CN106031001A - 用于制造用于永磁同步电机的转子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于制造用于永磁同步电机的转子的方法。板状金属元件组设置在单独的永磁体之间，所述板状金属元件组由彼此连接并且被设置为一个在另一个之上的薄板状金属元件制成。所述板状金属元件具有径向的外软铁芯部分和中心环，二者通过连接板彼此连接。所述板状金属元件设置有一定数量的连接板，所述连接板的数量比所述软铁芯部分的数量小。所有板状金属元件具有相同的截面几何形状，其中，冲压出板状金属元件后，所述冲压装置旋转经过与360度/软铁芯部分的数量对应的角度。这一方法可以以对于转子的设计特别简单的方式执行，这对电机来说特别有利。

Description

用于制造用于永磁同步电机的转子的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于永久励磁的同步电机的转子的方法，该永久励磁的同步电机包括以轮辐形模式设置的多个永磁体以及提供在所述永磁体之间的多个板状金属元件的组，所述板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接，并且所述板状金属元件包括软铁芯部分、在转子的中心的环、以及将软铁芯部分连接至环的薄连接件。

背景技术

在这类转子的情况下，特别是在紧凑的高性能BLDC电机（无刷直流电机）中使用时，材料成本的比例非常高是由于必须使用特别由稀土制造的所需数量的永磁体。因此，在这种类型的电机的情况下，当前努力在不降低电机的性能的情况下尽可能地减少磁体材料比例。为此，一种可能性在于将磁体嵌入软铁材料中。在这种情况下，磁体被特别设置成轮辐形模式，正如在“集电器型构造（collector-type construction）”的情况中常见的那样。引导磁通量的软铁芯设置在单独的磁体之间。

软铁芯由单独的板状金属元件制成，该单独的板状金属元件被设置为一个在另一个上并且成组地在一起以形成板状金属组。为了更容易地处理并且稳定这种类型的板状金属组的单个部分，有必要通过薄连接件将单独的薄板状金属元件连接至在转子的中心的周向的环。为了保持磁通量损失尽可能低，将保持连接件的数量尽可能小，并且连接件的横截面以及环的横截面尽可能窄。

因此，这种类型的转子的软铁区域由包括多个板状金属元件的组形成，该板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接。在现有技术的情况下，每个板状金属元件包括软铁芯部分、在转子的中心的环、以及将软铁芯部分连接至环的薄连接件。

此外，公知的解决减小连接件的横截面的问题的方法是通过提供具有不同冲压出的截面的单独的板状金属薄片（板状金属元件），此后其可被以交替的方式使用。因此，在该实施例的情况下，连接件总是以在限定的间隔重复出现的方式提供。

发明内容

本发明的目的是提供了一种在前述介绍中所提及的类型的方法，该方法特别简单地实现就电动特性而言特别有利的转子形式。

在所提及的类型的方法的情况下，通过以下步骤，根据本发明实现该目的：

制造板状金属元件组，通过：

—以下述方式冲压出第一板状金属元件，所述方式为所述板状金属元件包括至少一个连接件以及与连接件的最大数量对应于所述软铁芯部分-1的数量；

—冲压出另外的板状金属元件，所述另外的板状金属元件具有与所述第一板状金属元件相同的冲压出的几何形状，其中，在冲压出板状金属元件后，在每个情况下已经使用的冲压装置旋转与360°/所述软铁芯的数量的角度对应的角度，

其中，所述冲压出的板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接；以及

—将所述永磁体设置在所制造的所述板状金属元件组之间的空间中。

当使用根据本发明的方法时，在软铁芯部分与中心环之间的连接件的数量减少，而不会对电机的电动特性产生相当大的不利影响，并且不会对处理过程产生不利影响或者降低板状金属组的稳定性。重要的是使用薄板状金属元件以制造板状金属组，所述板状金属元件具有相同的切出的或者冲压出的几何形状。因此，在根据本发明的方法的情况下，没必要在相关冲压装置处制造任何具有彼此不同的几何形状的板状金属元件，而是制造具有相同的冲压出的几何形状的板状金属元件。包括减少的数量的连接件的板状金属元件是冲压出的。由此，使用最大数量的连接件，所述数量为软铁芯部分的数量-1的数量或者磁极的数量-1的数量。因此，在一个板状金属元件的情况下，并不是每个软铁芯部分都连接至中心环，而是软铁芯部分的最大数量减少了1。

优选的是在每个情况下冲压出的板状金属元件仅仅被提供有两个连接件，其中，具体地，两个相对设置的软铁芯部分被提供有相应的连接件。在这种类型的实施例的情况下，例如，使用8个、10个或者12个软铁芯部分，如上面所提及的，这些软铁芯部分中的仅仅两个被通过连接件连接至中心环。因此，由于相当大地减少了连接件的数量，实现了电动特性的相当大地改进。

如上面所提及的，所有的板状金属元件被制造为具有相同的冲压出的几何形状。在冲压出板状金属元件之后，在每个情况下所使用的冲压装置旋转对应于360°/软铁芯的数量的角度。这个过程使就每个板状金属元件保持相同的冲压出的几何形状成为可能，并在实现了不同平面（板状金属元件）的连接件被设置为相对于彼此偏移或者成阶梯状。

冲压出的板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接，其中，在冲压出之后，板状金属元件优选地彼此顺序连接。因此，第一板状金属元件被冲压出。随后，第二板状金属元件被冲压出并且被连接至第一板状金属元件。然后将冲压出的第三板状金属元件连接至包括第一板状金属元件和第二板状金属元件的单元，直到最终，一个板状金属元件组通过被设置为一个在另一个上的板状金属元件被制造出来，并且形成单个单元。

在该单个单元板状金属组的情况下，然后在被设置为一个在另一个上的软铁芯部分之间的空间中设置永磁体。

以特别优选的方式，制造转子，并且所述转子的板状金属元件在每个情况下包括十个软铁芯部分。这些板状金属元件彼此连接，从而制造出板状金属元件组，该板状金属元件组总共包括被设置为一个在另一个上的10个板状金属元件。在每个情况下，两个相对设置的板状金属元件包括至中心环的连接件。因此，总体上，被设置为一个在另一个上的软铁芯部分中的每个第五部分包括至中心环的连接件，并且每个被设置为一个在另一个上的软铁芯部分的组包括两个至中心环的连接件。

关于单独的板状金属元件的连接，其优选地通过突出和凹陷的方式，此类突出和凹陷设置在单独的板状金属元件上并且彼此协作。因此，在每个情况下，另一冲压出的板状金属元件被连接至前一个板状金属元件，该连接优选地通过栓钉型突出与另一个元件的对应的凹陷配合，从而总是形成单独的板状金属元件连接的单元。优选地将相应的突出和凹陷设置在相应的软铁芯部分处。然而，也可以将相应的结构设置在中心环上。组合同样是可能的。

在根据本发明的方法的特定实施例的情况下，板状金属元件是冲压出的，其中，所述板状金属元件的中心环包括在径向方向上面向外的凸起以及从所述凸起延伸的连接件。

软铁芯部分优选地实现为大体呈梯形的形式，其中，连接件优选地在中心连接至软铁芯部分的径向内面。

附图说明

下文结合附图参照示例性实施例来详细阐释本发明，其中：

图1 示出了用于永久励磁的同步电机的转子的板状金属元件组的平面图；以及

图2 示出了图1中的板状金属元件组的三维视图。

具体实施方式

在本文所描述的方法的情况下，制造用于永久励磁的同步电机的转子，所述转子包括10个永磁体（附图中未示出），其在仓中以轮辐形模式设置，并且被设置在由图1中的数字20所指示的位置处。在单独的永磁体之间的空间填充有单独的板状金属元件的组，这些单独的板状金属元件被设置为一个在另一个上并且在图2中由数字6、7、8、9和10指出。在附图所示的实施例的情况下，转子10包括永磁体，以及对应的单独的板状金属元件的组，该单独的板状金属元件被设置为一个在另一个上，包括10个板状金属元件6、7、8、9和10，该10个板状金属元件6、7、8、9和10被设置为一个在另一个上并且彼此连接，并且在每个情况下包括径向外部软铁芯部分1和中心环3，通过对应的薄连接件2径向外软铁芯部分1和中心环3彼此连接。

图1示出了通过单独的薄板状金属元件6、7、8、9、10实现的板状金属元件组的平面图，并且图2示出了空间视图，其中，清晰可见被设置为一个在另一个上的单独的薄板状金属元件。通过栓钉型突出和对应的凹陷（附图中未示出），板状金属元件彼此连接，由此形成统一的板状金属元件组。

根据本发明的方法的目的是在软铁芯部分1与中心环3之间设置尽可能少的连接件，由此并不损害转子的电特性并且/或者不会对单个单元的处理和稳定性产生不利影响。为了实现这一目标，并不是每个板状金属元件的软铁芯部分1都连接至中心环3，而是就软铁芯部分1来说提供相对更少的连接件2。在所示实施例的情况下，每个板状金属元件的仅仅两个相对设置的软铁芯部分1被提供有连接件2，而该板状金属元件的剩下的软铁芯部分不具有任何连接部分。如图2所示，因此，最上的板状金属元件6的两个相对设置的软铁芯部分各自提供有连接件2。同样，在设置在该板状金属元件6下面的板状金属元件7的情况下，仅仅提供了两个连接件。这也同样适用于另外的板状金属元件8、9、10等。

每个板状金属元件包括相同的切出的或者冲压出的几何形状，换言之，以相同的方式来实现每个板状金属元件。在冲压过程期间，使冲压装置旋转360/10 = 36°的角度，从而在每个情况下，下一个冲压出的板状金属元件的连接件被设置为相对于之前的板状金属元件偏移36°。因此，这带来如图2所示的连接件的阶梯状设置。

如图2所示， 10个板状金属元件被由此设置为一个在另一个之上。最上面的5个板状金属元件6、7、8、9和10包括以所述的阶梯状方式设置的连接件2。另外的五个包括一致的阶梯状连接件的板状金属元件设置在所述板状金属元件下面。

在制造单独的板状金属元件的过程期间，冲压出图2所示的最下面的板状金属元件，并以示例的方式作为第一板状金属元件。然后，使冲压装置旋转36°，从而下一个板状金属元件被以相同的方式冲压出，其不同仅在于两个连接件被设置为偏移36°。然后，通过所述的栓钉型突出和凹陷来将两个板状金属元件彼此连接，在此之后，以相应的方式冲压出第三板状金属元件，其具有设置为依次偏移36°的连接件，并且将该第三板状金属元件连接至前述元件。持续该过程直到所有10个板状金属元件被冲压出、连接、及就位。随后，制造如图2所示的板状金属组并且该板状金属组提供有永磁体。最后，可以将已经制造的转子连接至轴，该轴延伸通过数字5所指示的切出部。

在该实施例的情况下，中心环包括两个以径向方式面向外的圆形凸起4，以及以径向方式向外延伸的所述凸起的连接件2。

Claims (8)

1.一种用于制造永久励磁的同步电机的转子的方法，所述同步电机包括以轮辐形模式设置的多个永磁体以及设置在所述永磁体之间的多个板状金属元件的组，所述板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接，并且所述板状金属元件包括软铁芯部分、在所述转子的中心的环、以及将所述软铁芯部分连接至所述环的薄连接件，所述方法具有以下步骤：

制造所述板状金属元件组，通过：

—以下述方式冲压出第一板状金属元件，所述方式为板状金属元件包括至少一个连接件，以及连接件的最大数量对应于所述软铁芯部分-1的数量；

—冲压出另外的板状金属元件，所述另外的板状金属元件具有与所述第一板状金属元件相同的冲压出的几何形状，其中，在冲压出板状金属元件后，在每个情况下已经使用的冲压装置旋转与360°/所述软铁芯的数量的角度对应的角度，

其中，所述冲压出的板状金属元件被设置为一个在另一个上并且彼此连接；以及

—将所述永磁体设置在所制造的所述板状金属元件组的之间的空间中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冲压出的所述板状金属元件在被冲压出后在每个情况下彼此顺序连接。

3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，冲压出的所述板状金属元件在每个情况下被提供有两个连接件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，冲压出的所述板状金属元件被提供有从相对设置的软铁芯部分中突出的连接件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，制造转子，并且所述转子的所述板状金属元件包括十个软铁芯部分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，单独的所述板状金属元件通过突出和凹陷的方式彼此连接。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，单独的所述板状金属元件通过在中心环上的突出和凹陷的方式彼此连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述板状金属元件是冲压出的，其中，所述板状金属元件的中心环包括径向向外定向的凸起以及所述连接件从所述凸起延伸。