CN105594108A - 用于磁阻电机的转子和制造这种转子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子，所述转子具有由导磁材料组成的转子叶片，所述转子叶片在转子外壳的圆周上分布地设置。转子外壳的导磁不佳的区域位于各转子叶片之间。转子叶片埋入基体中，使得所述基体的外侧和内侧构成闭合的外壳。为了制造这种转子，由金属板冲裁出星形的初级体，将所述初级体的臂部相对于连接各臂部的中间部分弯出，以形成转子叶片。

Description

用于磁阻电机的转子和制造这种转子的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于磁阻电机、特别是同步磁阻电机的转子、一种根据权利要求17的前序部分所述的制造这种转子的方法以及一种根据权利要求19的具有这种转子的磁阻电机。

背景技术

随着电子发动机控制装置的功能性的提高，对于出于成本原因目前为止主要以与电网频率相关的固定转速工作的应用领域，转速可变的驱动装置越来越得到关注。例如用于冷却领域的通风机针对所要求的峰值负荷设计，但主要在部分负荷区域中工作。这里根据用于通风机的电机的类型，能实现的效率小于设计点。

近几年，对于转速可变的应用场合，永磁激励的同步电机已经得到验证(特别是无刷电子整流电机)。这种同步电机在用作最高具有约10kW功率的通风技术驱动装置时装备有控制电子装置。这种永磁激励的电机的效率在低的或中等的功率范围内明显高于AC-鼠笼式转子电机的效率，并且在结构尺寸较小时还具有达到未来的IE4效率级别的潜力。

但不利的是，必要的永磁材料仅能在有限的温度范围内使用。此外，特别是对于高功率材料、如钕铁硼，价格状态非常不稳定并且由于世界范围的高需求有升高的趋势。此外不利的是，安装过程、如磁体的粘结和磁化要求特别细心并且因此会导致明显提高成本。

对驱动装置的能量需求越来越多地不仅是在最佳的条件下考察，而且是在实际的或中等的载荷条件下确定。特别是在通风技术中，所述的驱动功率是针对峰值负荷设计的；但最常见的运行状态明显低于这个值。根据具体设计方案，永磁激励的同步电机的效率在部分负荷范围内明显更小。在考察生命周期成本时这可能是不利的。

完全不需要磁体工作的磁阻电机区分为开关磁阻电机和同步磁阻电机。开关磁阻电机具有高的、由原理引起的转矩波动。所述转矩波动可以通过同步磁阻电机降低到与永磁激励电机类似的程度。

由于永磁体材料的价格持续升高，在最高数十千瓦的功率范围内越来越多地使用同步磁阻电机作为内转子电机。对此有贡献的还有，改进了并且能够较为简单地实现无传感器的转子位置检测系统。

原则上磁阻电机以多相分布的绕组和多相齿形线圈绕组工作。由定子绕组产生的多极磁场向转子施加磁吸力，转子根据定子的极数而仅具有整数个的磁特性由此，转子的磁特性对准旋转的定子磁场的方向，从而转子与定子磁场的极同步地运行。通过磁阻(导磁性)，在通过磁特性预先规定的优选方向上由每个极对产生力，所述力使得在定子的激励磁场和转子的特性之间实现同步。

已知的磁阻电机具有由导磁材料组成转子叶片，所述转子叶片保持在由导磁性较差的材料组成的转子外壳的基体中。同步运行由于激励磁通量的高频谐波或由于交变载荷引起的交变力矩受到不利影响，它们导致转子叶片中的通量变化。由此对这种磁阻电机的同步运行产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是，这样构成所述类型的转子、所述类型的方法和所述类型的磁阻电机，使得能够简单且经济地制造和加工转子，并且利用所述转子能确保磁阻电机良好的同步。

所述目的对于所述类型的转子根据本发明利用权利要求1特征部分的特征、对于所述类型的方法根据本发明利用权利要求17的特征部分的特征并且对于所述类型的磁阻电机根据本发明利用权利要求19的特征部分的特征来实现。

在根据本发明的转子中，转子叶片埋入基体中，使得所述基体在内部或外部完全覆盖转子叶片。所述基体以这种方式在转子的内侧或外侧上构成闭合的外壳。在内侧上具有闭合环绕的外壳的转子可以用于内转子电机，而在外侧上具有闭合环绕的外壳的转子可以用于外转子电机。这种基体使得转子具有高强度和高稳定性。

基体可以由塑料组成。在这种情况下为了构成分磁环(Kurzschlusswicklung)，要求使用相应导电的附加材料。

在一个有利的实施形式中，基体也可以由金属材料组成，特别是由铝组成。此时，转子可以用得到验证的方式由铝压力铸造法制成。在这种实施形式中，金属材料不仅用于构成基体，而且同时还用于实现磁通稳定化。

转子叶片可以由一体的金属板组成。

但转子叶片也可以由层状的金属板片制成。这些金属板片相互叠置并以适当的方式相互连接、例如粘结。

在一个有利的实施形式中，横向于转子轴线观察，转子叶片的纵向中平面与转子的轴向平面形成一个角度。这种构型有助于实现装备有所述转子的磁阻电机良好的同步。

转子叶片这里有利地构造成，使得横向于转子的轴线观察，转子叶片的纵向边缘平行于转子叶片的纵向中平面延伸。

在根据本发明的转子中，转子叶片优选位于两个回转环(Rückschlussring)之间。磁力线从回转环出发相互反向地分别延伸进入转子叶片并经由在圆周方向上分别相邻的转子叶片返回回转环。以这种方式，每个转子叶片配设两个磁通回路，其中一个磁通回路延伸经过一个回转环，而另一个磁通量回路延伸经过另一个回转环。通过这种构成方式，实现了装备有这种转子的磁阻电机特别好的同步。

在磁通沿轴向方向的分布中，来自定子的磁通被分成两个轴向分量。分隔线沿圆周方向在转子叶片的中心延伸。对于这两个磁通分量通过回转环的相应回转允许最佳地利用转子的引导磁通的铁部件。由此还可以非常简单地补偿轴向力。

磁通分布在同步磁阻电机的转子中沿圆周方向进行，沿径向离开定子的磁通量(d轴)分成两个圆周分量，它们被引导彼此反向地穿过两个相邻的转子叶片。

当回转环能松开地、优选利用螺钉与转子叶片连接时，则实现了转子简单且经济的制造。

螺钉有利地旋入转子叶片的窄边中，所述转子叶片以所述窄边面式地贴靠在回转环上。由此实现了磁力线从转子叶片向回转环良好的过渡。

回转环构造成环形的并且分别位于转子的一个径向平面中。

有利地在一个回转环上连接罩盖，所述罩盖与回转环构造成一体的。利用罩盖可以在一个端部封闭转子。

在一个优选的实施形式中，罩盖在内侧设有覆盖件，所述覆盖件由导电的材料组成。

这里有利的是，覆盖件与基体一体地构成。

有助于实现转子的简单结构的是，从罩盖上伸出突起，转子轴的一个端部固定在所述突起中。

在另一个根据本发明的实施形式中，转子叶片与转子底部一体地构成。在这种情况下，转子叶片可以和转子底部一起简单由一块金属板冲压而成。在转子底部到转子叶片的过渡区域中设置至少一个分磁环。

这里可能涉及这样的构成方案，即，所有的转子叶片具有一个共同的分磁环。所述分磁环在这种情况下构造成环形的。

但也可以是每个转子叶片在过渡区域中具有自己的分磁环。

在根据本发明的方法中，作为用于制造转子叶片的原材料采用金属板，由所述金属板冲裁成星形的初级体。所述初级体的臂部接着相对于连接这些臂部的中间部分从初级体的平面中弯出，以便形成转子叶片。以这种方式可以简单且经济地通过冲压过程制造转子叶片。接着通过基体的材料保持固定与转子底部一体构成的转子叶片。为此，可以采用对转子叶片和转子底部的塑料包围注塑或者也可以采用铝压力铸造法。

当转子叶片应由层状的金属板片组成时，由金属板冲裁出多个星形的初级体，接着将这些初级体相互叠置并以适当的方式相互连接。这样形成的层状初级体的臂部接着从初级体的平面中弯出，以便形成转子叶片。

这里有利的是，各个初级体的轮廓形状在尺寸上略微不同，由此在弯曲过程中转子叶片具有希望的相同的轮廓形状。

根据本发明的磁阻电机的特征在于非常好的同步。利用这种磁阻电机，特别是当所述磁阻电机构造成同步磁阻电机时，能够实现与永磁激励同步电机的电机效率相近的电机效率。这种磁阻电机不需要永磁体。定子对应于传统异步电机的定子。坚固性和温度敏感性与异步电机的情况相近。

本申请的主题不仅有各权利要求得出，而且也通过所有在附图和说明书中公开的说明和特征给出。即使它们不是权利要求的主题，这里也作为本发明的重要内容要求保护，只要它们单独或相互组合地相对于现有技术是新的。本发明的其他特征由其他权利要求、说明书和附图得出。

附图说明

下面根据在附图中示出的几个实施例来详细说明本发明。其中：

图1示出根据本发明的转子的透视图，该转子用于外转子电机，

图2示出根据图1的转子的轴向剖视图，

图3示出根据图1的转子的径向剖视图，

图4示出根据图1的转子内部的磁通量，

图5至12用透视图和俯视图示出根据本发明的转子的转子叶片的不同实施形式，

图13示出根据本发明的用于外转子电机的转子的第二实施形式的透视图，

图14示出根据图13的转子的轴向剖视图，

图15示出根据本发明的用于外转子电机的转子的第三实施形式的透视图，

图16示出根据图15的转子的轴向剖视图，

图17示出根据图15的转子的成形的转子金属板的透视图，

图18示出根据图15的转子的成形的转子金属板的另一个实施形式，

图19示出内转子磁阻电机内部的磁通量，

图20用径向剖视图示出用于外转子电机的根据本发明的转子的另一个实施形式，

图21用透视图示出用于外转子电机的根据本发明的转子的另一个实施形式，

图22用另一个透视图示出根据图21的转子，

图23用示意图示出磁通量在根据图21和22的转子中的分布，

图24示出根据图21至23的转子的轴向剖视图，

图25示出用于内转子电机的根据本发明的转子的另一个实施形式的轴向剖视图。

具体实施方式

下面说明的转子用于磁阻电机，特别是用于同步磁阻电机。所述转子具有在其圆周上分布设置的、高导磁性的区域和低导磁性的区域。转子的结构设计成，使得在圆周方向上交替地存在导磁性良好或导磁性不佳的区域。

图1示出用于外转子磁阻电机的转子，所述转子具有圆柱形的外壳1，所述外壳在一个端部上过渡到底部2中。在另一个端部上，外壳1是敞开的。底部2在中央设有套筒状的突起3，转子轴4的一个端部固定在所述突起中。转子轴的另一个端部处于外壳1的端侧5的高度上。

外壳1具有基体6，基体由具有较小导磁性的材料组成，例如由塑料或铝组成。基体6的外侧构成外部的闭合的外壳面7(图3)。在基体6的内侧中存在四个凹部9，这些凹部构造成彼此相同的并且在四极的电机方案中相互以例如90°的角间距设置。凹部9分别具有在径向剖面中为部分圆形的底部10，所述底部关于转子相应的轴向平面11对称地构成。在相邻的凹部9之间留下沿轴向延伸的板条12，所述板条的端侧位于外壳1的内侧8中。

需要指出的是，在根据图1和3的图示中，在基体6的内侧上仅举例设置了四个凹部9。凹部的数量取决于极数并且因此取决于转子的使用情况，并按照关系：360°/极数确定。

在凹部9中设有转子叶片13，这些转子叶片由导磁良好的材料组成，特别是由铁、钢或类似材料组成。转子叶片13设计成，使得所述转子叶片面式地贴靠在凹部9的底部10上并且其朝向转子轴线4的内侧14位于外壳1的内侧8中。

基体6在制造转子时通过塑料包围注塑或通过铝压力铸造法制成。转子叶片13由此固定地埋入基体6中。

图5至12示出转子叶片13的不同的结构。根据图5和9的转子叶片13对应于根据图3的转子叶片。所述转子叶片由相同的相互叠置的金属板件13'，这些金属板件以适当的方式相互连接。所述金属板件13'例如由一块从卷盘的退绕的金属板冲压而成。金属板件13'位于转子的径向平面中。在其内侧14上，金属板件13'分别设有部分圆形的凹部15。在所有金属板件13'中，所述凹部位于相应金属板件的一半宽度处。相互叠置的金属板件13'由此构成沿轴线延伸的槽15，所述槽关于转子所属的轴向平面11对称地设置(图3)。这些槽15用导电材料填充(图1)。如果基体6例如由铝组成，则位于槽15中的材料同样是铝。由于转子叶片13的槽15在两个端部上敞开，位于凹部15中的构成板条15'的材料与基体6的其余部分构造成一体的。槽15也可以设置成倾斜延伸的，以便保持槽卡接力矩较小。

如果基体6由不导磁的材料，例如由塑料组成，则在槽15中引入导电的材料并在转子叶片13的上侧和下侧上设有分磁环，槽中导电的材料连接在所述分磁环上，并且所述分磁环埋入基体6中。

在根据图6和10的实施形式中，转子叶片13由单个沿径向方向依次设置的金属板件13'构成，这些金属板件面式地相互贴合并以适当的方式，例如通过粘结相互固定连接。金属板件13'在其沿周向测量的宽度上与凹部9的形状相对应地减小。金属板件13'同样在一半宽度处分别设有凹部15，这些凹部和在前面的实施形式中一样关于转子叶片13的横向中平面对称地设置。凹部15同样具有部分圆形的轮廓并且用导电材料填充。

根据图5和6或9和10的实施形式的转子叶片13从横向中平面出发沿圆周方向连续渐缩。转子叶片为此在其两个侧向边缘16、17上具有最小的宽度。侧向边缘16、17分别具有平坦的端侧18、19，转子叶片13以所述端侧贴合在凹部9的相应平坦的侧面20、21上(图3)。所述侧面20、21构成相邻凹部9之间的板条12的侧面。

根据图5和9的实施形式的金属板件13'位于转子的径向平面中。转子叶片13具有连续弯曲的外侧22和连续弯曲的内侧14。相反，在根据图6和10的实施形式中，只有转子叶片13的内侧14是连续弯曲的，而外侧22由于沿径向前后依次设置的金属板件13'设计成台阶状的。但由于转子叶片13埋入基体6中，转子叶片13的外侧22的这种构型并不是不利的。

根据图7和11的转子叶片13也由相同的、在转子的径向平面中依次设置的金属板件13'构成。与前面两个实施例不同的是，弯曲的金属板件13'在其周向长度上具有恒定的宽度。因此，基体6中的凹部9这样构成，使得这些凹部沿圆周方向具有恒定的深度。金属板件13'也在一半长度处具有凹部15，这些凹部在径向剖面中构造成部分圆形的并且在转子叶片13中构成沿轴向延伸的槽。

根据图8和12的转子叶片13与根据图7和11的转子叶片的区别仅在于中央的凹部15的形状。所述凹部设计成在径向剖视图中是矩形的并且关于转子叶片13的横向中平面是对称的。和在前面的实施例中一样，凹部15也构成转子叶片13中沿轴向延伸的槽。

装备有根据图1至4的转子的电机对应于永磁激励的外转子电机。替代在已知的外转子电机中存在的磁体片段，在转子外壳1的内侧上设有所述转子叶片13，这些转子叶片由单个金属板件13'组成，这些金属板件由导磁材料组成。转子叶片13的数量对应于相应电机的极数。转子叶片一直到其内侧上完全由基体6的材料包围。基体的材料仅具有很小的导磁性并且例如是塑料或铝。通过所述的结构，在转子外壳1的周向上形成交替地具有良好导磁性和不佳导磁性的区域。仅示意性示出的定子23(图4)由钵状的转子盖子式地搭接，所述定子在结构上可以和已知的外转子电机一样构成，如带有齿形线圈绕组(Zahnspulenwicklung)或分布式的多股绕组的同步或异步电机。

由定子23通过优选无位置传感器的电子控制装置产生的多极旋转磁场引起穿过转子叶片13的磁通，所述磁通倾向于提高磁通量。转子的旋转磁场举例示出。在图4中，对于设有所述转子的电机示意性示出磁力线。定子具有径向延伸的齿24，这些齿沿定子的圆周方向按已知的方式均匀分布地设置。每个齿24具有一个与转子外壳1的内侧8相对置的端侧，所述端侧平行于转子外壳1的内侧8延伸。由图4可见，在每个定子齿24中沿径向延伸的磁力线在沿圆周方向的端部上进入转子叶片13中，并在这里沿圆周方向向转子叶片13的另一个端部分布。从这里出发，在转子叶片13的轴向高度上延伸的磁力线通过相应另外的定子齿24沿径向向内分布回到定子。以这种方式得到闭合的磁回路，所述磁回路延伸穿过相应的定子齿24和转子叶片13。转子叶片13的形状允许电机的两个关于转子固定的d轴和q轴(图4)中的磁阻存在尽可能大的差别。

由于这里涉及旋转磁场，在转子叶片13上被施加转矩，使得转子同步地跟随在前的旋转磁场。电机控制电子装置的转子位置识别用于确保，直到最大转矩之前都以相应的滞后角实现效率优化的磁场控制。

定子23的齿24按已知的方式设有相应的绕组。这些绕组在供应交流电时产生在定子23和转子之间气隙中环绕的旋转磁场。定子齿24在绕组通电时吸引转子最近的转子叶片13并且当转子的转子叶片13靠近吸引它的定子齿24时，按已知的方式正弦式地减少通电电流。同时下一个相朝另一个定子齿24逐渐增强地通电，该定子齿又吸引另外的转子叶片13。利用转子位置检测确保了，控制定子电流的最佳相位。优选正弦式地控制所属的电流曲线，从而基本上避免了影响转矩的高频谐波。

如图2所示，所述分磁环的导体回路26在转子的轴线方向上绕转子叶片13垂直于磁力线延伸。

如图4所示，具有根据图1至4的转子的电机构成外转子电机，所述外转子电机具有相互分开的转子叶片13。该电机有利地用于风机。在这种情况下在转子的外侧7上可以设置风机叶片。

在根据图13至18的实施形式中，转子叶片13通过底部2相互连接。转子具有转子叶片13(图17)，这些转子叶片与底部部分17一体地构成。由一块金属板冲裁出星形的初级体。初级体的臂部从初级体的平面中弯出，以构成转子叶片13。初级体的中部构成底部部分27。通过所述冲裁和弯曲法得到根据图17的结构。

还存在这样的可能性，即，将多个冲裁的金属板相互叠置并相互连接，然后相对于底部部分27弯出转子叶片13，如图18所示。

在根据图17和18的两个实施例中实现了特别简单的制造。

转子叶片13和底部部分37埋入基体6中，基体由导磁性较低的材料制成，如由塑料或由铝制成。如图14所示，基体6在外侧完全包围转子叶片13，并还覆盖转子叶片13的自由端28。底部部分27在下侧上同样完全由基体6包裹。相邻的转子叶片13之间的轴向空隙29(图17和18)由基体6的材料完全填充。以这种方式得到一种具有闭合外壳1的转子，所述外壳在其圆周上具有大致恒定的厚度。

转子叶片13分别构造成相同的并且具有大致矩形的形状。所述转子叶片在其高度上沿圆周方向弯曲地构成，使得转子叶片13的内侧14位于外壳1的内侧8中。转子叶片13的自由边缘28在其两个沿圆周方向的端部上是倾斜的。转子叶片13通过狭窄的中间段30与底部部分27连接。中间段比转子叶片13窄并且关于转子叶片是对称的。由此确保了基体6和转子叶片13之间可靠的连接。

在底部部分27上安装分磁环31，所述分磁环一直延伸到转子叶片13的下边缘(图14)。分磁环31延伸过360°。

在根据图15和16的实施形式中，替代环绕的分磁环31，给每个转子叶片13都设置一个自己的分磁件31。此外，根据图15和16的转子构造成和根据图13和14的转子相同的。

在根据图13至16的实施形式中，在转子元件13中的磁通分布与根据图1至4的实施例不同沿轴向方向进行。来自定子的磁通首先沿径向流入相应的转子叶片13中，在转子叶片中磁通沿轴向方向朝底部部分27延伸，经由底部部分磁力线转移到相邻的转子叶片13中。

由于在根据图15至18的实施形式中，给每个转子叶片13配设一个分磁环，所述分磁环位于转子叶片的底脚区域中，由此得到在图17和18中示意性示出的导线回路32，所述导线回路包围转子叶片13的底脚区域。导线回路32表示相应的分磁环31。通过闭合的导线回路32中的感应电流实现了稳定磁通的作用，由此，明显降低了通过磁激励形成的高频谐波。Oberwelle会导致交变的磁通，如在齿形线圈绕组中以更高的程度存在的那样。通过转子叶片13和中间段30之间所述的收缩部33相应的分磁件31可以简单且可靠地设置在转子上。分磁件31在基体6例如由铝组成的情况下由相同的材料组成。但如果在基体6中使用塑料，则在转子叶片13的底脚区域引入由导电材料组成的单独的部件用作分磁件31。

转子叶片中的通过激励磁通或通过交变负荷导致的交变力矩的高频谐波引起的磁通变化会导致在分磁环中形成次级电流，所述次级电流会抑制这种变化并倾向于保持转子与定子旋转磁场同步。由此得到磁阻电机特别好的同步。

如图17和18所示，相邻转子叶片13的分磁件31沿周向隔开间距。

在转子叶片3的底脚区域中不必设置收缩部33。在这种情况下中间段30具有和转子叶片13相同的周边宽度。在根据图13和14的实施形式中，替代各个分磁件使用环绕的分磁环，所述分磁环具有和配设给转子叶片13的各单个分磁件31相同的作用。

根据图13至18的转子与第一实施形式中相同构造成盖状的并包围定子23(图4)。

在图13至18的实施形式中，导线回路32设置在转子叶片13的底脚端并包围底脚区域，而导线回路26在根据图1至4的转子中沿转子叶片13的高度方向延伸通过板条15'，所述板条按所述方式设置在转子叶片13的一半周向宽度处。如果在根据图1至4的转子中基体6由塑料组成，则位于凹部15中的板条15'由导电的材料组成并且在上端和下端连接在分磁环上，所述分磁环埋入基体6的材料中。如果基体6相反由导电材料组成，如由铝组成，则对于转子叶片13的凹部15中的板条15'不需要采用其他材料。

在所有实施形式中，与异步电机类似，通过附加的由导磁材料组成的板条和附加的分磁环得到了同步磁阻电机，所述同步磁阻电机在固定的供电频率下能自启动地运行。

在所述实施形式中，转子设置为用于外转子磁阻电机。相应的分磁环31位于垂直于磁通方向的平面中。在根据图1至4的转子中分磁环31位于轴向平面中，而在根据图13至18的转子中分磁环在径向平面中延伸。

如果对于使转子具有必要的机械强度和稳定性的基体6使用铝，则这种材料同时用于实现磁通稳定化。在对于基体6采用塑料时，必须附加地使用用于实现短接的导电材料。转子叶片13以及底部部分27例如通过塑料包围注塑或铝压力铸造埋入。

图19示出内转子磁阻电机内部的磁通。磁力线从转子的齿部沿径向分布到定子中，在所述定子的内部，磁力线沿圆周方向向转子的下一个齿分布，磁力线沿径向重新进入所述下一个齿。磁力线在转子内部从一个齿向下一个齿分布。

可以看到，在这种内转子同步磁阻电机中主要出现径向磁通方向。由此形成力矩所需的LD/LQ比值的特性可以通过槽15的形状，特别是通过槽深度来影响。如在所述的外转子方案中那样，通过绕槽板条的电的分磁环，实现了抑制磁通变化并由此降低了高频谐波和交变力矩。

图20示出按所述方式将转子叶片组装成转子组和例如通过塑料包围注塑或通过铝压力铸造法将转子叶片埋入基体6的一种可能性。接着，通过车削加工对这样制造的转子进行加工，以便将在沿圆周方向前后依次设置的转子叶片13之间留下的条带34除去。以这种方式降低转子叶片13之间的导磁能力。转子叶片13之间设置较薄的条带34，以便在铝压力铸造过程中或在塑料包围注塑时便于对转子叶片13进行定位。通过条带34，转子叶片13能相对于彼此精确地定向。在将转子叶片13埋入塑料或铝中之后，可以简单地通过车削加工除去条带34。

优选使用通过三相系统构成的绕组系统作为定子23的齿线圈绕组。但也可以采用分布的绕组系统，以便在电机运行中产生旋转磁场。

转子叶片13可以按所述方式作为完整的金属板成形件制成，如例如图17中所示，或者通过层状的磁性板件制成。

根据图21至24的转子设定为用于外转子磁阻电机并且也与根据图15和16的转子类似地构成。转子具有基体6(图24)，所述基体在内侧设有凹部，转子叶片13位于所述凹部中。基体6用铸造法制成并且在该实施例中由铝组成。转子叶片13在转子的周边上均匀分布地设置并且埋入基体6中，使得转子叶片朝向转子轴14的内侧14位于基体6的外壳1的内侧8中。

转子叶片这样设置在转子中，使得在侧视图中或垂直于转子轴线观察，其纵向中平面35(图21)与转子的纵向中平面36成锐角α延伸。转子叶片13的纵向边缘37、38相互平行地并且平行于纵向中平面35延伸。转子叶片13的这种倾斜用于降低通过定子的槽导致的转矩波动。

转子叶片13将两个回转环39、40相互连接，所述回转环有利地通过螺钉与转子叶片13连接。回转环40具有比相对置的回转环39大的径向宽度。回转环40的内部边缘42位于包含转子叶片13的内侧14和基体6的内侧8的圆柱面中。回转环40沿径向突出于基体6并同时用作附件、如风机叶片的固定法兰。

相对置的回转环39在外边缘43上由基体6覆盖。在内侧，回转环39过渡到罩状的罩盖44中，所述罩盖向外拱曲地延伸并在中央具有套筒状的突起3。所述突起容纳转子轴4的一个端部，所述转子轴的另一个端部大致位于回转环40的背向回转环39的外侧45的高度上。突起3有利地于罩盖44一体地构成。在内侧，罩盖44由覆层46覆盖，所述覆层于基体6一体地构成(图24)。覆层46一直延伸到突起3。

图21至23示出不带基体6的转子，基体由导磁性较低的材料制成。基体6在该实施形式中有利地由塑料组成。

转子叶片13直到其内侧14上完全由基体6的材料包围。和前面的实施例一样，在相邻的转子叶片13之间设有基体6的条带12，所述条带在转子叶片13的轴向高度上延伸。

图23示意性示出在根据图21至24的转子中磁力线分布。磁力线从(未示出的)定子沿径向分布的齿分布到相应的转子叶片13中。如图23所示，磁力线的一部分沿转子叶片13的纵向朝回转环39延伸，而另一部分沿转子叶片13的纵向朝回转环40的方向延伸。在两个回转环39、40的内部，磁力线沿圆周方向分布并进入相邻的转子叶片13。这里磁力线沿转子叶片的纵向向内延伸并在转子叶片13的一半长度处沿径向进入由转子包围定子的齿中。在这种情况下，磁力线在此沿转子的圆周方向延伸，并返回到前面的转子叶片13中。在相邻的转子叶片之间，以这种方式形成两个回路，在这两个回路中，磁力线在一个转子叶片13中朝回转环39、40分布，经由回转环，磁力线到达相邻的转子叶片13，在该相邻的转子叶片中，磁力线相互反向地向内定向延伸。

通量方向在沿圆周方向相邻的回路之间彼此相反地延伸。如图23中的磁通箭头所示，磁力线在一个转子叶片13的图23中右边的纵向边缘上在回转环39、40的内部沿顺时针方向，而磁力线在该转子叶片的左边的纵向边缘上在回转环39、40的内部沿逆时针方向朝相邻的转子叶片13延伸。

按所述方式每个转子叶片13配设了总共四个磁力线的回路，其中在每个转子叶片13的内部磁力线从回转环39、40出发大致在转子叶片13的轴向长度的一半上延伸。

来自定子的磁通按所述方式分成两个轴向的分量。分隔线沿转子的圆周方向在转子叶片13的中心处延伸。

根据图21至24的转子的转子叶片13也可以由层状的板片组成，如例如参考图5至8描述的那样。

在图21至24中示出的具有轴向的转子磁通分布的实施形式构成用于作为同步磁阻电机的转子结构的一种机械上有利的形式，对于作为外转子电机以及内转子电机的同步磁阻电机都是如此。磁回转分别经由改进转子机械结构的附装件39；40、44进行。

由图25可见，所述作用原理也以相同的方式可以应用在内转子同步磁阻电机中。在这个实施形式中，替代根据图24的回转环40，设置具有罩状的罩盖44的回转环39，所述罩盖与相对置的罩盖44相反地向外拱曲分布，并在内侧具有套筒状的突起3。所述突起同样有利地与罩盖44一体地构成。罩盖44在内侧同样覆盖有覆层46，所述覆层与基体一体地构成。

转子叶片13在外侧露出。转子轴4以其一个端部固定在图25中右边的突起3中，而穿过相对置的突起3突出于罩盖44。转子由仅示意性示出的、用虚线表示的定子包围。

Claims (19)

1.用于磁阻电机、特别是同步磁阻电机的转子，所述转子包括由导磁材料组成的转子叶片(13)，所述转子叶片在转子外壳(8)的周边上分布地设置并且转子外壳(6)的导磁不佳的区域(12)位于各转子叶片之间，其特征在于，转子叶片(13)这样埋入基体(6)中，使得基体(6)的外侧或内侧构成闭合的外壳。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，基体(6)由塑料或由金属材料、特别是铝组成。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，转子叶片(13)由一体的金属板组成。

4.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，转子叶片(13)由层状的金属板片组成。

5.根据权利要求1至4之一所述的转子，其特征在于，横向于转子的轴线观察，转子叶片(13)的纵向中平面(35)与转子的轴向平面(36)成角度(α)。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，横向于转子的轴线观察，转子叶片(13)的纵向边缘(37、38)平行于转子叶片(13)的纵向中平面(35)延伸。

7.根据权利要求1至6之一所述的转子，其特征在于，转子叶片(13)处于两个回转环(39、40)之间，使得磁力线从回转环(39、40)出发彼此反向地分别进入转子叶片(13)并经由沿圆周方向分别相邻的转子叶片(13)分布返回到回转环(39、40)。

8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，回转环(39、40)能松开地与转子叶片(13)连接，优选利用螺钉(41)连接。

9.根据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述螺钉(41)旋入转子叶片(13)的窄边，转子叶片以其窄边面式地贴靠在回转环(39、40)上。

10.根据权利要求7至9之一所述的转子，其特征在于，在一个回转环(40)上连接罩盖(44)，所述罩盖优选与该回转环(40)构造成一体的。

11.根据权利要求10所述的转子，其特征在于，罩盖(44)在内侧设有覆盖件(46)，所述覆盖件由导电材料组成。

12.根据权利要求11所述的转子，其特征在于，所述覆盖件(46)与基体(6)一体地构成。

13.根据权利要求10至12之一所述的转子，其特征在于，从罩盖(44)上伸出突起(3)，转子轴(4)的一个端部支承在该突起中。

14.根据权利要求1至13之一所述的转子，其特征在于，转子叶片(13)与转子底部(27)一体地构成，并且在转子底部(27)到转子叶片(13)的过渡区域中设有至少一个分磁环(31)。

15.根据权利要求14所述的转子，其特征在于，所有转子叶片(13)具有一个共同的分磁环(31)。

16.根据权利要求14所述的转子，其特征在于，每个转子叶片(13)具有一个分磁环(31)。

17.用于制造用于磁阻电机、特别是用于同步磁阻电机的转子，特别是根据权利要求1至16之一所述的转子的方法，其特征在于，由金属板冲裁出星形的初级体，将所述初级体的臂部相对于连接各臂部的中间部分弯出，以形成转子叶片(13)。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，为了形成层状的转子叶片(13)，冲裁出多个星形的初级体，将这些初级体叠置并相互连接，接着使所述臂部弯出。

19.磁阻电机，特别是同步磁阻电机，具有根据权利要求1至16之一所述的转子。