CN107078574A - 电机的转子、电机和用于制造电机的转子的方法 - Google Patents

电机的转子、电机和用于制造电机的转子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电机的转子(1)，其具有周向面(13)和处于周向面(13)上的永磁体结构(2)。所述永磁体结构(2)的轮廓(20)具有带多个阶梯(22a‑22d)的阶梯状区段(21)，其中，每个阶梯(22a‑22d)具有第一尺寸(23a‑23d)和第二尺寸(24a‑24d)，所述第一尺寸基本上垂直于周向面(13)的周向(u)定向，所述第二尺寸平行于周向面(u)定向并且将所述第一尺寸(23a‑23d)与相邻阶梯(22b‑22e)的第一尺寸(23b‑23e)相连。第一阶梯(22a)的第一尺寸(23a)不同于第一阶梯(22a)相邻的第二阶梯(22b)的第一尺寸(23b)和/或第一阶梯(22a)的第二尺寸(24a)不同于第二阶梯(22b)的第二尺寸(24b)。

Description

电机的转子、电机和用于制造电机的转子的方法
本发明涉及一种电机的转子、一种具有这种转子的电机和一种用于制造这种电机的转子的方法。
电机通常具有转子和定子，该转子和定子能够以不同的方式构造。因此，定子或者转子中的磁性部件可以具有均匀设计的斜面。例如已知定子中的通过叠片组的交叠形成的连续的无阶梯的斜面，但该斜面需要耗费的卷绕过程，或者转子中的例如通过磁性环的倾斜的磁化形成的连续斜面。
此外，转子中的磁体可以形成均匀地呈阶梯状的斜面。这种布置可以通过多个同类型的具有永磁体的转子部段实现，所述转子部段相对彼此旋转，其中，相邻的转子部段之间的旋转角大小相同。作为接近连续斜面的方案通常使用多于两个转子部段。
在具有不带斜面的转子的电机运行时产生顿转扭矩，其使得电机的扭矩波动。通过转子部段彼此间在转子运行时的机械旋转，产生相应的转子部段的顿转扭矩，这些顿转扭矩有相位差并且彼此叠加。因此，总顿转扭矩可能减小。旋转角的适当总和角甚至促使顿转扭矩的基本阶(Grundordnung)的消除并且在负载下影响扭矩的波度。
DE 10 2005 015 657和DE 41 12 906 A1公开了转子的例子，它们由两个或多个具有永磁体的转子部段组成。转子部段这样彼此旋转地布置，使得在运行时能够通过旋转在转子的永磁体的直线形布置和均匀阶梯状布置之间进行转换。
在已知电机运行时，出现由于扭矩波度造成的声学噪音。这些噪音可能使机动车乘客受到干扰。因此，这些电机不足以满足对驾驶员舒适性的不断提高的要求。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电机的转子、一种具有这种转子的电机和用于制造这种转子的方法，它们至少部分地克服了上述缺点。
该技术问题按本发明通过按照权利要求1所述的转子、按照权利要求9所述的电机和按照权利要求10所述的转子制造方法解决。
按照第一方面，本发明涉及一种电机的转子，其具有周向面和处于周向面上的永磁体结构，其中，
所述永磁体结构的轮廓具有带多个阶梯的阶梯状区段，其中，每个阶梯具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸基本上垂直于周向面的周向定向，所述第二尺寸平行于周向面定向并且将所述第一尺寸与相邻阶梯的第一尺寸相连，其中，
第一阶梯的第一尺寸不同于与第一阶梯相邻的第二阶梯的第一尺寸和/或其中，
第一阶梯的第二尺寸不同于第二阶梯的第二尺寸。
按照第二方面，本发明涉及一种具有定子和按照第一方面的转子的电机。
按照第三方面，本发明涉及一种用于制造电机的转子、尤其是按照第一方面的转子的方法，所述方法包括：
提供第一转子部段，所述第一转子部段具有弯曲的表面和布置在与弯曲的表面共轴地定向的周向面上的永磁体元件；
提供第二转子部段，所述第二转子部段与第一转子部段相应地或者类似地设计；
将第二转子部段布置在第一转子部段上，其中，第二转子部段相对于第一转子部段旋转了第一旋转角；
将第二转子部段与第一转子部段相连；
提供第三转子部段，所述第三转子部段与第一和第二转子部段相应地或者类似地设计；
将第三转子部段布置在第二转子部段上，其中，第三转子部段相对于第二转子部段旋转了第二旋转角，所述第二旋转角不同于第一旋转角；并且
将第三转子部段与第二转子部段相连。
本发明的其它有利的设计方案由各从属权利要求和以下对本发明的优选实施例的描述得到。
按照本发明的电机转子具有周向面和处于周向面上的永磁体结构。周向面可以是与转子环绕表面(磁性结构作用在该环绕表面上)间隔地并且共轴地定向的面，例如嵌入转子体中，或者可以是形成转子环绕表面的面。电机可以是永磁体激励的同步机，例如具有磁阻分量的永磁体激励的同步机。电机可以是牵引驱动器。永磁体结构的轮廓具有带多个阶梯的第一阶梯状区段。每个阶梯具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸基本上垂直于周向面的周向定向，所述第二尺寸平行于周向面定向并且将所述第一尺寸与相邻阶梯的第一尺寸相连。在此，第一阶梯的第一尺寸不同于与第一阶梯相邻的第二阶梯的第一尺寸。作为备选或补充，第一阶梯的第二尺寸不同于第二阶梯的第二尺寸。
相邻阶梯的不同的第一和/或第二尺寸形成永磁体结构的阶梯状区段的不均匀的斜面。所述不均匀的斜面有效地降低了扭矩波度并且因此减少了在电机运行时产生的噪音。因此，阶梯状区段的不均匀的斜面使得在电机运行中的干扰噪音对乘客的干扰通过按照本发明的转子减少并且优化了电机的声学特性。
永磁体结构的阶梯状区段的相邻阶梯例如具有相同的第一尺寸和不同的第二尺寸。永磁体结构的这种阶梯状区段可以通过相同形状和尺寸的永磁体元件、例如标准化的永磁体或者通过相同类型的相同形状和尺寸的转子部段实现，永磁体嵌入这些转子部段中或者这些转子部段具有永磁体，由此避免了用于提供不同形状和尺寸的永磁体元件或者转子部段的附加耗费。备选地，相邻的阶梯可以具有不同的第一尺寸和相同的第二尺寸。作为另一备选，相邻的阶梯可以具有不同的第一尺寸和不同的第二尺寸。
阶梯状的区段可以设计为点对称的，其中，周向面上的对称中心处于对称平面中，所述对称平面平行于周向定向并且延伸经过周向面的中点，例如旋转中心。对于由多个转子部段组成的转子，周向面上的对称中心可以例如处于对称平面中，所述对称平面平行于周向定向并且处于所有转子部段上的轴向长度(转子的轴向长度)的中点上。例如，对称中心可以布置在居中设置的阶梯的第一尺寸的中心，并且居中设置的阶梯的第二尺寸等于相邻阶梯的第二尺寸。与这些阶梯中的每一个邻接地，每一个阶梯可以配设有另一第二尺寸，其中，所有阶梯具有相同的第一尺寸。备选地，对称中心可以布置在居中设置的阶梯的第二尺寸的中心，并且居中设置的阶梯的第二尺寸可以不同于与居中设置的阶梯相邻的阶梯的相同的第二尺寸，其中，所有阶梯具有相同的第一尺寸。
电机的运行可以包括以第一旋转方向的电动机式运行(象限I)、沿第一旋转方向的发电机式运行(象限II)、沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向的发电机式运行(象限III)和/或沿第二旋转方向的电动机式运行(象限IV)。阶梯状的区段的点对称设计可以优化电机、尤其是在多于一个象限中运行的电机的声学性能。在电动机式运行和发电机式运行中可以实现相同的电机声学特性。因此，阶梯状区段的点对称设计可以优选使用在牵引驱动器中，所述牵引驱动器在两个或者甚至所有四个象限中运行。
对于只在一个象限中运行的电机，完全可以使用阶梯状区段的不对称设计，由此能够实现其它附加潜在功能。例如，所有阶梯的第一和/或第二尺寸可以是完全不同的。
按照本发明，每个阶梯具有基本上垂直于周向面的周向定向的第一尺寸。词语“基本上”在此理解为第一尺寸的每个处于垂直于周向的定向与相对周向的垂直线倾斜20°的螺旋角的定向之间的定向。例如，第一尺寸可以垂直于第二尺寸定向或者与第二尺寸形成70°至110°之间的角度。
周向面可以具有柱体尤其是圆柱体的外周面的形状。转子可以设计为内转子并且具有圆柱体形的基本结构，周向面嵌入所述基本结构中，其中，周向面与圆柱体形的基本结构的外周面共轴地定向。设计为内转子的转子也可以具有圆柱体形的基本结构，其外周面形成周向面，在周向面上安装有永磁体结构。备选地，转子可以设计为外转子并且具有带圆柱体形凹处的基本结构，例如空心圆柱体形的基本结构，周向面嵌入所述空心圆柱体形的基本结构中，其中，周向面与基本结构的内表面共轴地定向。设计为外转子的转子也可以具有空心圆柱形的基本结构，其内表面形成周向面，在周向面上安装有永磁体结构。
按照本发明的转子的永磁体结构可以具有多个永磁体元件。每个永磁体元件可以具有矩形的、梯形的或者平行四边形的基面。按照本发明的转子的永磁体结构可以具有多个磁极，该多个磁极通过用作磁极的永磁体元件或者多个相邻的用作磁极的永磁体元件构成。例如可以使用平坦设计的永磁体元件，这些永磁体元件的下侧只局部区域地贴靠在周向面上。在一些实施例中，永磁体可以具有矩形的基面并且与表面间隔地布置，其中，分别有一个永磁体元件用作磁极。在一些实施例中，可以分别有两个例如彼此成角度地布置的永磁体构成磁极，所述永磁体与周向面间隔地布置。
作为备选或补充，每个永磁体元件可以具有弯曲部，该弯曲部优选具有相当于周向面的曲率的曲率。对于具有表面构成周向面的基本结构的转子，永磁体可以具有矩形的基面并且具有上侧和下侧，其中，上侧和下侧分别与周向面相应地弯曲并且永磁体元件以其下侧贴靠在周向面上。备选地，永磁体元件可以具有弯曲的下侧，永磁体通过下侧贴靠在周向面上，永磁体元件具有任意的上侧，所述上侧例如由两个彼此倾斜的平坦表面构成。然而永磁体元件的形状并不局限于所述的例子。
转子可以具有多个转子部段，其中，每个转子部段可以具有弯曲的表面，尤其是环绕的弯曲的表面。所述表面可以包含多个凹处和/或凸起或者设计为光滑的。例如，转子部段可以设计为圆盘或者环形元件，该圆盘或者环形元件可以构成转子的柱体形基本结构。然后，转子部段的弯曲表面与固定有永磁体元件的转子周向面共轴地定向。永磁体元件优选具有垂直于周向的尺寸，其小于转子部段的轴向长度或者等于转子部段的轴向长度，优选最多比转子部段的轴向长度小10％。优选地，转子部段相互或者通过共同构件、例如轴承元件形状配合地、摩擦配合地和/或材料接合地固定连接，例如热压套装、粘接、螺栓连接、铆接或者焊接。
布置在转子部段之中或者之上的永磁体元件可以代表永磁体结构的阶梯状区段的阶梯。在此，每个阶梯的第一尺寸可以等于对应的转子部段的轴向长度并且每个阶梯的第二尺寸通过这个永磁体的转子部段相对于相邻的转子部段的旋转形成。
具有永磁体元件的转子部段例如可以是具有磁体的叠片组部段，这些叠片组部段也应用在已知电机的转子结构中。由此可以优化转子或者电机的声学性能，而不需要改变基本设计和工业化方案。
具有单独转子的永磁体元件的转子部段例如全部相同地成型并且在相同的位置处承载永磁体元件。永磁体结构的不均匀的阶梯状区段可以在堆叠转子部段时通过相邻的转子部段的旋转成型，从而形成相邻阶梯的不同的第二尺寸。为此，不需要用于提供不同永磁体元件的附加耗费，而是只需要将接合机器人上的过程参数与期望的旋转适配。
备选地，单独转子的转子部段的轴向长度可以彼此不同，由此产生具有阶梯状区段的转子，其阶梯具有不同的第一尺寸。
具有永磁体元件的转子部段堆叠和旋转为一个转子的过程例如应用在用于永磁体激励的具有磁阻部分的同步电机的转子的制造中。对于其它电机的转子可以基于不同的基本结构，例如一体式的柱体形基本结构，永磁体结构装入所述基本结构中或者安装在所述基本结构上。
永磁体结构的阶梯状区段沿周向的尺寸可以延伸经过具有圆心角α(总和角α)的圆弧。例如，布置在周向面边缘上的阶梯的第一尺寸处于一个剖切周向面的旋转轴线和周向面的剖切平面上，并且布置在与第一边缘相反的另一边缘上的阶梯的第一尺寸处于一个相对第一剖切平面倾斜角度α的剖切平面上。圆心角既影响扭矩高低也影响扭矩波度。对于圆心角可以适用：
(I)α＝(360°/GO)±0.3*(360°/GO)，
其中，GO是电机的基本阶，其定义为电机定子的槽数与电机转子的极数的最小公倍数。在一些基本阶为48的实施例中，适用圆心角α＝6°。在这种情况下，相比更大或者更小的圆心角可以实现更高的扭矩。
永磁体结构的阶梯状区段的单独阶梯的第二尺寸沿周向的尺寸可以延伸经过具有圆心角β的圆弧。圆心角β可以与相邻的转子部段的旋转角相比。对于第i个阶梯的圆心角βi可以适用：
(II)βi＝(α/n)*af
和
(III)∑βi＝α，
其中，n是转子的阶梯数量并且af是非对称因数，对于所述非对称因数例如适用：0≤af≤4。在一些实施例中，转子可以由五个相同类型的具有磁体的转子部段构成并且总和角α等于6°。因此，第一转子部段和第二转子部段可以彼此旋转β＝1°，第二和第三转子部段可以彼此旋转β＝2°，第三和第四转子部段彼此旋转β＝2°并且第四和第五转子部段彼此旋转β＝1°。在一些实施例中，转子可以由四个相同类型的具有磁体的转子部段构成并且总和角α等于5.7°。因此，第一转子部段和第二转子部段(相邻于第一转子部段)以及第三转子部段和第四转子部段(相邻于第三转子部段)彼此旋转β＝2°并且第二转子部段和第三转子部段(相邻于第二转子部段)彼此旋转β＝1.7°。然而，对于转子的不同阶梯的角β的选择不局限于所述的例子。
所述永磁体结构的轮廓可以具有第二阶梯状区段，所述第二阶梯状区段的形状与第一阶梯状区段的形状一致并且沿周向相对于第一阶梯状区段推移。这例如可以通过具有矩形、平行四边形或者梯形的基面的永磁体如上所述地实现。
在一些实施例中，转子可以在其周向面上具有多个永磁体结构，它们如上所述地成型。由此可以实现在很大程度上连续的转子运转和低音并且可靠的电机运行。
本发明还涉及一种具有定子和如前所述的转子的电机。所述电机例如是永磁体激励的同步电机。转子可以是内转子并且支承在定子内部，所述定子具有圆柱体形的凹处。备选地，转子可以是外转子，该外转子这样支承，使得其能够围绕具有圆柱体形状的定子旋转。
本发明还涉及一种具有电机的汽车，所述电机包括如上所述的转子。汽车可以是具有作为唯一驱动器的按照本发明的电机的电动车或者具有内燃机和作为驱动器的电机的混合动力车。
本发明还涉及一种用于制造电机的、例如永磁体激励的同步电机的转子的方法。所述转子可以如上所述地成型。按照本发明的方法包括提供第一转子部段，所述第一转子部段具有弯曲的表面和布置在与弯曲的表面共轴地定向的周向面上的永磁体元件；提供第二转子部段，所述第二转子部段与第一转子部段相应地或者类似地设计；将第二转子部段布置在第一转子部段上，其中，第二转子部段相对于第一转子部段旋转了第一旋转角；将第二转子部段与第一转子部段相连；提供第三转子部段，所述第三转子部段与第一和第二转子部段相应地或者类似地设计；将第三转子部段布置在第二转子部段上，其中，第三转子部段相对于第二转子部段旋转了第二旋转角，所述第二旋转角不同于第一旋转角；并且将第三转子部段与第二转子部段相连。
由此提供了具有转子部段的转子，所述转子部段分别具有弯曲的表面和永磁体元件，所述永磁体元件布置在与表面共轴地定向的、嵌入相应的转子部段中的周向面上。永磁体元件形成永磁体结构，该永磁体结构的轮廓具有带多个阶梯的第一阶梯状区段，其中，每个阶梯具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸基本上垂直于周向面的周向定向，所述第二尺寸平行于周向面定向并且将所述第一尺寸与相邻阶梯的第一尺寸相连，其中，第一阶梯的第二尺寸不同于与第一阶梯相邻的第二阶梯的第二尺寸。
其它的转子部段能够以相应的方式进行补充。
提供转子部段可以包括例如在传送带上或者用手将预制的转子部段输入接合站。预制的转子部段可以相同类型地成型，例如具有相同的厚度和相同的直径，并且在类似的位置处具有永磁体元件。备选地，转子部段具有不同的轴向长度。提供转子部段也可以包括制造转子部段。
进行转子部段布置的方式是，提供第一转子部段并且将第二转子部段相对于第一转子部段旋转地堆叠在第一转子部段上，因此由第一转子部段代表的阶梯具有第一尺寸。接着可以将第三转子部段相对于第二转子部段旋转地堆叠在第二转子部段上，因此由第二转子部段代表的阶梯的第一尺寸不同于由第一转子部段代表的阶梯的第一尺寸。可以进行补充其它的转子部段，其中，由第三和每另一个转子部段构成的阶梯的第一尺寸可以与由第二转子部段确定的第一尺寸一致或者不同。布置转子部段可以借助一个或多个机器人、例如接合机器人自动地或者用手进行。
将所布置的转子部段彼此间或者与共同的构件相连的过程可以借助不同的连接技术进行，例如通过热压套装、粘接、螺栓连接、铆接和/或焊接。
单独的步骤能够以不同的次序进行，例如，可以分别在布置第二和每另一个转子部段之后或者之时进行连接或者在所有转子部段布置好之后进行连接。
参照附图示例性地阐述本发明的实施例。在附图中：
图1示意性地示出按照本发明的具有永磁体元件的转子的立体图；
图2A示出转子的示意性横截面；
图2B示出转子的弯折区域的放大图；
图3示出不同转子的扭矩波度的视图；并且
图4示出用于制造按照本发明的转子的方法的流程图。
在图1、2A和2B中示出按照本发明的转子1的实施例，其中，图2A和2B的视图相对于图1的视图明显简化。
转子1具有圆柱形的基本形状，该圆柱形的基本形状由五个相同类型的环形转子部段10a-10e构成。所述转子部段10a-10e通过处于转子部段10a-10e内部并且与其固定相连的轴承元件11将它们彼此固定。借助轴承元件11，转子1能够在定子(未示出)的圆柱形凹处中旋转，所述定子具有多个线圈。
所述转子部段10a-10e具有形式为外周面的环绕的弯曲的表面(未示出)。在弯曲的表面下方，与其共轴定向地具有弯曲的周向面12。五个转子部段10a-10e的周向面12形成转子1的总周向面13。
在每个转子部段10a-10e的周向面12上以均匀的间隔设有预设数量的永磁体14。所述永磁体14由转子部段的弯曲表面遮盖并且嵌入转子部段中。永磁体14的数量对于所有转子部段10a-10e是恒定的。永磁体14具有矩形的基本形状，其中，基本形状的侧边长度相当于所述转子部段10a-10e的轴向长度D。永磁体14以其底侧接触对应的转子部段的周向面12并且在周向面12的第一棱边12a与第二棱边12b之间延伸。在图1中彼此成角度地定向并且形成一个磁极的两个永磁体14在图2A和2B中简化地显示为一个元件(磁铁副)。
每个转子部段10a-10b的永磁体14分别构成永磁体结构2。在所述永磁体结构2中，永磁体14不均匀地彼此错移地布置。永磁体2现在参考图2B详细地阐述，其中，图2B放大转子1的在图2A中通过B表示的区域并且展开地显示。
永磁体结构2具有轮廓20，该轮廓20具有两个阶梯状区段21、21’，这两个阶梯状区段21、21’具有四个完整的阶梯22a-22d和一个不完整的阶梯22e。每个完整的阶梯22a-22d具有第一尺寸23a-23d和第二尺寸24a-24d。第一尺寸23a-23d垂直于周向面的周向定向，该周向面的周向在图2A中通过箭头u表示，或者平行于转子1的旋转轴线，该旋转轴线通过附图标记R表示。第二尺寸24a-24d平行于周向u地定向并且将第一尺寸23a-23d与相邻阶梯22b-22e的第一尺寸23b-23e相连。彼此相应的完整的阶梯22a、22d的第二尺寸24a、24d是同样彼此相应的完整的阶梯22b、22c的第二尺寸24b、24c的一半。第一尺寸(23a-23e)通过转子部段10a-10e的轴向长度D确定并且对于所有阶梯22a-23e是恒定的。
所述永磁体结构2形成的方式是，相同类型的在类似位置上具有永磁体的转子部段14被堆叠并且彼此旋转地压紧。因此，第二转子部段10b(在图2A中通过永磁体元件14b表示)相对于代表第一阶梯22a(在图2B中的最下部阶梯)的第一转子部段10a移动了旋转角βl＝1°。因此，第一阶梯22a的延伸长度与βl成比例。第三转子部段10c相对于代表第二阶梯22b的第二转子部段10b移动旋转角βll＝2°，因此第二阶梯22b的延伸长度与βll成比例。第四转子部段10d相对于代表第三阶梯22c的第三转子部段10c移动旋转角βll＝2°，因此第三阶梯22c的延伸长度与βll成比例。第五转子部段10e相对于代表第四阶梯22d的第四转子部段10d移动旋转角βl＝1°，因此第四阶梯22d的延伸长度与βl成比例。因此，所述永磁体结构2的阶梯状区段21相对于作为对称中心的点P点对称地设计，所述点P处于对称平面E中，所述对称平面平行于周向u定向并且延伸经过周向面13的中心。
阶梯状区段21沿周向u搭接的长度与第五转子部段10e相对于第一转子部段10a的旋转角α成比例，所述旋转角α在本实施例中为α＝2*βl+2*βll＝6°。
在图3中显示图表3，其显示了参考图1、2A和2B所述的转子1与转子位置有关的振荡扭矩曲线30。为了比较，显示了具有均匀地呈阶梯布置的永磁体的比较转子的振荡扭矩曲线31，其中，比较转子的相邻转子部段彼此分别旋转1.5°。转子1的平均扭矩32相比比较转子的平均扭矩33减小。然而，通过扭矩曲线30的振幅34表示的转子1的波度与通过扭矩曲线31的振幅35表示的比较转子的波度相比明显降低。转子1的降低的波度导致该电机在运行中的产生的噪声低于具有比较转子的电机在运行中产生的噪声，其中，扭矩损失非常小。
图4示出按照本发明的用于制造转子1的方法4的流程图。在步骤40中，提供第一转子部段10a，该第一转子部段10a具有弯曲的表面和布置在与弯曲的表面12共轴地定向的周向面上的永磁体元14，方式为通过传送带将第一转子部段10a输入具有接合机器人的接合站并且由接合机器人放置在搁放面上。
在步骤41中，提供第二转子部段10b，所述第二转子部段10b与第一转子部段10a相应地设计，方式为通过传送带将第二转子部段10b输入具有接合机器人的接合站。
在步骤42中，将第二转子部段10b布置在第一转子部段10a上，其中，第二转子部段10b相对于第一转子部段10a旋转了第一旋转角βl。在此，接合机器人抓取第二转子部段10b并且将第二转子部段10b相对于第一转子部段10a旋转旋转角βl＝1°。
在步骤43中，将第二转子部段10b与第一转子部段10a相连。为此，将第二转子部段10b与第一转子部段10a热压套装。
在步骤44中，提供与第一转子部段10a相应地设计的第二转子部段10b，方式为通过传送带将第二转子部段10b输入具有接合机器人的接合站。
在步骤45中，将第三转子部段10c布置在第二转子部段10b上，其中，第三转子部段10c相对于第二转子部段10b旋转了第二旋转角βll＝2°。在此，接合机器人抓取第三转子部段10c并且将第三转子部段10c相对于第二转子部段10b旋转旋转角βll＝2°。
在步骤46中，将第三转子部段10c与第二转子部段热压套装。
通过所述方法，转子部段与其永磁体元件14彼此布置成，形成在以上详细阐述的永磁体结构2。
通过所述方法能够在不用较大耗费的情况下制造具有不同地成型的不均匀阶梯状的永磁体结构的转子，方式为通过调节接合机器人的接合参数只改变旋转角βl和βll。
附图标记清单
1 转子
10a-10b 环形的转子部段
11 轴承元件
12 转子部段的弯曲表面
12a 转子部段的第一棱边
12b 转子部段的第二棱边
13 转子的周向面
14、14a-14e 永磁体元件
2 永磁体结构
20 轮廓
21、21’ 阶梯状区段
22a-22e 阶梯状区段的阶梯
23a-23e 阶梯的第一尺寸
24a-24d 阶梯的第二尺寸
3 图表
30 转子1的扭矩曲线
31 比较转子的扭矩曲线
32 转子1的平均扭矩
33 比较转子的平均扭矩
34 扭矩曲线30的振幅
35 扭矩曲线31的振幅
4 用于制造转子的方法
40 提供第一转子部段
41 提供第二转子部段
43 将第一和第二转子部段相连
44 提供第三转子部段
45 布置第三转子部段
46 将第二和第三转子部段相连
B 滚动区域
D 部段厚度
E 对称平面
ll、lll 第二尺寸的长度
lTA 总旋转长度
M 扭矩
P 作为对称中心的点
R 旋转轴线
r 半径
u 周向
α 总旋转角
βl、βll 单独的转子部段的旋转角
转子位置

Claims (10)

1.一种电机的转子(1)，所述转子(1)具有周向面(13)和处于周向面(13)上的永磁体结构(2)，其中，
所述永磁体结构(2)的轮廓(20)具有带多个阶梯(22a-22d)的阶梯状区段(21)，其中，每个阶梯(22a-22d)具有第一尺寸(23a-23d)和第二尺寸(24a-24d)，所述第一尺寸基本上垂直于周向面(13)的周向(u)定向，所述第二尺寸平行于周向面(u)定向并且将所述第一尺寸(23a-23d)与相邻阶梯(22b-22e)的第一尺寸(23b-23e)相连，其中，
第一阶梯(22a)的第一尺寸(23a)不同于第一阶梯(22a)相邻的第二阶梯(22b)的第一尺寸(23b)和/或其中，
第一阶梯(22a)的第二尺寸(24a)不同于第二阶梯(22b)的第二尺寸(24b)。
2.按权利要求1所述的转子，其中，所述阶梯状区段(21)是点对称的，其中，对称中心(P)处于对称平面(E)中，所述对称平面平行于周向(u)定向并且延伸经过周向面(13)的中点。
3.按权利要求1或2所述的转子，其中，所述永磁体结构(2)具有多个永磁体元件(14)。
4.按权利要求3所述的转子，其中，
每个永磁体元件(14)具有矩形的、梯形的或者平行四边形的基面和/或其中，
一个永磁体元件或者多个相邻的永磁体元件用作磁极。
5.按权利要求3或4所述的转子，其中，所述转子(1)具有多个转子部段(10a-10e)，所述转子部段分别具有相互固定连接的弯曲的表面，
其中，周向面(13)与转子部段(10a-10e)的表面共轴地布置，并且其中，永磁体元件(14)嵌入转子部段中或者固定在转子部段的表面上。
6.按权利要求5所述的转子，其中，每个转子部段(10a-10e)代表阶梯状区段(21)的阶梯(22a-22e)，其中，每个阶梯(22a-22e)的第一尺寸(23a-23e)小于对应的转子部段(10a-10e)的轴向长度(D)或者等于所述轴向长度(D)，并且每个阶梯(22a-22d)的第二尺寸(24a-24d)通过对应的转子部段(10a-10d)相对于相邻的转子部段(10b-10e)的旋转角(βl、βll)形成。
7.按权利要求1至6之一所述的转子，其中，所述阶梯状区段(21)沿周向(u)的尺寸延伸经过具有圆心角α的圆弧。
8.按权利要求1至7之一所述的转子，其中，所述永磁体结构(2)的轮廓(20)具有第二阶梯状区段(21’)，所述第二阶梯状区段的形状与第一阶梯状区段(21)的形状一致并且沿周向(u)相对于第一阶梯状区段(21)推移。
9.一种电机，具有定子和按权利要求1至8之一所述的转子。
10.一种用于制造电机的转子、尤其是按权利要求1至8之一所述的转子(1)的方法(4)，包括：
提供(40)第一转子部段(10a)，所述第一转子部段具有弯曲的表面和布置在与弯曲的表面共轴地定向的周向面上的永磁体元件(14)；
提供(41)第二转子部段(10b)，所述第二转子部段与第一转子部段(10a)相应地或者类似地设计；
将第二转子部段(10b)布置(42)在第一转子部段(10a)上，其中，第二转子部段(10b)相对于第一转子部段(10a)旋转了第一旋转角(βl)；
将第二转子部段(10b)与第一转子部段(10a)相连(43)；
提供(4)第三转子部段(10c)，所述第三转子部段与第一和第二转子部段(10a、10b)相应地或者类似地设计；
将第三转子部段(10c)布置(45)在第二转子部段(10b)上，其中，第三转子部段(10c)相对于第二转子部段(10b)旋转了第二旋转角(βll)，所述第二旋转角(βll)不同于第一旋转角(βl)；并且
将第三转子部段(10c)与第二转子部段(10b)相连(46)。
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