒料并且同时加载磁场来形成，其中，所述粉末和/或所述粒料分别包含所述材料(32)。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述电枢体(12)通过压合粉末和/或粒料并且同时加载磁场来形成，其中，所述粉末和/或所述粒料分别包含所述材料(32)。
CN201510595646.3A 2014-09-19 2015-09-17 具有被引导的磁场的永磁激励的电枢 Expired - Fee Related CN105449889B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14185613.8A EP2999090B1 (de) 2014-09-19 2014-09-19 Permanenterregter Läufer mit geführtem Magnetfeld
EP14185613.8 2014-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105449889A CN105449889A (zh) 2016-03-30
CN105449889B true CN105449889B (zh) 2018-05-01

Family

ID=51564592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510595646.3A Expired - Fee Related CN105449889B (zh) 2014-09-19 2015-09-17 具有被引导的磁场的永磁激励的电枢

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10122230B2 (zh)
EP (1) EP2999090B1 (zh)
CN (1) CN105449889B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10056792B2 (en) * 2016-02-05 2018-08-21 GM Global Technology Operations LLC Interior permanent magnet electric machine
WO2017203618A1 (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 三菱電機株式会社 回転子、電動機、圧縮機、空気調和機、及び電動機の製造方法
JP6828723B2 (ja) * 2017-08-01 2021-02-10 株式会社デンソー 磁石の製造方法
JP7181781B2 (ja) * 2018-12-10 2022-12-01 株式会社Soken 回転電機、電力変換装置及び回転電機の製造方法
DE102019102540A1 (de) * 2019-02-01 2020-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Eingebettete Magnetanordnung für permanenterregte elektrische Maschinen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684352A (en) * 1995-03-24 1997-11-04 Hitachi Metals, Ltd. Permanent magnet field-type rotating machine
US5693250A (en) * 1993-04-20 1997-12-02 General Motors Corporation Grain oriented composite soft magnetic structure
GB2506683A (en) * 2012-10-08 2014-04-09 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Anisotropic soft magnetic article and method for its production

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1114562A (en) 1965-04-15 1968-05-22 Nat Res Dev Rotor for a dynamo-electric machine
FR96453E (fr) * 1967-12-14 1972-06-30 Nat Res Dev Machines électriques a réluctance.
JP4343281B2 (ja) * 1997-06-05 2009-10-14 眞人 佐川 リラクタンスモータ
DE19842948A1 (de) 1998-09-18 2000-03-30 Siemens Ag Elektromotor
US6452302B1 (en) * 1998-09-28 2002-09-17 Hitachi, Ltd. Rotary electric machine and electric vehicle using the same
DE10133654A1 (de) 2001-07-11 2003-02-06 Siemens Ag Synchronmaschine
DE10153750A1 (de) 2001-10-31 2003-05-22 Siemens Ag Rotor für PM-Synchronmaschine
DE10156782C1 (de) 2001-11-19 2003-04-17 Siemens Ag Gebersystem für einen Ferraris-Bewegungsgeber
DE10236942A1 (de) 2002-08-12 2004-03-04 Siemens Ag Blechpaket für eine elektrische Maschine
DE10236941A1 (de) 2002-08-12 2004-03-04 Siemens Ag Stator für eine Synchronmaschine
DE10248771A1 (de) 2002-10-18 2004-04-29 Siemens Ag Permanenterregte Synchronmaschine
DE10256523A1 (de) * 2002-12-04 2004-06-24 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine, insbesondere bürstenloser Synchronmotor
DE10258778A1 (de) 2002-12-16 2004-07-22 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Heatpipes
DE10317591A1 (de) 2003-04-16 2004-11-11 Siemens Ag Optischer Geber für drehzahlregelbare Motoren
DE10324664A1 (de) 2003-05-30 2004-12-30 Siemens Ag Rollen und Rollenmotoren
DE10324601A1 (de) 2003-05-30 2004-12-16 Siemens Ag Antriebsvorrichtung für Linear- und Rotationsbewegung
AU2003271528A1 (en) 2003-09-11 2005-04-06 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine comprising an induction rotor
DE10394335B4 (de) 2003-09-11 2014-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Dreiphasige Synchronmaschine mit Permanentmagnetläufer mit Induktionskäfig
DE102004044697B4 (de) 2004-09-15 2009-02-26 Siemens Ag Synchronmaschine
DE102004044700B4 (de) 2004-09-15 2008-04-24 Siemens Ag Synchronmaschine
DE102004044701B4 (de) 2004-09-15 2008-01-31 Siemens Ag Synchronmaschine
DE102004044699B4 (de) 2004-09-15 2006-08-31 Siemens Ag Synchronmaschine
DE102004045939B4 (de) 2004-09-22 2010-10-07 Siemens Ag Permanenterregte Synchronmaschine mit Unterdrückungsmitteln zur Verbesserung der Drehmomentwelligkeit
DE102004046821A1 (de) 2004-09-27 2006-04-06 Siemens Ag Kühleinrichtung einer elektrischen Maschine
DE102004056211B4 (de) 2004-11-22 2011-08-18 Siemens AG, 80333 Rotationslinearantrieb mit Gebereinrichtung
DE102004056210A1 (de) 2004-11-22 2006-06-01 Siemens Ag Rotationslinearantrieb mit axialkraftfreiem Rotationsantrieb
DE102004056212A1 (de) 2004-11-22 2006-06-01 Siemens Ag Elektrische Maschine mit einem rotatorischen und einem linearen Aktuator
DE102004060351A1 (de) 2004-12-15 2006-07-06 Siemens Ag Elektromotor für Rotation und Axialbewegung
DE102005016257B4 (de) 2005-04-08 2008-03-13 Siemens Ag Reluktanzmotor
DE102005016856A1 (de) 2005-04-12 2006-10-19 Siemens Ag Elektrische Asynchronmaschine mit Zahnspulen im Stator-Wicklungssystem
DE102005019112A1 (de) 2005-04-25 2006-10-26 Siemens Ag Kombinationsantrieb mit Hybridreluktanzmotor
DE102005022548A1 (de) 2005-05-17 2006-11-23 Siemens Ag Elektrische Maschine mit einem Wicklungssystem mit Spulengruppen
DE102005030826A1 (de) 2005-07-01 2007-01-04 Siemens Ag Synchronmaschine
DE102005030878B4 (de) 2005-07-01 2010-09-02 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Mittenabweichung einer Welle
DE102005039176A1 (de) 2005-08-18 2007-02-22 Siemens Ag Elektrische Maschine mit winkelversetzten Einzelspulen
DE102005057370B4 (de) 2005-12-01 2011-12-29 Siemens Ag Rotationslinearantriebsanordnung
DE102006012736A1 (de) 2006-03-17 2007-09-20 Siemens Ag Elektrische Maschine
DE102006027819A1 (de) 2006-06-16 2007-12-20 Siemens Ag Ringspulenmotor
DE102006033718B4 (de) 2006-07-20 2017-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit schräg verlaufenden Magnetpolgrenzen
DE102007004095B4 (de) 2007-01-26 2009-07-30 Siemens Ag Bremse für eine linear und rotatorisch bewegliche Welle
DE102007021322A1 (de) 2007-05-07 2008-11-13 Siemens Ag Linearantriebsmodul für einen Dreh-Linear-Antrieb
EP2073352B1 (de) 2007-12-17 2016-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte Synchronmaschine mit Schalenmagneten
EP2073351A1 (de) 2007-12-17 2009-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Sekundärteil eines Linearantriebs
EP2139100B1 (de) 2008-06-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Permanentmagneterregte Synchronmaschine mit reduzierter Drehmomentenwelligkeit
EP2148104A1 (de) 2008-07-21 2010-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Magnetisches Radiallager sowie magnetisches Lagersystem mit Stromversorgung
DE502008002481D1 (de) 2008-07-21 2011-03-10 Siemens Ag Magnetisches Radiallager mit Permanentmagneten zur Vormagnetisierung sowie magnetisches Lagersystem mit einem derartigen magnetischen Radiallager
EP2148410A1 (de) 2008-07-21 2010-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit stufenförmigem Wicklungsaufbau
EP2192670A1 (de) 2008-12-01 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte Synchronmaschine mit 10 Polen, 12 Nuten und optimierter Läufergeometrie
DE102009038691A1 (de) 2009-08-24 2011-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
DE102010001481A1 (de) 2010-02-02 2011-08-04 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Rotor einer permanenterregten Synchronmaschine
DE102010001997B4 (de) 2010-02-16 2016-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Linearmotor mit verminderter Kraftwelligkeit
DE102010028872A1 (de) 2010-05-11 2011-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsvorrichtung für Dreh- und Linearbewegungen mit entkoppelten Trägheiten
JPWO2012014260A1 (ja) * 2010-07-30 2013-09-09 株式会社日立製作所 回転電機及びそれを用いた電動車両
KR101403831B1 (ko) * 2010-09-20 2014-06-03 한라비스테온공조 주식회사 차량용 전동 압축기
EP2463992B1 (de) 2010-12-08 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Permanentmagneterregter Elektromotor mit Heizeinrichtung und Betriebsverfahren
EP2508769B1 (de) 2011-04-06 2013-06-19 Siemens Aktiengesellschaft Magnetische Axiallagervorrichtung mit erhöhter Eisenfüllung
EP2523320A1 (de) 2011-05-13 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Kombinationsantrieb für Dreh- und Hubbewegung und Linearmotor mit reduzierten Trägheiten
EP2523319B1 (de) 2011-05-13 2013-12-18 Siemens Aktiengesellschaft Zylindrischer Linearmotor mit geringen Rastkräften
EP2639936B1 (de) 2012-03-16 2015-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit permanent erregtem Läufer und zugehöriger permanent erregter Läufer
EP2639934B1 (de) 2012-03-16 2015-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Rotor mit Permanenterregung, elektrische Maschine mit einem solchen Rotor und Herstellungsverfahren für den Rotor
EP2639935B1 (de) 2012-03-16 2014-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Rotor mit Permanenterregung, elektrische Maschine mit einem solchen Rotor und Herstellungsverfahren für den Rotor
EP2696469B1 (de) 2012-08-09 2015-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine permanent erregte Synchronmaschine
EP2775591A1 (de) * 2013-03-07 2014-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Läufer einer rotatorischen dynamoelektrischen Reluktanzmaschine und dynamoelektrische Reluktanzmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5693250A (en) * 1993-04-20 1997-12-02 General Motors Corporation Grain oriented composite soft magnetic structure
US5684352A (en) * 1995-03-24 1997-11-04 Hitachi Metals, Ltd. Permanent magnet field-type rotating machine
GB2506683A (en) * 2012-10-08 2014-04-09 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Anisotropic soft magnetic article and method for its production

Also Published As

Publication number Publication date
EP2999090B1 (de) 2017-08-30
US20160087494A1 (en) 2016-03-24
EP2999090A1 (de) 2016-03-23
US10122230B2 (en) 2018-11-06
CN105449889A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105449889B (zh) 具有被引导的磁场的永磁激励的电枢
CN104106198B (zh) 复合转矩型旋转电机
CN102593983B (zh) 旋转电机
Kim et al. Structure of concentrated-flux-type interior permanent-magnet synchronous motors using ferrite permanent magnets
CN102067412B (zh) 永磁式旋转电机
CN105939067B (zh) 旋转电机和旋转电机的电流输入控制方法
CN103001434A (zh) 增磁型凸极式混合励磁同步电机
CN106716781B (zh) 具有低的槽漏磁的电机器
CN102195431B (zh) 永久磁铁同步电动机
CN103683777A (zh) 带有铁氧体磁铁的永磁激励同步电机
CN106981937B (zh) 一种转子错位结构电机
CN110268610A (zh) 具有磁旋转场降低和通量集中的同步电机
KR20140147592A (ko) 전기 모터의 회전자 및 이를 채용한 모터
Zheng et al. A hybrid interior permanent magnet variable flux memory machine using two-part rotor
JP2019154232A (ja) 回転子および回転電機
US20130162094A1 (en) Synchronous rotary electric machine having hybrid- excitation rotor
US10199888B2 (en) Rotor of a dynamoelectric rotary machine
CN106655553B (zh) 一种复合结构电机
US20130169094A1 (en) Rotor Lamination Structure For Permanent Magnet Machine
CN104247213B (zh) 永磁电机
Rahman et al. Design and analysis of neodymium free SPOKE-type motor with segmented wing shape permanent-magnet for concentrating flux density
JP6121914B2 (ja) 同期電動機
Bo et al. A novel axial field SRM with segmental rotor: Concept, design and analysis
US20130169095A1 (en) Synchronous rotary electric machine having a double excitation rotor
CN103501067B (zh) 电动机的转子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into 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: 20180501

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