CN115053432A - 用于旋转电机的转子和旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于旋转电机的转子(1)，该转子相对于旋转轴线(2)旋转，转子(1)包括：‑本体(3)，‑永磁体(4)，该本体包括多个转子齿(5)，该多个转子齿限定了容纳永磁体(4)的空腔(6)，每个转子齿(5)包括至少一个固持部(7，25)，固持部(7)包括：‑固持部分(8)，该固持部分包括固持面(9)，永磁体(4)的径向最外面(10)抵靠该固持面，‑翼部(11)，该翼部远离径向最外面(10)并且在固持部分(8)的周向延续部分。本发明还涉及一种装配有这种转子的旋转电机。

Description

用于旋转电机的转子和旋转电机

技术领域

本发明涉及一种特别是用于机动车辆的旋转电机的转子和一种装配有这种转子的旋转电机。

背景技术

FR 2983657 A1披露了一种用于旋转电机的转子，该转子能够与旋转电机的定子相互作用并且相对于旋转轴线旋转，该转子包括：

-本体，

-永磁体，

本体包括多个转子齿，该多个转子齿限定了容纳永磁体的空腔，并且

每个转子齿包括至少一个固持部，固持部包括固持部分，该固持部分包括固持面，永磁体的径向最外面平坦地抵靠该固持面。

这种类型的转子的缺点在于在其用于旋转电机中时产生转矩脉动。这些转矩脉动是操作期间不期望的噪声的来源。这是因为这种转矩脉动产生通常被称为磁噪声的振动，并且还可能在直接或间接旋转地连接到转子的机械组件中(特别是在齿轮中)产生噪声。此外，特别是当电机用作发电机时，可能会在由机器提供的电流中产生不期望的脉动。

发明内容

本发明寻求克服所有这些缺点或其中一些缺点。

本发明涉及一种用于旋转电机的转子，该转子能够与旋转电机的定子相互作用并且相对于旋转轴线旋转，该转子包括：

-本体，

-永磁体，

本体包括多个转子齿，该多个转子齿限定了容纳永磁体的空腔，

每个转子齿包括至少一个固持部，固持部包括：

-固持部分，该固持部分包括固持面，永磁体的径向最外面抵靠该固持面，

-翼部，该翼部远离径向最外面并且在固持部分的周向延续部分。

使用远离永磁体的径向最外面的翼部使得能够延续转子齿的固持部，并且因此延续其与定子相互作用的周向范围。因此，可以减小转矩脉动并且因此减小噪声。此外，使用远离的翼部具有减小翼部的厚度并且因此减小翼部质量的效果。因此，由于在固持部的基部、也就是说在固持部与转子齿的其余部分之间的连接区域中的机械应力减小，在离心作用下可以获得转子齿的固持部的良好的完整性。通过永磁体与翼部之间没有接触，也就是说在固持部的端部没有接触，也可以使得机械应力减小。因为永磁体与固持部之间的接触尽可能靠近固持部的基部，所以可以减小弯矩并且因此减小固持部基部处的应力。因为固持部的对应于翼部的区域不与永磁体接触，因此可以更好地引导磁通量。因此，可以提高转子可以用于其中的电机的转矩。

根据本发明的附加特征，径向最外面具有平行于旋转轴线的第一对称平面，并且

固持部分在第二平面上具有第一端，该第一端具有第一厚度，该第二平面平行于第一平面并且穿过固持面的端部，并且

翼部在第一端与自由的第二端之间周向延伸，第二端与永磁体的径向最外面相距第一距离，

第一端与第一平面相距第二距离，

第一端与第二端彼此相距第三距离，

第三距离与第二距离之间的比率在0.09与0.45之间、特别是在0.13与0.23之间，并且第一厚度与第一距离之间的比率在0.04与0.86之间、特别是在0.07与0.17之间。

这种尺寸比率使得能够减小转矩脉动并且因此减小电机的噪声。

根据本发明的附加特征，在第一端与第二端之间，翼部离永磁体的径向最外面的距离增加。

这种特征使得能够提高固持部中的磁通量。具体而言，这种特征使得能够限制固持部中厚度的突然变化，突然变化将具有以下影响：局部导致磁通量集中以及机器性能降低、特别是机器的转矩减小。

根据本发明的附加特征，翼部的径向内部面是平面的，并且与永磁体的径向外部面在固持面的端部处的切线形成角度。

这种翼部形状使得能够进一步改善磁通量的分布，并且因此改善电机的性能。

根据本发明的附加特征，每个永磁体在径向外端包括支承板，每个永磁体的径向最外面形成在支承板上。

由于支承板的相对柔性，使用支承板使得能够改善固持部分的固持面与永磁体的磁性部分之间的接触。

根据本发明的附加特征，每个转子齿包括第一固持部和第二固持部。

每个转子齿使用两个固持部使得能够改善容纳在两个相继转子齿之间的永磁体的固位。

根据本发明的附加特征，第一固持部和第二固持部相对于第一平面是对称的，第一固持部和第二固持部形成固持同一个永磁体的两个相继转子齿的一部分。

根据本发明的附加特征，永磁体中的每个永磁体具有作为对称平面的第一平面。

根据本发明的附加特征，第一平面穿过旋转轴线。

根据本发明的附加特征，永磁体的径向最外面是平面的。

本发明还涉及一种旋转电机，该旋转电机包括如上所述的转子。

综上所述，该旋转电机可以具有定子，该定子具有例如由彼此连接的导线或导电棒形成的多相电绕组。

旋转电机可以包括能够连接至车辆的车载网络的电力电子部件。此电力电子部件例如包括逆变器/整流器，取决于电机是作为电动机运行还是作为发电机运行，该逆变器/整流器允许车辆的车载网络被充电，或可以由此网络供电。

旋转电机可以进一步包括连接至车辆的动力传动系的其余部分的皮带轮或任何其他装置。例如，旋转电机特别经由皮带连接至车辆的燃烧发动机的曲轴。在变体中，电机连接在动力传动系中的其他位置，例如就向车辆的车轮传递转矩而言连接在齿轮箱的输入端，就向车辆的车轮传递转矩而言连接在齿轮箱的输出端，就向车辆的车轮传递转矩而言连接在齿轮箱处，或者连接在此动力传动系的前桥组件或后桥组件上。

附图说明

通过阅读下文对本发明的非限制性实施方式示例的描述并且研究附图，可以更好地理解本发明，在附图中：

-图1示出了根据本发明的一个实施例的旋转电机的转子的局部视图，

-图2示出了图1的转子的部分示意图，

-图3示出了图1的转子的截面的另一视图。

具体实施方式

在所有的附图中，相同的或执行相同功能的元件带有相同的附图标记。以下实施例是示例。尽管描述内容涉及一个或多个实施例，但是这不一定是指每个附图标记涉及相同的实施例，或者这些特征仅适用于一个实施例。不同实施例的单独特征也可以组合或互换，以提供其他实施例。

图1示出了旋转电机的转子1。转子1相对于旋转轴线2旋转。转子能够与定子(未示出)相互作用，特别是包括本体(例如磁性层压件堆叠体)和多相电绕组的定子。转子包括本体3和永磁体4。

本体3包括多个转子齿5，该多个转子齿限定了容纳永磁体4的空腔6。本体3包括例如磁性层压件堆叠体。本体3可以在本体的中心部分具有壳体，转子的轴装配在该壳体中。

每个转子齿5包括至少一个固持部7、25。固持部7、25径向向外固持永磁体4。

固持部7、25包括固持部分8。固持部分8包括固持面9，永磁体4的径向最外面10抵靠该固持面。

永磁体4的径向最外面10例如是平面的，如在附图中所示的实施例中。固持面9于是也是平面的。

在未示出的另一实施例中，径向最外面是弯曲的，并且固持面的形状与径向最外面互补，并且因此在径向最外面与固持面之间的接触区域中同样是弯曲的。

固持部还包括在固持部分8的周向延续部分的翼部11。

翼部11远离径向最外面10。

例如，翼部11离永磁体4的径向最外面10的距离随着翼部背离固持部分8延伸而增加。

在未示出的另一实施例中，翼部与永磁体的径向最外面相距恒定的距离。

径向最外面可以具有平行于旋转轴线2的第一对称平面12。

在附图中所示的实施例中，第一平面12穿过旋转轴线2。

在未示出的另一实施例中，第一对称平面不穿过旋转轴线。

固持部分包括具有第一厚度14的第一端13。第一厚度14是在平行于第一平面12的第二平面15处测量的。第二平面15穿过固持面9的端部16。

翼部在第一端13与自由的第二端17之间延伸。

第二端17包括例如端面，周向来说，该端面是平面的，例如平行于第一平面12。如图1和图3中所示，第二端17可以包括在径向最外部分的圆角28。

在未示出的另一实施例中，第二端可以具有在径向最内部分的圆角。

第二端17与永磁体4的径向最外面10相距第一距离8。

第一端13与第一平面12相距第二距离19。第一端13与第二端17彼此相距第三距离20。

第三距离20与第二距离19之间的比率在0.09与0.45之间、特别是在0.13与0.23之间、特别是0.18。第一厚度14与第一距离18之间的比率在0.04与0.86之间、特别是在0.07与0.17之间、特别是0.12。

每个转子齿5在转子齿的径向最外部分可以具有弯曲表面27，该弯曲表面的半径小于或等于转子1的半径。弯曲表面27的曲率30的中心例如在转子齿5的第三对称平面29上。

如附图中所示，在第一端13与第二端17之间，翼部11离永磁体4的径向最外面10的距离可以增加。

特别地，翼部11可以具有平面的径向内部面21。如图2中所示，径向内部面21与永磁体4的径向外部面10在固持面9的端部16处的切线形成角度22。

在附图中所示的实施例中，永磁体4的径向外部面10是平面的。因此，径向内部面21与永磁体4的径向外部面10形成角度22。

永磁体4可以在径向外端23处包括支承板24，也称为条带。因此，永磁体4可以包括磁性部分和支承板。这种支承板24由比磁性部分更柔软的材料制成。支承板24由例如塑料或复合材料(特别是填充有玻璃纤维的树脂)制成。支承板24定位在固持部分8的固持面9与永磁体4的磁性部分之间。支承板24使得能够改进固持部分8的固持面9与永磁体4的磁性部分之间的接触。

如图1和图3所示，两个转子齿5可以具有第一固持部7和第二固持部25。两个相继转子齿的第一固持部7和第二固持部25固持同一个永磁体4。

第一固持部7和第二固持部25可以是相对于第一平面12对称的。第一固持部7和第二固持部25形成固持同一个永磁体4的两个相继转子齿的一部分。

每个永磁体4可以具有作为对称平面的第一平面12。转子1具有相同数量的第一平面12和永磁体4。在永磁体的数量为偶数的实施例中，第一永磁体4的第一平面12与第二永磁体的第一平面12重合，该第二永磁体相对于旋转轴线2与第一永磁体相对。

在未示出的另一实施例中，每个转子齿仅具有一个固持部。

永磁体4的磁性部分例如是铁氧体类型的。

Claims (9)

1.一种用于旋转电机的转子(1)，所述转子能够与所述旋转电机的定子相互作用并且相对于旋转轴线(2)旋转，所述转子(1)包括：

-本体(3)，

-永磁体(4)，

所述本体包括多个转子齿(5)，所述多个转子齿限定了容纳所述永磁体(4)的空腔(6)，

每个转子齿(5)包括至少一个固持部(7，25)，所述固持部(7)包括：

-固持部分(8)，所述固持部分包括固持面(9)，所述永磁体(4)的径向最外面(10)抵靠所述固持面，

-翼部(11)，所述翼部远离所述径向最外面(10)并且在所述固持部分(8)的周向延续部分，

其中，所述径向最外面(10)具有平行于所述旋转轴线(2)的第一对称平面(12)，并且其中，

所述固持部分(8)在第二平面(15)上具有第一端(13)，所述第一端具有第一厚度(14)，所述第二平面平行于所述第一平面(12)并且穿过所述固持面(9)的端部(16)，并且其中，

所述翼部(11)在所述第一端(13)与自由的第二端(17)之间周向延伸，所述第二端(17)与所述永磁体(4)的径向最外面(10)相距第一距离(18)，

所述第一端(13)与所述第一平面(12)相距第二距离(19)，

所述第一端(13)与所述第二端(17)彼此相距第三距离(20)，

所述第三距离(20)与所述第二距离(19)之间的比率在0.09与0.45之间、特别是在0.13与0.23之间，并且所述第一厚度(14)与所述第一距离(18)之间的比率在0.04与0.86之间、特别是在0.07与0.17之间。

2.如前一项权利要求所述的转子(1)，其中，在所述第一端(13)与所述第二端(17)之间，所述翼部(11)离所述永磁体(4)的径向最外面(10)的距离增加。

3.如前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其中，所述翼部(11)的径向内部面(21)是平面的，并且与所述永磁体(4)的径向外部面(10)在所述固持面(9)的端部(16)处的切线形成角度(22)。

4.如前述权利要求之一所述的转子(1)，其中，每个永磁体(4)在径向外端(23)处包括支承板(24)，每个永磁体(4)的径向最外面(10)形成在所述支承板(24)上。

5.如前述权利要求之一所述的转子(1)，其中，每个转子齿(5)包括第一固持部(7)和第二固持部(25)。

6.如前一项权利要求所述的转子(1)，其中，所述第一固持部(7)和所述第二固持部(25)相对于所述第一平面(12)是对称的，所述第一固持部(7)和所述第二固持部(25)形成固持同一个永磁体(4)的两个相继转子齿(5)的一部分。

7.如前述权利要求之一所述的转子(1)，其中，所述永磁体(4)中的每个永磁体具有作为对称平面的所述第一平面(12)。

8.如前述权利要求之一所述的转子(1)，其中，所述第一平面(12)穿过所述旋转轴线(2)。

9.一种旋转电机，所述旋转电机包括如前述权利要求之一所述的转子(1)。

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