CN105745818A - 电机以及用于制造电机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的对象涉及一种电机(10),特别是如发电机或电动机那样的电机(10),其具有至少一个极(22、23)、例如凸极或爪极,用于将机械能转化成电能,该电机具有至少一个转子(20),其具有至少两个分别由极材料制成的(爪)极(22、23),在转子的外部的指向定子孔的表面(100)上构造有至少一个凹入部(110),其中,在凹入部(110)中布置有填充材料(120),所述填充材料的导电性能比相应的极材料更差,并且所述填充材料用作磁导体。
Description
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将机械能转化成电能的电机、特别是如发电机或电动机那样的电机,其具有极、例如凸极或爪极。
此外,本发明涉及一种根据权利要求10的前序部分所述的用来制造减小涡电流损失的、用于将机械能转换成电能的电机的方法,特别是用于在电机的运行期间减小在电机、例如发电机或电动机的极表面处的涡电流,所述电机具有至少一个极、例如凸极或爪极。
本发明基于根据独立权利要求所述的类型的用于将机械能转化成电能或者相反地实施成用于将电能转化成机械能的电机。
本发明的对象是电机,特别是具有实心的凸极的电动机和发电机,例如爪极式发电机,其用于为机动车中的车载电路供给直流电压。
背景技术
从现有技术中已知在机动车中用于将机械能转换成电能的发电机。通常,使用配备有电激励装置的发电机。该发电机产生交流电流,该交流电流通过整流器转换成直流电流,以便将该电流应用在机动车的直流车载电路中。在此,在机动车中,为了产生电能主要使用呈爪极式发电机的形式的交流发电机。其转子包括至少一个转子轴、两个爪极、一个极芯和一个激励绕组。整个极芯或极芯的部分可模制在两个爪极中的一个上,或者例如在两个爪极上分别模制一半,从而极芯不是独立的构件。在转子轴或转子旋转时,其相对于定子旋转。转子在两侧借助于轴承盖在滚动轴承中被引导。如果直流电流流过在转子中的激励绕组,则产生磁场。一旦转子旋转,磁场就在定子绕组中通过感应产生交流电压。在现有技术中,极芯和两个爪极压装到转子轴上。为此,爪极和极芯必须在中心被穿孔。在这种类型的爪极式发电机中,出现应该被避免的涡电流损失。在该电机中,定子叠片组的槽造成在定子和转子之间的气隙中的通量变化。该通量变化在爪极式电机的转子表面上、准确地说在面对定子的外部的爪极表面上引起涡电流,该涡电流促进损耗以及由此促进转子变热。特别是在例如在爪极式发电机中出现小的工作气隙和高的转速时,该涡电流导致显著的损耗和效率减小。机动车发电机的爪极通常由也具有高的电导率的实心的软磁钢制成,从而可良好地形成涡电流。由于在高转速时的离心力要求爪极的高的机械强度,爪极不能最优地由抵抗涡电流的材料制成。
总地来说,在爪极式发电机或伦迪尔型(Lundell)发电机中已知,在爪极的表面中构造沟纹,该沟纹妨碍涡电流的形成,但是也增大了平均的气隙并且由此减小了在低转速范围中的机械功率。此外已知的是,利用能良好地传导磁通然而具有较差导电性能的材料涂覆爪极,准确地说涂覆面对定子的指部表面。然而,在高的转速时覆层的粘附性受到限制。
从文献JP05056615中已知一种具有爪极的爪极式发电机,在爪极的面对定子的表面中设置有槽。在槽中布置有具有低电阻的、也就是说高的或良好导电性能的材料、例如铜或铝,以便在爪极处形成封闭的电流回路。在约300K的温度时,铜的电导率约为>=58.0MS/m。在约300K时,铝的电导率约为36.59MS/m。作为用于导磁性能的指数的导磁系数对于铜来说约稍低于1(1-6.4×10-6),并且对于铝来说稍大于1(1+2.2×10-5)。由此,该材料为导磁能力差且导电能力良好的材料。
从文献US5903084中同样已知具有爪极的爪极式发电机,在爪极的指向定子的表面中设置有槽。在槽中,以搭接极的方式布置电导体,该电导体由非磁性的材料、即具有在1(真空、中性)的范围中的导磁系数的磁性材料制成。
尤其也从文献EP2157679A1、US6396181B1、DE19502184A1、US20040142189A1、US6545383B1、US7525233B2、JP2008220083A、DE19711750A1和JP2011087340A中已知其他的这种类型的电机。
发明内容
相对于现有技术,具有相应的主权利要求和并列权利要求所述的特征的根据本发明的电机和根据本发明的方法具有的优点是,在电机中,特别是在具有至少一个极、例如凸极或爪极的电机、例如发电机或电动机中,例如起动装置、例如起动机中,该电机用于将机械能转化成电能并且具有至少一个转子,该转子包括至少两个分别由极材料制成的极,在转子的外部的指向定子孔的表面上构造至少一个凹入部,其中,在凹入部中布置有填充材料,该填充材料的导电性能比相应的极材料更差(优选地构造成非导电体或者导电性能差的导体)并且用作磁导体,其避免或至少减小了涡电流的形成,而不改变对于整个极来说最优的材料。由于在尽管存在沟纹的情况下仍避免了气隙,有利地减小了涡电流损失的形成,从而进一步有利地最大程度地保持获得的电机功率。当一种材料具有比另一材料更小的电导率时,该材料的导电能力比另一材料更差。根据本发明的电机在发电机运行的实施方式中构造成发电机、在电动机运行的实施方式中构造成电动机以及实施成用于这两种运行方式。由此,不仅可将机械能转化成电能,而且也可将电能转化成机械能。在一个实施方式中,具有面对定子孔的表面的极根据极指的形式进行构造。优选地,在该表面中设置多于一个的凹入部。在一个实施方式中,凹入部实施成槽或沟纹。在另一实施方式中,凹入部构造成凹坑部、盲孔或其他任意的刻痕部或凹处。优选地,填充材料为固体填充材料。在另一实施方式中,例如设置可硬化的、特别是可自硬化的填充材料。极优选地构造成实心极。优选地,设置铁材料或铁化合物作为极材料。优选地,用于不同极的极材料实施成相同的。在本发明的思想中的非导电体理解为这样的构件或物质,即,其电导率低于极材料的电导率。特别是,在本发明的思想中理解成没有或实际上不具有显著导电性能的物质,也就是说,其电导率(优选地在300K时)在20MSm-1的近似极限值以下。在本发明的思想中,磁导体理解成这样的物质,即,其具有在100以上、优选地在1000以上的导磁系数μr。该物质优选地为混合物质或复合物质。特别是,导磁物质为一种具有相应份额的铁磁性物质的物质、混合物质或复合物质。为了制造极所用的极材料(铁材料)优选地具有在10MS/m的范围中的电导率。凹入部在表面上具有至少一个开口。在另一实施方式中,凹入部构造成通孔,即,具有多个开口的凹入部。在一个实施方式中,凹入部的横截面在其延伸上是恒定的。在另一实施方式中,凹入部的横截面在其延伸上可变,例如连续变化和/或突变式变化。
在一个实施方案中,电机的转子包括至少两个极(例如两个凸极或两个爪极)、一个极芯和转子轴。在此,转子优选地布置在定子孔中,从而定子孔的内侧指向极的外表面或者与该外表面相邻地相对而置。在一个实施方案中,两个极构造成凸极和配合凸极(简称配合极)。在一个实施方式中,凸极被成型成爪极。极芯被两个极包围。在一个实施方案中,极和配合极具有多个极指,例如六个、七个、八个或九个极指,例如爪极指。优选地,极指的数量在极和配合极处构造成相同的。优选地,在极芯处布置有激励绕组,其也被极、更确切地说被极和配合极的极指包围。极和极芯布置在可旋转的转子轴上。该转子轴优选地构造成棒形的,例如构造成具有圆形横截面的圆棒。
在一个实施方式中,极芯构造成集成到两个极中的一个中,也就是说,极芯和一个极实施成一件。该构件、也就是说具有极芯的极在径向和轴向方向上没有中断,其中,方向指示“径向和轴向”涉及转子轴的纵向延伸。在一个实施方式中,该另一极,即第二极或配合极构造成相对于具有集成的极的极芯独立并且与其相连接。此外,在一个实施方式中,转子轴构造成至少在极的区域中中断、也就是说至少是两件式。
通过在从属权利要求中阐述的措施实现了在独立权利要求和并列权利要求中给出的装置的有利的改进和改善方案。
在一个实施方式中规定,凹入部构造成具有至少一个底切部的凹入部,以固定布置在凹入部中的填充材料。凹入部具有沿径向向外打开的开口,也就是说,沿径向方向朝向环绕的定子。由于转子绕旋转轴线旋转、也就是说以高转速旋转,所以离心力作用到布置在凹入部中的填充材料上,由此该填充材料趋于从凹入部中运动出来。由于在凹入部(填充材料至少部分地布置在其中)中的至少一个底切部,与沿径向向外指向的运动相反地作用。可以任意的方式构造该底切部。在一个实施方式中,设置燕尾槽形的底切部。在其他的实施方式中,设置横向于凹入部的延伸方向设置的成型部和/或模制部。
本发明的另一实施方式规定,填充材料最多与凹入部的边缘齐平,以由此保证无突出部的表面。也就是说,填充物不会从凹入部中朝表面的方向伸出超过凹入部,并且由此超过表面。优选地,位于相应的凹入部中的填充材料与围绕相应的凹入部的表面齐平。以这种方式,使在表面和环绕的定子之间的气隙最小化。在其他的实施方案中,利用填充材料涂覆凹入部周围的表面的周围区域。
另一实施方式规定,填充材料和/或凹入部设有粘附剂,以保证填充材料更好地固定在凹入部中。除了底切部,或者作为其备选,使填充材料粘附在相应的凹入部的壁上,优选地利用粘附剂,例如粘合剂或类似物粘附。优选地,粘附剂构造成粘附层。由于填充材料也可实施成混合物质,在一个实施方式中,粘附剂构造成混合物质或者通常被集成到填充物质中。由此,也可使用粉末形式的混合物质作为填充材料,其例如通过集成的介质粘附在一起和/或粘附在壁上。
相应地,在另一实施方式中规定,填充材料构造成粉末材料(特别是挤压的粉末材料)和/或在凹入部中可至少部分地塑性变形的材料。例如构造成粉末混合物或粉末复合材料的粉末材料可简单地被填充到任意的凹入部中。在填充之后,粉末材料可通过在凹入部中挤压而与凹入部压在一起。由此,被挤压在凹入部中的粉末材料实现成填充材料。在具有底切部的凹入部中粉末材料非常有利。在粉末材料中,作为混合物,通过相应的混合、嵌入、掺杂等可简单调节到要求的性能(磁导体和非电导体)
在有利的实施方式中规定,填充材料具有小于等于5MS/m、优选地小于等于3MS/m且最为优选地小于等于1MS/m的电导率,和/或以约大于等于100、更为优选地大于等于300且最为优选地大于等于500的导磁系数表示的导磁性能,并且特别地构造成具有大于600的导磁系数的粉末复合材料。粉末复合材料或者软磁复合物(或者简称SMC,softmagneticcomposite)通过相应的复合物构成。在一个实施方式中,除了铁磁成分,该复合物也包括粘附成分和/或导磁成分。
此外,在一个实施方式中规定,多个凹入部的距离、形状和/或深度在每个极的表面上变化。在一个实施方式中,所有凹入部构造成相同的,也就是说具有基本上相同的形状、相同的深度、相同的横截面、相同的容积等。在另一实施方式中,凹入部具有不同长度,也就是说具有沿着表面的横向和/或纵向走向。在其他的实施方式中,凹入部的深度不同。在其他的实施方式中,凹入部的横截面不同。
此外,一个实施方式规定,凹入部构造成至少一个槽、特别是至少一个横向于电机的轴向方向伸延的槽,特别是构造成多个平行的槽和/或螺旋形地构造的槽区段。这些槽区段例如可铣削和/或车削到表面中。借助于车削可优选地构造螺旋形的区段。优选地,槽在表面的整个宽度上延伸,也就是说沿周向的方向延伸。在一个实施方式中,槽或槽区段构造成横向于周向方向和/或轴向方向或纵向方向。在另一实施方式中,槽在纵向方向上伸延。在其他的实施方式中,槽的延伸方向构造成沿不同的方向。由此,可实现例如格栅式地布置的槽走向。槽的横截面例如构造成矩形、椭圆形、U形等等。优选地,构造具有底切部的横截面。
同样在一个实施方式中规定,凹入部被填充材料填充直至至少70V%(体积百分比)、更为优选地至少80V%且最为优选地至少90V%。优选地,凹入部被填充直至100V%。在其他的实施方式中,设置气套。一个实施方式规定,填充材料至少部分地接触凹入部底部或凹入部底面。在另一实施方式中规定,填充材料不接触凹入部底部。在另一实施方式中设置气套,例如如此设置,使得形成两个填充材料区段,其通过气套分离。在另一实施方式中规定,填充材料至少部分地布置在凹入部的底切部中。优选地,在底切部中的填充材料和朝表面方向布置的填充材料之间不设置气套。
相对于现有技术,具有相应的主权利要求所述的特征的根据本发明的方法具有的优点是,在用来制造减小涡电流损失的、用于将机械能转化成电能的电机的方法中,特别是用于在电机的运行期间减小在具有极(例如凸极或爪极)的电机(例如发电机或电动机)的极表面处的涡电流,在电机中设置至少一个转子,其具有至少两个实心极指,在转子的径向外部的指向定子孔的表面上构造至少一个凹入部,其中,在凹入部中布置有填充材料,该填充材料用作非导电体或者导电性能较差的导体和磁导体,在所述方法中,避免或至少减小了涡电流的形成,而不改变对于整个极来说最优的材料。现有极可简单地被改装。在根据现有技术的极中例如借助于车削、铣削等构造相应的凹入部。随后,将填充材料填充到凹入部中。为了粘附,设置相应的粘附剂,其中,该粘附剂设置在壁上,和/或设置在填充材料自身上和/或中。在一个实施方式中,将粉末式的填充材料、例如SMC填充到凹入部中。该粉末式的填充材料之后在凹入部中被挤压,从而填充材料可靠地布置在凹入部中。在一个实施方式中,填充材料至少部分地填充到凹入部的底切部中。另一实施方式规定,相应地根据要求的性能确定或混合填充材料,在其中例如将铁磁成分与导磁成分和/或粘附剂混合和/或构造成复合物。
为了减小由于在极表面中的沟纹或槽引起的功率损失,利用导电差且导磁良好的材料(例如挤压的粉末材料,例如SMC)填充构造成沟纹或槽的凹入部或凹处。如果在极表面上的槽具有合适的横截面几何形状、例如具有底切部的横截面,被压入和/或粘入槽中的粉末材料即使在高转速(例如在20000U/min的范围中)中时也保留在槽中。利用以上描述的填充材料或填充物质将槽填充最大至其边缘。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中详细解释。其中:
图1以横截面视图示出了构造成爪极式发电机的电机,
图2以横截面视图示出了具有转子和爪极的爪极式发电机的一部分,
图3以横截面视图示出了具有爪极指的爪极,
图4以横截面视图示出了在爪极指的表面中的凹入部的不同的横截面,以及
图5以俯视图示出了在爪极指的表面处的不同的凹入部。
具体实施方式
图1以横截面视图示出了构造成爪极式发电机的电机10,更确切地说示出了穿过电机10的横截面,该电机在在此示出的实施方案中实施成用于机动车的爪极式发电机以用于将机械能转换成电能。电机10具有两件式的罩壳13,其包括第一轴承盖13.1和第二轴承盖13.2。轴承盖13.1和13.2将所谓的定子16容纳在其中,定子由基本上圆环形的定子铁心17组成,并且(伸出的)定子绕组18被插入或拉入定子铁心的沿径向向内指向的、沿轴向延伸的槽中。该环形的定子16利用其沿径向向内指向的开槽的表面包围转动体或转子20,转子构造成爪极式转子(在此未详细显示)。转子20包括构造成爪极的极22和配合极23(也见图2),其也被称为极板(Polplatinen)、在此爪极板,在轴向方向上延伸的极指24和25(在此爪极指、也称为极)布置在爪极板的外周边处(也见图2)。在装配的状态中,爪极22和配合极23彼此压靠,从而其在轴向方向上延伸的(爪)极指24或25在转子20的周向上交替地布置。由此获得在相反地被磁化的(爪)极指24和25之间的在磁性上所需的间隙,该间隙也称为(爪)极间隙。(爪)极指具有径向外部的、面对定子内侧的表面100。在该表面100中设置有凹入部110,参考其他附图更详细地描述该凹入部110。转子20借助于转子轴27和位于转子轴的每一侧上的各一个滚动轴承28可旋转地支承在相应的轴承盖13.1和13.2中。
转子20具有两个轴向的端面,在这两个端面上分别固定一个通风机30。该通风机30主要由板形的或盘形的区段构成,通风机叶片始于该区段。通风机30用于,通过在轴承盖13.1和13.2中的开口40实现在电机10的外侧和电机10的内腔之间的空气交换以实现空气冷却。为此,开口40主要设置在轴承盖13.1和13.2的轴向端部上,通过开口40借助于通风机30将冷却空气吸入电机10的内腔中。该冷却空气通过通风机30的旋转沿径向向外被加速,从而冷却空气可穿过能使冷却空气通过的绕组突出部45。通过该效应附加地冷却绕组突出部45。冷却空气在穿过绕组突出部45之后或者在环流绕组突出部45之后在径向方向上通过所述开口向外到达外部。
在图1中示出了在右侧的保护罩47,其保护转子20的不同构件不受环境影响和污物影响。在此,保护罩47遮盖所谓的滑环组件49,该滑环组件49用于为激励绕组51供给激励电流。围绕滑环组件49布置有冷却体53,其在此用作正冷却体。轴承盖13.2用作所谓的负冷却体。在轴承盖13.2和冷却体53之间布置有联接板56,其用于使布置在轴承盖13.2中的反向二极管(Minusdiode)58和在冷却体53中的在此未示出的正向二极管(Plusdiode)相互连接并且由此给出已知的桥接电路。
线圈载体60沿径向布置在极芯63之外。线圈载体60的任务是,使激励绕组51不仅相对于(爪)极板22和23绝缘,而且另一方面在预制成成型件的元件的范围中尤其在对激励绕组线的缠绕过程结束之后起作用。线圈载体60在此通过两个联接导体66轴向地推到极芯63之上并且紧接着轴向地固定在两个(爪)极板22和23之间。
此外,(爪)极指24和25搭接激励绕组51并且由此径向向外地形成笼的形式,该笼防止了激励绕组51的不允许的径向移位。极芯63也可沿轴向被分割成两个区段,这两个区段模制到(爪)极板22和23上。在此,极芯长度从极芯的单个区段的总和中计算出来。
图2以横截面视图示出了具有转子20和(爪)极22、23的爪极式发电机的一部分。图2的实施方案基本上相应于图1的已经描述的实施方案。因此,省去了重新描述已经描述的构件。以相同的附图标记表示相同的构件。电机10的局部主要示出了具有转子轴27的转子20。转子轴27实施成一体的。转子轴27具有圆形的横截面。转子轴27在转子20的轴向方向A上延伸。在转子20的在此示出的已装配的状态中,(爪)极22和配合极23通过压装到转子轴27上与转子轴27不可相对旋转地相连接。(爪)极指24和25具有径向外部的、面向定子16(见图1)的表面100。该表面沿周向、即沿着表面100相对于转子20的旋转轴线A具有恒定的径向距离。径向向内延伸的凹入部110布置在表面100中。根据图2,凹入部110实施成沟纹或槽111。凹入部110沿周向具有恒定的、在此矩形的横截面112。在凹入部110中设置有填充材料120。填充材料120用作非导电体和磁导体,以避免和/或减小特别是在表面100处形成涡电流。为此,填充材料120与凹入部110的边缘齐平,以由此保证表面100无突出。凹入部110和填充材料120的结构以下将更详细地描述。
图3以横截面视图示出了具有(爪)极指24的(爪)极22。在表面100中引入凹入部110。在凹入部110中布置有填充材料120。在此,在每个凹入部110中都设置相同的填充材料120。在其他实施方式中,为不同的凹入部110设置不同的填充材料120。凹入部110构造成分别具有底切部113的凹入部110,更确切地说分别构造成具有底切部113的槽111。在此,槽111完全被填充材料120填充。填充材料120在此形成为具有小于等于5MS/m、优选地小于等于3MS/m且最为优选地小于1MS/m的电导率和以约大于等于100、更为优选地大于等于300且最为优选地大于等于500的导磁系数表示的导磁性能的填充材料120。更准确地说,填充材料120形成为具有大于600的导磁系数的粉末复合材料。填充材料120一方面尤其通过压入底切部中而被固定在凹入部110中。另一方面,设置粘附剂,如以下示出的那样。
图4以横截面图示出了在(爪)极(指)22(24)的表面100中的凹入部110的不同的横截面112。图4a示出了构造成具有矩形横截面112的槽111的凹入部110。填充材料120通过构造成粘附层131的粘附剂130固定在槽111中。填充材料120与表面100齐平,从而实现无突出的表面100。图4b示出了另一横截面112。在图4b中示出的横截面112例如构造成筒形。填充材料120在此构造成不是完全到达凹入部110的边缘或表面100。图4c示出了具有底切部113的凹入部110。所示出的凹入部110构造成燕尾槽。填充材料120如在图4b中那样不是填充直到凹入部110的上边缘或表面。图4d示出了这样的横截面112,其例如设计成十字形并且由此同样具有底切部113。然而,底切部113不是邻近槽111的底部布置,而是与其带有间隔。填充材料120布置成与槽111的上边缘或表面100以及底部间隔开,从而在邻近底部或表面100处分别实现自由空间115。根据图4a至4d的横截面112构造成镜像对称。图4e和4f示出了非镜像对称的横截面112。在图4e中示出了改变的、十字形的横截面112。在此,底切部113具有不同的横向延伸。上部的凹入区段的宽度与下部的凹入区段的宽度不同。凹入区段通过底切部113相互分离。在图4f中,底切部113仅仅构造在一侧。对于要不然矩形的横截面112,底切部113槽形地伸向一个方向。在此示出的横截面112仅仅示例性地表示多种可设想的横截面112中的一部分。
图5以俯视图示出了在(爪)极指24的表面100上的不同的凹入部110。在图5a中,构造成槽111的凹入部110平行地伸延并且彼此等距地在表面100的整个宽度上延伸。(爪)极指24构造成逐渐变细。由此,最靠近爪极指顶端的槽111具有比离得更远的槽111更短的长度。槽111完全被填充材料120填充,关于相应的槽111的所有的孔,填充材料120与相应的表面100齐平。不同于在图5a中的槽,在图5b中的槽111的走向不是直线的无弯曲的,而是稍微弯曲地伸延。此外,在槽111之间的距离在此不是恒定的,而是变化的。在图5c中,凹入部110不是构造成槽111,而是构造成盲孔的形式。凹入部110具有不同的横截面112(圆形的、矩形的)。在此,横截面112在径向方向上不变,而是构造成恒定的。在其他实施方案中,横截面在径向方向上、也就是说从表面100向旋转轴线A的方向上变化,从而例如实现锥形的凹入部。可任意选择凹入部110在表面100处的布置方案。凹入部110彼此的距离沿着从一个凹入部110到另一凹入部110的表面平面变化。在图5d中设置有凹入组件,其例如螺旋形地、例如根据唱片沟纹的形式伸延。相应地,设置有多个螺旋形的槽区段111a或螺旋区段。在此,所示出的实施方式仅仅示例性地给出可任意选择的多个实施方式中的一部分。
Claims (10)
1.一种电机(10),特别是如发电机或电动机那样的电机(10),该电机具有至少一个极(22、23)、例如凸极或爪极,用于将机械能转化成电能,该电机具有至少一个转子(20),该转子包括至少两个分别由极材料制成的极(22、23),在转子的外部的指向定子孔的表面(100)上构造有至少一个凹入部(110),
其特征在于,在所述凹入部(110)中布置有填充材料(120),所述填充材料的导电性能比相应的极材料更差,并且所述填充材料用作磁导体。
2.根据权利要求1所述的电机(10),其特征在于,所述凹入部(110)构造成具有至少一个底切部(113)的凹入部(110),以固定布置在所述凹入部(110)中的填充材料(120)。
3.根据权利要求1或2所述的电机(10),其特征在于,所述填充材料(120)最多与所述凹入部(110)的边缘或所述表面(100)齐平,以由此保证无突出部的表面(100)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机(10),其特征在于,所述填充材料(120)和/或凹入部(110)设有粘附剂(130),以保证所述填充材料(120)更好地固定在所述凹入部(110)中。
5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的电机(10),其特征在于,所述填充材料(120)为粉末材料、特别是挤压的粉末材料和/或在所述凹入部(110)中能至少部分地塑性变形的材料。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的电机(10),其特征在于,所述填充材料(120)具有小于等于5MS/m、优选地小于等于3MS/m且最为优选地小于等于1MS/m的电导率和/或以大于等于100、更为优选地大于等于300且最为优选地大于等于500的导磁系数表示的导磁性能,并且特别是具有大于600的导磁系数的粉末复合材料。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的电机(10),其特征在于,多个凹入部(110)的距离、形状和/或深度在每个极(22、23)的表面(100)上变化。
8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的电机(10),其特征在于,所述凹入部(110)为至少一个槽(111)、特别是至少一个横向于所述电机(10)的轴向方向(A)伸延的槽(10)、特别是多个平行的槽(111)和/或螺旋形地构造的槽区段(111a)。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的电机(10),其特征在于,所述凹入部(110)被填充材料(120)填充直至至少70V%、更为优选地至少80V%且最为优选地至少90V%。
10.一种用来制造减小涡电流损失的、用于将机械能转化成电能的电机(10)的方法,特别是用于在电机(10)的运行期间减小在电机、例如发电机或电动机的极表面处的涡电流,所述电机具有至少一个极(22、23)、例如凸极或爪极,在所述电机中设置有至少一个转子(20),该转子具有至少两个分别由极材料制成的极(22、23),在所述转子的径向外部的指向定子孔的表面(100)上构造有至少一个凹入部(110),
其特征在于,在所述凹入部(110)中布置有填充材料(120),所述填充材料的导电性能比相应的极材料更差,并且所述填充材料用作磁导体。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10320262B2 (en) * | 2016-10-21 | 2019-06-11 | Borgwarner Inc. | Air cooled starter-generator |
JP6305608B1 (ja) * | 2017-05-24 | 2018-04-04 | 三菱電機株式会社 | 車両用回転電機 |
EP3439146A1 (en) * | 2017-08-01 | 2019-02-06 | Mahle International GmbH | Rotor for a generator and generator |
EP3937347A1 (de) * | 2020-07-08 | 2022-01-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Materiallage für ein blechpaket einer elektrischen maschine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5903084A (en) * | 1997-10-27 | 1999-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotor for dynamo-electric machine |
CN101102069A (zh) * | 2006-06-16 | 2008-01-09 | 株式会社日立产机系统 | 多相爪极型旋转电机、其齿槽转距调整系统、发电机系统以及电动机系统 |
JP2008220083A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
JP2011087340A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-04-28 | Suri-Ai:Kk | ランデル型ロータ |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2134795A (en) * | 1936-07-14 | 1938-11-01 | Us Electrical Motors Inc | Magnetic structure for dynamoelectric machines |
US3590294A (en) * | 1968-09-03 | 1971-06-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Synchronous machine provided with comb-shaped magnetic poles |
US3571637A (en) * | 1969-12-09 | 1971-03-23 | Elektriska Svetsnings Ab | Permanent magnet excited electric machines |
JPS6134828A (ja) | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Hitachi Ltd | マグネトロン陰極構体 |
JPH0556615A (ja) | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Nippondenso Co Ltd | 交流発電機 |
DE19502184A1 (de) | 1995-01-25 | 1996-08-01 | Bosch Gmbh Robert | Wechselstromgenerator |
JP3675074B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2005-07-27 | 株式会社デンソー | ランデルコア型回転電機 |
DE19711750A1 (de) | 1997-03-21 | 1998-10-08 | Daimler Benz Ag | Klauenpolmaschine |
FR2791485B1 (fr) | 1999-03-26 | 2003-05-02 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine tournante comprenant des moyens d'excitation perfectionnes |
US6545383B1 (en) | 2000-12-05 | 2003-04-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | High efficiency rotor for electromechanical machines |
US20020187351A1 (en) | 2001-03-14 | 2002-12-12 | Borschel Volker Karl Ottmar | Powder coated rotor |
JP2003013955A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 磁気軸受用ステータコア |
JP3785982B2 (ja) * | 2001-10-18 | 2006-06-14 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
JP4670661B2 (ja) | 2006-01-26 | 2011-04-13 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
JP4887128B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-02-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機 |
JP4604064B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2010-12-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用交流発電機及び回転電機 |
FR2935207B1 (fr) | 2008-08-19 | 2010-11-05 | Valeo Equip Electr Moteur | Rotor de machine electrique tournante synchrone, notamment d'alternateur de vehicule automobile |
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2013
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- 2014-11-10 US US15/038,549 patent/US20160308410A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5903084A (en) * | 1997-10-27 | 1999-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotor for dynamo-electric machine |
CN101102069A (zh) * | 2006-06-16 | 2008-01-09 | 株式会社日立产机系统 | 多相爪极型旋转电机、其齿槽转距调整系统、发电机系统以及电动机系统 |
JP2008220083A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
JP2011087340A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-04-28 | Suri-Ai:Kk | ランデル型ロータ |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109713816A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | Seg汽车德国有限公司 | 爪极式电机的转子 |
US11316417B2 (en) | 2017-10-25 | 2022-04-26 | Seg Automotive Germany Gmbh | Rotor of a claw pole machine |
CN109713816B (zh) * | 2017-10-25 | 2022-11-25 | Seg汽车德国有限公司 | 爪极式电机的转子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160308410A1 (en) | 2016-10-20 |
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WO2015074911A2 (de) | 2015-05-28 |
DE102013223809A1 (de) | 2015-05-21 |
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EP3072216A2 (de) | 2016-09-28 |
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