CN110337769A - 轴向通量旋转型电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴向通量旋转型电机(10),该轴向通量旋转型电机(10)包括沿着电机的旋转轴线(X)设置的至少一个定子(20)和至少一个转子(40),转子(40)包括转子质量部和在转子质量部中形成的腔壳,所述腔壳限定转子的磁极,每个腔壳可选地包括至少一个永磁体。
Description
技术领域
本发明涉及旋转型电机领域,并且更具体地涉及轴向通量旋转型电机领域。
“轴向通量”指的是在电机中流动的通量在转子与定子之间产生的气隙中沿与电机的旋转轴线平行的方向定向,与所谓的径向通量型电机相反,在径向通量型电机中通量沿与电机的旋转轴线垂直的方向在转子与定子之间流动。
本发明更具体地涉及同步磁阻电机,也称为磁阻式同步电机。磁阻电机是一种构造成在电机的每极中获得高凸极效应(saliency)以使得电机具有高凸极效应扭矩的电机。术语“极的凸极效应”指的是磁阻在转子的旋转期间沿着气隙中的极而变化。
背景技术
已知轴向通量永磁型电机,例如从文献US 8 674 525、US2012/0146445、US 2013/0285483、US 2014/0042852或US 2014/0292117中获知。这些电机包括两个转子,磁体表面安装在转子上。这些电机不具有凸极效应。
例如,US 2013/0049512还公开了其他拓扑结构,该拓扑结构具有比转子更多的定子并且具有包括定子轭的缺点,该定子轭可以引起铁损。在这些电机中,转子还包括表面安装的磁体。
例如从专利US 6 833 647或从申请US 2011/0260566中已知的其他电机基于转子处的通量集中的原理来操作,因此具有低凸极效应。磁体的布置结构用于集中磁通量并且还用于产生轻微的凸极效应。
在WO 96/29774中,该电机包括两个定子和通量集中转子,这两个定子包括向外突出的齿。在该电机中,转子轻微突出。
在已知的转子中,为了在气隙中获得足够的感应水平并且为了具有紧凑的电机,使用具有高能密度并因此而昂贵的磁体可能是必需的。特别地,这种磁体是用稀土制造的。
在其他电机中,使用由铁素体制成的每单位体积具有低能量的磁体,但是为了在气隙中获得的感应水平与通过每单位体积具有高能量的磁体获得的感应水平相当,该电机具有需要高极性或需要具有非常大直径的转子的缺点。高极性电机需要高频率,因此在马达中以铁损的形式以及在逆变器中以转换损耗的形式显著损失。因此,这种具有高极性并具有带有低能量密度的磁体的电机是以有限的速度使用的。
因此,这种旋转型电机的转子不能提供具有相对较低极性——例如小于12、优选地小于8或甚至6——并且有效地使用磁体、特别是由铁素体制成和/或具有低能量密度的磁体、或者甚至不具有永磁体的电机。
因此,需要受益于旋转型电机,利用该旋转型电机可以避免使用磁体,或者允许更有效地使用磁体——特别是由铁素体制成和/或具有低能量密度的磁体——以及可能具有不必须是高的极性的磁体。
发明内容
本发明涉及一种交流发电机以及一种马达。
本发明旨在响应这种需要,因此根据这种需要的方面的一个方面,本发明涉及一种轴向通量旋转型电机,该轴向通量旋转型电机包括沿着电机的旋转轴线X设置的至少一个定子和至少一个转子,该转子包括转子质量部和在转子质量部中形成的壳体,这些壳体特别是呈现槽的形式,壳体限定转子的磁极,所述壳体中的每个壳体能够包括或不包括至少一个永磁体。
表述“沿着电机的旋转轴线设置”指的是,当沿着电机的旋转轴线运动时,我们遇到定子和转子中的第一个,然后是定子和转子中的另一个。因此,电机的定子和转子是沿着电机的旋转轴线以连续的方式设置的,而不是如径向通量型电机中同中心地设置的情况。
根据本发明的电机是同步磁阻轴向通量型电机,该电机具有或不具有永磁体,使得可以获得比现有技术中的电机高得多的凸极效应,并且可以最小化、甚至可以除去使用永磁体的需要。
根据本发明的电机的轴向取向使得可以减小电机的空间需要并改善该电机的紧凑性。转子与定子之间的气隙的表面更大而产生更好的电转换。实际上,在轴向通量型电机的情况下,气隙的表面与定子的长度和转子的长度弱关联。因此,该电机可以不那么庞大。
在本发明中,电机的结构允许有效地使用所获得的凸极效应扭矩,同时保留由永磁体产生的任何扭矩。获得的总扭矩是由永磁体(如果使用的话)和电机的凸极效应两者产生的。
因此,除了由永磁体产生的扭矩之外,根据本发明的电机还可以利用凸极效应扭矩。因此,对于恒定的总扭矩,由磁体引起的扭矩较小,因此可以使用较小量的永磁体,或者使用具有较低能量密度的磁体。
本发明的另一个优点是,对于给定数量和给定类型的永磁体,由于由凸极效应引起的扭矩添加至由永磁体引起的扭矩以获得总扭矩,因此所获得的总扭矩更大。
转子
转子可以包括磁性转子质量部和轴,该磁性转子质量部包括壳体,如果存在永磁体,则壳体可以接纳永磁体,轴沿着旋转轴线延伸,转子质量部设置在该轴上。轴固定至转子或多个转子并借助于至少一个轴承、例如一个或两个轴承安装在电机的外壳、特别是电机的一个或两个端部凸缘上。
轴可以由磁性材料制成,有利地使得可以降低转子质量部中的磁化饱和的风险并且可以改善转子的电磁性能。轴可以包括与转子质量部接触的磁性套筒,该套筒安装在磁性或非磁性主轴上。
作为变型,转子可以包括非磁性轴,转子质量部设置在该非磁性轴上。该轴可以例如至少部分地由来自以下非限制性列表的材料制成:非磁性钢、不锈钢、钛或任何其他非磁性材料。在一个实施方式中,转子质量部可以直接设置在非磁性轴上,例如在没有中间轮缘的情况下。作为变型,特别是当轴不是非磁性时,转子可以包括围绕转子的轴并抵靠转子的轴的轮缘。
磁性转子质量部可以完全或部分地由磁性叠层制成。
磁性转子质量部可以全部或部分地使用例如选自以下非限制性列表:灰铸铁、球墨铸铁、SMC(软磁复合材料)、非晶磁性材料、铸钢、锻钢中的一种或更多种固体磁性材料制成。
磁性转子质量部可以全部或部分地由各向同性材料、比如通过烧结或粘合剂粘合而结合在一起的磁粉、或通过使用称为3D打印的方法添加金属制成。
转子质量部沿着电机的旋转轴线延伸并围绕轴设置。轴可以包括用于驱动转子质量部旋转的扭矩传递装置。
根据本发明的壳体是完全在转子质量部中形成的。转子可以不具有极部分,这些极部分将设置在两个相反极性的连续磁体之间,它们的极性定向在与电机的旋转轴线垂直的平面中。
电机可能的壳体和磁体总数量取决于转子的极性。转子质量部可以包括任何数量的壳体,例如4个至96个的壳体、更好地8个至40个之间的壳体、或者甚至16个至32个之间的壳体。转子的每极的壳体的数量可以例如为1个至12个之间的壳体,更好地转子的每极的壳体在2个至10个之间,或者甚至转子的每极的壳体在3个至8个之间。
磁体可以嵌入转子质量部中。换句话说,磁体在气隙处被转子质量部覆盖。气隙处的转子表面可以完全由转子质量部的边缘、而不是由磁体限定。在这种情况下,壳体在轴向方向上不具有向外的开口。
壳体可以至少部分地填充有非磁性合成材料。该材料可以将磁体在壳体中固定就位并/或增加转子质量部的结合力。
如果有必要,则转子质量部可以包括一个或更多个凸出部,该凸出部有助于适当地、特别是沿径向方向定位磁体。
转子可以安装有或不安装悬置部。
磁体
电机可以不具有永磁体。在那种情况下,根据本发明的旋转型电机被称为纯同步磁阻电机。然后,转子的壳体可以是空的或包括一个或更多个非磁性部件。
作为变型,电机可以包括壳体,该壳体包括一个或更多个永磁体。如果存在永磁体,则永磁体可以至少部分地由铁素体、稀土、AlNiCo或任何其他硬磁材料制成。
永磁体特别地可以至少部分地由铁素体制成。例如,永磁体可以不包括稀土,或者至少包括以质量计的少于50%的稀土。接纳磁体的壳体的布置结构使得可以集中磁体的通量并且通过铁素体磁体获得有利的性能。
磁体的极性可以定向在与电机的旋转轴线平行的轴线上。
借助于在转子质量部中的磁体的布置结构,即使转子的极性相对较低、例如小于或等于6,也可以在气隙中获得足够的感应水平,而不是必须使用每单位体积具有高能量的磁体、比如由稀土制成的磁体,而是相反地使用每单位体积具有低能量的磁体、例如由铁素体制成的磁体。这使得可以降低转子的成本。而且,如果应用需要,则可以减小转子的极性。具体地,根据本发明的转子使得可以在不增加极性并且使用低能量密度的磁体的情况下增加气隙中的感应水平。
永磁体可以沿着电机的半径径向地定向、和/或垂直于电机的纵向轴线轴向地定向。在一个实施方式中,转子的所有壳体可以包括永磁体。
在另一变型中,电机的转子可以包括不具有永磁体的壳体和具有一个或更多个永磁体的其他壳体。在一个实施方式中,电机的给定磁极可以由包括永磁体的壳体和不具有永磁体的壳体限定。电机的所有磁极都可以以这种方式来限定。
在另一个示例性实施方式中,电机可以包括与以下方面中的至少一个方面彼此不同的磁极:壳体的布置结构、壳体的形状、形成极的壳体的数量,无论所述壳体是否填充有永磁体和/或非磁性部件。
通过示例的方式,电机的转子可以包括第一磁极和与第一磁极相邻的第二磁极,第一磁极和第二磁极具有不同的极性,属于第一磁极的壳体不具有永磁体并且属于第二磁极的壳体包括一个或更多个永磁体。
在任何情况下,不具有永磁体的壳体可以至少部分地填充有一个或更多个非磁性部件。
在一个实施方式中,可以将楔形件插入到一个或更多个壳体中,以便能够保持或分离永磁体或上述非磁性部件。这些楔形件本身可以是非磁性的。
永磁体可以具有矩形形状的横截面。作为变型,磁体可以具有弯曲的横截面,例如呈现环扇形的形式。永磁体可以具有在4mm至20mm之间的厚度e。第二壳体的一个或更多个磁体可以具有与另一个第一壳体的磁体相同的厚度,或者作为变型,第二壳体的一个或更多个磁体可以具有与另一个第一壳体的磁体具有不同的厚度。
壳体
转子的壳体可以大致沿着电机的半径径向地定向、和/或垂直于电机的纵向轴线轴向地定向。当在包括电机的旋转轴线的截面的平面中观察时,转子的壳体可以是U形的或者V形的。该U形或V形朝向气隙定向。短语“朝向气隙定向的U或V”指的是U或V在气隙的方向上是敞开的。U或V的每个侧分支可以包括单个永磁体。作为变型,U或V的每个侧分支包括多于一个的永磁体,特别是形成例如U或V的每个分支的两个磁体。磁体的这种分割结构可以改善转子质量部中的通量循环和/或可以引入桥路以便强化转子质量部中的通量循环。
在一个实施方式中,转子的磁极可以由至少一个壳体来限定,壳体的总体形状为筒形、回转筒形、圆锥形或截头圆锥形。
在这种情况下,一个或更多个壳体可以与相应的极的径向轴线形成一角度,该角度例如在0°至45°之间、优选地小于30°。
壳体的总体形状可以是筒形的。
当在与电机的旋转轴线垂直的平面中观察时,筒形壳体的总体形状可以为环形,特别是圆形、正方形、三角形、矩形或任何其他几何形状,或者还包括朝向电机的旋转轴线会聚的两个槽。
转子的磁极可以由壳体限定。作为变型,转子的磁极可以由筒形的并且彼此同轴的多个壳体限定,特别地由两个与七个同轴壳体之间的同轴壳体、例如三个同轴壳体限定。
具有回转筒形的总体形状的壳体可以包括底部部分。换句话说,因此,壳体具有罐状的总体形状,底部部分的周缘可以具有大致圆形、正方形、三角形或者甚至矩形的形状。
电机可以不具有设置在磁性转子质量部的表面处的磁体。作为变型,电机可以包括设置在磁性转子质量部的表面处的至少一个永磁体。
壳体在与纵向轴线X平行的截面中的形状可以选择成优化气隙中的感应波形。通过示例的方式,壳体的至少一个端部在与纵向轴线X平行的截面中可以具有矩形、三角形或弯曲形的形状。两个端部根据情况可以是矩形、三角形或弯曲形的形状。
当磁体配合在相应的壳体中时,壳体中的在壳体的(一个)端部处没有磁体的一部分或多个部分可以呈现直角三角形或弯曲形的形式。
转子可以包括配合在壳体中的所有壳体或一些壳体中的永磁体,例如配合在至少一半的壳体中、或者配合在三分之二以上的壳体中、或者甚至配合在所有壳体中。
定子
定子可以包括齿和设置在齿上的绕组。定子可以具有集中绕组,也就是说缠绕在齿上,其中,每个绕组围绕一个齿,并且每个齿承载一个绕组。定子的绕组是多相的。相数可以至少是3,例如等于3、或大于3,例如5、7、11、13或17,或甚至更多。
作为变型,定子可以具有分布式绕组。当定子具有分布式绕组时,每极和每相的齿和槽口的数量可以在2个至9个齿之间,例如每极和每相3个齿。
定子的绕组的电导体可以以“随机地”或“有序”的方式设置在相应的绕组中。绕组可以采用分布式线圈的形式,例如分布在多个层上,多个层具有任何偶数的层。这种构型可以有利于减少与绕组分布相关的空间谐波,如通常在具有常规拓扑结构的电机中进行的。
可以用圆形或椭圆形横截面的导线来制造定子绕组的电导体,然后该导体被称为“扁平导线”。所使用的导线可以通过涂瓷釉或者甚至涂瓷釉并覆盖而在低电压下被绝缘,或者例如通过云母纸而在中等电压下被绝缘,或者甚至在非常高的电压下例如用高压电缆来制造。
绕组的冷却可以由例如通过使电机中包括的气体、例如空气强制对流或不通过强制对流来产生,或者作为变型,绕组的冷却可以通过适当包括在绕组中的管线圈中循环的液体来产生,甚至在绕组的导线本身中产生,然后,可以用中空的电导体制成该绕组的导线。
定子可以不具有轭,或者作为变型,定子可以具有轭。在一个实施方式中,定子可以包括6个至48个之间的齿,例如12个齿。定子可以包括至少6个齿,例如6、12或18个齿,或甚至更多。
定子的绕组优选地各自绕与电机的旋转轴线平行的绕组轴线缠绕。绕组可以包括由铜或铝、或者任何其他导电材料制成的导线。
定子的齿可以各自具有大致棱柱形的总体形状,特别包括在被视为与电机的旋转轴线垂直的横截面中通过两个半径部连接的两个同心圆形部分、或者作为变型的由两个半径部连接的两个线状部分。两个线状部分或部分圆形部分中的较大部分可以朝向电机的外部定位。作为另一变型,定子的齿可以具有另一种形状,例如是矩形的。沿着电机的旋转轴线测量的定子的一个齿的轴向长度可以比沿着电机的旋转轴线测量的绕组的轴向长度大。
定子的绕组可以具有相应的形状。定子的齿具有面向转子的前面部。所述面部优选地是平坦的并且垂直于电机的旋转轴线延伸。
定子的齿可以附接至环形定子电枢。齿可以与该环形定子电枢一体制成,或者作为变型,齿可以通过诸如粘合剂粘合、焊接、螺纹连接、组装、例如借助于燕尾接头的任何方式保持在环形定子电枢上,该列表是非限制性的。
齿可以由通过诸如粘合剂粘合、卡扣配合、铆接的任何方式牢固地保持在一起的叠层堆叠形成,并且例如通过螺钉的方式附接至环形定子电枢。该叠层可以沿着径向平行堆叠轴线堆叠,该堆叠入口与电机的旋转轴线垂直。堆叠中使用的叠层的尺寸随着距电机旋转轴线的距离的增加而增加。叠层堆叠中的齿的切割可以设计成减少材料损失。例如,在头部至尾部定向的齿的情况下进行,以避免掉落。对于相同的成本,可以使用更昂贵的磁性材料、例如质量部更好且性能更好的磁性材料来用于齿的制造。
齿也可以由各向同性的材料、比如通过烧结或粘合剂粘合结合在一起的磁粉、非晶磁材料、或通过使用称为3D打印的方法添加金属而制成。
环形定子电枢优选地是非磁性的。环形定子电枢例如由铝制成。因此,定子可以不具有磁轭,这样成本更低。作为变型,环形定子电枢不是非磁性的。
绕组可以缠绕在支承件上,该支承件设计成自身螺纹连接到相应的齿上。该支承件优选地由电绝缘材料、例如塑料材料制成。
该电机可以包括单个定子和单个转子。
作为变型,该电机可以包括沿着电机的旋转轴线X设置在定子的两侧上的至少两个转子。围绕定子的两个转子可以相对于彼此成角度地偏移,或者可以不相对于彼此成角度地偏移。
在一个实施方式中,两个转子之间可能没有角度偏移。两个转子可以相对于与电机的旋转轴线垂直的平面对称。
定子的齿可以各自承载设置在环形定子电枢的两侧上的相应齿上的两个绕组,这两个绕组中的每个绕组面向两个转子中的一个转子。定子的齿特别地可以通过定子的中间部分而附接至所述环形定子电枢。产生的两个半齿可以具有相同的尺寸,就像它们所承载的绕组一样。
定子可以相对于与电机的旋转轴线垂直的平面对称。
在另一变型实施方式中,电机可以包括两个定子和中央转子。在又一变型中,电机可以包括多个定子和多个转子,如下所述。
电机
电机可以是同步马达或同步发电机。
根据本发明的电机可以是马达。在马达的情况下,电机的极数可以至少是4,例如是4、6、8或12。这种电机的一个优点是其紧凑性。
作为变型,电机也可以是发电机。在这种情况下,该电机例如可以包括4个或6个极。在一个变型实施方式中,电机例如包括4个极和6个齿。
通过将空气抽吸到电机中可以迫使电机通风。可以经由电机的中部抽吸空气,特别是当电机包括设置在定子两侧上的两个转子时。
本发明还涉及一种旋转型电机,该旋转型电机包括如上所述的多个组件,每个组件特别地包括定子和两个转子,所有定子和转子都设置在共同的旋转轴线上。取决于所需的电功率或机械功率,这种电机例如包括两个组件,每个组件特别地包括定子和两个转子或甚至更多,例如三个或四个组件或甚至更多。
本发明特别地涉及一种包括根据本发明的三个组件的电机,每个组件特别地包括设置在共同旋转轴上的定子和两个转子,其中,定子的绕组是三相的,其中,每个定子一个相。
附图说明
通过阅读以下对本发明的非限制性的示例性实施方式的详细描述,以及通过研究附图,将更好地理解本发明,在附图中:
-图1是根据本发明形成的电机的示意性及局部立体图,
-图2是图1的沿着箭头II的视图,
-图3是图1的定子的沿着旋转轴线X的示意性及局部细节图,
-图4是与图2类似的具有分布绕组定子的变型实施方式的视图,
-图5是图1的转子的示意性及局部立体图,
-图6是图5的与旋转轴线X平行的截面中的视图,
-图7是转子的极的磁体的分解立体图,
-图8a至图8c是与图5类似的变型实施方式的视图,
-图9是变型实施方式的与图6类似的视图,
-图10a、图10b、图11至图13是与图5类似的变型实施方式的视图,以及
-图14是另一变型实施方式的与图6类似的视图。
具体实施方式
图1至图3和图5至图7示出了根据本发明的旋转型电机10,该旋转型电机10包括定子20和两个转子40,两个转子40分别沿着电机的旋转轴线X设置在定子20的两侧上。
定子包括齿21和设置在齿21上的绕组22。如图2中特别示出的,绕组22各自围绕与电机的旋转轴线X平行的绕组轴线Y缠绕。
定子20的齿21各自包括面部23,面部23面向两个转子40中的一者。面部23是平坦的并垂直于电机的旋转轴线X延伸。在所描述的示例中,定子包括12个齿,但是定子可以包括6个或8个或更多个齿。定子相对于与电机的旋转轴线X垂直的定子中间平面对称。定子20不具有轭。
齿21构造成使得齿21以距离d延伸超过绕组。
当沿着轴线X观察时,齿21由通过两个半径部21c连接的两个部分21a和21b界定,如图3中所示。绕组22具有相应的形状。
在刚刚描述的示例中,定子具有集中式绕组。如果不是这种情况,则这并不代表脱离本发明的范围。定子可以例如具有分布式绕组,如图4中所示。在该示例性实施方式中,每极和每个相的齿和槽口数均为3。
在所描述的示例中,围绕定子的两个转子是面对面地设置的,而不是相对于彼此成角度地偏移。转子也可以相对于彼此成角度地偏移,特别是为了使扭矩波动最小化。
两个转子40中的每个转子包括磁性转子质量部41和轴50,磁性转子质量部41包括壳体42,如果存在永磁体43,则壳体42可以接纳永磁体43,轴50沿着旋转轴线X延伸,转子质量部41设置在轴50上,如图1中所示。
转子的壳体42限定转子的磁极。如图5至图7中所示,转子的磁极由具有回转筒形的总体形状的壳体、特别是三个相互同轴的筒形壳体限定。每个壳体包括筒形部分42a和圆盘形底部部分42b。换句话说,因此壳体具有罐状的总体形状。在这种情况下,转子的磁性质量部41可以包括磁性部分41',磁性部分41'没有固定至磁性质量部的其余部分并且磁性部分41'设置在给定极的各个壳体之间。
因此,壳体延伸超过长度L,长度L是沿着电机的旋转轴线测量的,并且壳体可以具有厚度e。
在所描述的示例中,所有壳体42都填充有永磁体43,如所示出的。转子的磁极的永磁体包括管状部分43a和盘状部分43b,管状部分43a容纳在壳体42的筒形部分42a中,盘状部分43b容纳在壳体42的盘状底部部分42b中。
转子40中的每个转子还包括位于气隙相对侧上的轭45。
在刚刚描述的示例中,当在与电机的旋转轴线垂直的平面中观察时,壳体具有大体圆形的形状。如果不是这种情况,则这并不代表脱离本发明的范围。
当在与电机的旋转轴线垂直的平面中观察时,壳体可以例如具有不同的总体形状,例如如图8a中所示的正方形、如图8b中所示的三角形、或者还如图8c中所示的包括朝向电机的旋转轴线会聚的两个槽。图8c示出了在垂直于电机的旋转轴线观察时壳体是U形的。该U形朝向气隙定向。
在另一个变型中,当在包括有旋转轴线X的截面平面中观察时,壳体可以是V形的,如图9中所示。该V形也朝向气隙定向。
在所有所描述的示例中,壳体42填充有永磁体43。如果壳体不具有永磁体,则这不代表脱离本发明的范围。通过示例的方式,图10a示出了这样的示例性实施方式,在该示例性实施方式中所有壳体42都不具有磁体,并且图10b示出了示例性实施方式,在该示例性实施方式中转子包括第一磁极和与第一磁极相邻的第二磁极,第一磁极和第二磁极具有不同的极性,属于第一磁极的壳体不具有永磁体,属于第二磁极的壳体包括一个或更多个永磁体。
在所有所描述的示例中,壳体42朝向气隙是敞开的。如果不是这种情况,并且如果壳体通过磁性覆盖部分46在气隙的侧部上是闭合的,该磁性覆盖部分46可以与磁性转子质量部的其余部分一体形成,如图11中所示,或者该磁性覆盖部分46可以附接至磁性转子质量部的其余部分,如图12中所示,并且例如通过粘合剂粘合来保持,则这并不脱离本发明的范围。磁覆盖部分46可以由与磁性转子质量部相同的材料制成,或者由不同的材料制成。然后,该磁性覆盖部分在气隙处构成切向桥路以用于磁通量的循环。
图13的实施方式示出了转子的轭45不与磁性质量部41一体形成、而是例如通过粘合剂粘合来固定至磁性质量部41的可能性。这种构型允许从外部进入壳体42,以便容易地将磁体43从转子的外面部插入壳体42中。
最后,图14示出了将楔形件48插入壳体42中的可能性,楔形件48例如可以用于保持或分离永磁体。这些楔形件本身可以是非磁性的。
当然,本发明不限于刚刚所描述的示例性实施方式。
特别是有可能增加定子或转子的数量。
表述“包括”应当理解为“包括至少一个”的同义词。
Claims (13)
1.一种轴向通量旋转型电机(10),包括沿着所述电机的旋转轴线(X)设置的至少一个定子(20)和至少一个转子(40),所述转子(40)包括转子质量部(41)和形成在所述转子质量部中的壳体(42),所述壳体限定所述转子的磁极,所述壳体中的每个壳体能够包括或不包括至少一个永磁体(43),
在所述电机中,所述转子(40)的磁极由至少一个壳体(42)限定,所述壳体(42)的总体形状是筒形、回转筒形、圆锥形或截头圆锥形。
2.根据前述权利要求所述的电机,所述电机不具有永磁体。
3.根据权利要求1所述的电机,所述转子(40)包括不具有永磁体的壳体和具有一个或更多个永磁体(43)的其他壳体。
4.根据前述权利要求所述的电机,其中,所述转子包括第一磁极和与所述第一磁极相邻的第二磁极,所述第一磁极和第二磁极具有不同的极性,属于所述第一磁极的壳体不具有永磁体并且属于所述第二磁极的壳体包括一个或更多个永磁体(43)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电机,其中,当在与所述电机的所述旋转轴线垂直的平面中观察时,所述筒形壳体(42)的总体形状是环形、特别是圆形、正方形、三角形、矩形或者还包括朝向所述电机的所述旋转轴线会聚的两个槽。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机,所述转子(40)的磁极由壳体或多个壳体(42)限定,所述多个壳体(42)是筒形的并且彼此同轴,所述多个壳体(42)特别是在两个同轴壳体与七个同轴壳体之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电机,其中,具有回转筒形的总体形状的壳体(42)包括底部部分(42b)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电机,所述定子(20)包括齿(21)和设置在所述齿上的绕组。
9.根据前一权利要求所述的旋转型电机,其中,所述定子(20)的所述齿(21)各自具有大致棱柱形的总体形状,特别地包括在被视为与所述电机的所述旋转轴线垂直的横截面中通过两个半径部(21c)连接的两个同心圆形部分(21a、21b)、或作为变型的通过两个半径部连接的两个线状部分。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电机,包括至少两个转子(40),所述至少两个转子(40)沿着所述电机的所述旋转轴线(X)设置在所述定子(20)的两侧上。
11.根据前述两项权利要求所述的电机,所述定子的所述齿各自承载两个绕组(22),所述两个绕组(22)设置在所述环形定子电枢(24)的两侧上的所述相应齿上,这两个绕组中的每个绕组面向所述两个转子(40)中的一个转子。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电机,所述电机构成马达。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的电机,所述电机构成发电机。
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