CN210350875U - 具有不对称磁极的电机转子和使用该电机转子的电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于电机的转子(1)，该转子(1)包括N个主磁极(13)和N个副磁极(14)，所述磁极包括具有使得这些磁极不对称的特定开口角度的磁通阻挡部。本实用新型进一步涉及一种包括这种转子的电机。

Description

具有不对称磁极的电机转子和使用该电机转子的电机
技术领域
本实用新型涉及一种同步磁阻(永磁体辅助式)旋转电机，并且更具体地涉及这种电机的用低电压连续总线来操作并且允许高转速的转子。
一般来说，这种电机包括彼此同轴布置的定子和转子。
转子由转子本体组成，该转子本体具有布置在转子轴上的金属片堆叠。这些金属片包括用于永磁体的壳体，以及用于创建允许磁体的磁通量径向地朝向定子的磁通阻挡部以及用于促进磁阻转矩的生成的穿孔。
该转子一般容纳在承载电绕组的定子内，这些电绕组允许生成使得转子能够被旋转地驱动的磁场。
背景技术
如在专利申请WO-2016/188,764中更好地描述的，转子包括贯穿这些金属片的多个轴向凹槽。
径向地布置在彼此之上并且彼此相距一距离的第一系列轴向凹槽形成用于磁通量生成器的壳体，这里是以矩形条的形式的永磁体。
另一系列的凹槽包括倾斜径向方向的穿孔，它们从这些壳体开始并且在这些金属片的接近于气隙的边缘附近结束。
倾斜穿孔相对于磁体壳体对称地布置，以便每次形成大致V形的平底几何图形，该平底部由磁体壳体形成，并且该V部的倾斜臂由各穿孔形成。由此创建了由各穿孔形成的磁通阻挡部。随后，来自磁体的磁通量不能通过各穿孔之间的实心部分。这些实心部分由铁磁材料制成。
然而，已经观察到，反电动势谐波和转矩波动在这种类型的永磁辅助式同步磁阻电机中是显著的。
这可能在转子处生成摇晃和振动，从而在使用该电机时导致不适。本实用新型旨在克服上述缺点，特别是减小转矩波动、反电动势谐波和声学噪声，同时使转矩产生最大化。
实用新型内容
本实用新型涉及一种用于电机的转子，该转子包括：
-转子本体，其由优选地布置在转子轴上的金属片堆叠构成，
-N对磁极，每个磁极包括位于轴向凹槽中的至少三个磁体，以及
-构成每个磁极的三个不对称磁通阻挡部(包括外部磁通阻挡部、中央磁通阻挡部、和内部磁通阻挡部)，每个磁通阻挡部包括位于每个轴向凹槽的任一侧上的两个倾斜凹槽，这两个倾斜凹槽形成与各自穿过转子的中心C并且穿过位于每个磁通阻挡部的相应凹槽的外表面区域中的中点的两条线之间的角度相对应的开口角度。
所述转子包括：
-N个主磁极，其各自包括：具有第一开口角度(θ1)的内部磁通阻挡部、具有第二开口角度(θ2)的中央磁通阻挡部、以及具有第三开口角度(θ3)的外部磁通阻挡部，第一开口角度(θ1)、第二开口角度(θ2)、第三开口角度(θ3)检查以下三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.027)×P，θ2＝(0.683+/-0.027)×P，θ3＝(0.416+/-0.027)×P，
-N个副磁极，其各自包括：具有第四开口角度(θ4)的内部磁通阻挡部、具有第五开口角度(θ5)的中央磁通阻挡部、以及具有第六开口角度(θ6)的外部磁通阻挡部，第四开口角度(θ4)、第五开口角度(θ5)、第六开口角度(θ6)检查以下三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.027)×P，θ5＝(0.601+/-0.027)×P，θ6＝(0.373+/-0.027)×P，每个副磁极与主磁极交替，以及
-P是以度计的由
Figure DEST_PATH_GDA0002375621180000021
定义的所述转子的磁极间距。
根据本实用新型的一实施例，所述磁极对的数目N的范围在2与9之间、优选地在3与6之间、并且更优选地为4。
根据本实用新型的一实现，所述磁通阻挡部大致为具有平底部的V形。
根据本实用新型的一实施例，主磁极的第一开口角度(θ1)、第二开口角度 (θ2)、第三开口角度(θ3)检查以下三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.02)×P，θ2＝(0.683+/-0.02)×P，θ3＝(0.416+/-0.02)×P。
根据本实用新型的一实施例，副磁极的第四开口角度(θ4)、第五开口角度 (θ5)、第六开口角度(θ6)检查以下三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.02)×P，θ5＝(0.601+/-0.02)×P，θ6＝(0.373+/-0.02)×P。
根据一实施例，所述主磁极的第一开口角度(θ1)、所述第二开口角度(θ2)、第三开口角度(θ3)检查这三个等式。
根据一实施例，所述副磁极的第四开口角度(θ4)、第五开口角度(θ5)、第六开口角度(θ6)检查这三个等式。
本实用新型进一步涉及一种包括定子和根据上述特征中的任何一者的转子的电机，所述转子容纳在所述定子内。
根据一实施例，所述定子包括沿所述定子周向地布置的多个径向槽。
有利地，这些槽沿着该定子轴向延伸。
根据一方面，该定子具有范围在100与300mm之间的外径，且其优选地为140mm，以及范围在50与200mm之间的内径，且其优选地为95mm。
根据一特性，该电机包括长度范围在0.4与0.8mm之间、优选地等于0.5 mm的气隙。
有利地，所述电机是同步磁阻类型的电机。
附图说明
参考附图并对非限制性实施例的各示例的描述将清楚地理解根据本实用新型的其它特征和优势，在附图中：
-图1解说了根据本实用新型一实施例的转子，该转子包括四个磁极对，
-图2解说了根据本实用新型的一实施例的具有四个磁极对的电机，
-图3解说了根据本实用新型的一实施例的具有三个磁极对的电机，
-图4是示出作为相移的函数的转矩波动的曲线，以及
-图5是示出作为相移的函数的转矩的曲线。
具体实施方式
本实用新型涉及一种用于电机、特别是同步磁阻型电机的转子。此外，本实用新型涉及一种包括根据本实用新型的转子和定子的电机，该转子与该定子同轴地布置在该定子内。
如图1中(作为非限制性示例)所解说的，转子1以本身已知的方式包括轴(未示出)(优选地磁性轴)，在该轴上布置了金属片堆叠3。在本实用新型的上下文内，这些金属片是铁磁的、扁平的、相同的、卷起的和圆形的，并且它们通过任何已知的方式彼此组装。金属片3可包括由转子轴横穿的中央孔 (未示出)和贯穿这些金属片3的多个轴向凹槽5。
径向地布置在彼此之上并且彼此相距一距离的第一系列轴向凹槽6形成用于磁通量生成器的壳体，这里是以条的形式的永磁体7。轴向凹槽6大致形成梯形。然而，轴向凹槽6可以具有其他形状，特别是矩形、正方形等。
第二系列的凹槽包括相对于径向方向的倾斜方向的穿孔8，从轴向凹槽6 开始并且在金属片3的边缘附近结束，即在电机的气隙区域中。
倾斜穿孔8相对于磁体7的凹槽6对称布置，以便每次形成大致V形的平底几何图形，该平底部由磁体7的壳体6形成，并且该V部的倾斜臂由各倾斜穿孔8形成。倾斜穿孔8形成磁通阻挡部。随后来自磁体7的磁通量不能通过各凹槽之间的金属片3的实心部分。这些实心部分由铁磁材料制成。
根据本实用新型，转子包括N个磁极对(或2×N个磁极)，一磁极由相同径向方向上用于磁体的三个凹槽6以及相关联的磁通阻挡部(9,10,11)组成。有利地，N可以在2与9之间，优选地N在3与6之间，更优选地N等于4。
磁极间距P从磁极对数目N定义。以度为单位表达，磁极间距可以用以下类型的公式确定：
Figure 802929DEST_PATH_IMAGE001
。
对于在图1和2中所解说的示例，转子1包括8个磁极(N＝4)，因此磁极间距P为45°。每个磁极由三个永磁体7组成，这三个永磁体7位于被提供用于容纳永磁体7的三个轴向凹槽6中。转子1也由三个磁通阻挡部构成，这三个磁通阻挡部包括外部磁通阻挡部9(与外部凹槽6相关联，即，最接近于转子1的外围)、中央磁通阻挡部10(与中央凹槽6相关联)、和内部磁通阻挡部11(与内部凹槽6相关联，即，最接近于转子1的中心)。
从在图1和2中可以看出的，每个磁通阻挡部(9,10,11)包括相对于每个磁极的磁体7的壳体对称地布置的两个倾斜穿孔。因此，每次形成大致V形的平底几何图形，其中平底部由壳体7形成并且该V部的倾斜臂由各倾斜穿孔形成。将限定V形开口的开口角度(θ1,θ2,θ3或θ4,θ5,θ6)与每个磁极的每个磁通阻挡部(9,10,11)相对应。这些开口角度与各自穿过转子1的中心C且穿过位于每个磁通阻挡部的倾斜径向方向的穿孔8的外表面12处的中点M的两条线(Δ1,Δ2)之间的角度相对应。该外表面12位于转子1的外围上，在电机的机械气隙的区域中，如下文的描述中所详述。
在本实用新型的上下文内，转子1包括两个不同的磁极结构。因此，它包括N个主磁极13和N个副磁极14。该转子包括主磁极13和副磁极14的交替。对于图1和2的示例，转子1包括四个主磁极13和四个副磁极14。
根据本实用新型，N个主磁极13各自包括：具有第一开口角度θ1的内部磁通阻挡部11、具有第二开口角度θ2的中央磁通阻挡部10、以及具有第三开口角度θ3的外部磁通阻挡部9。主磁极的第一开口角度(θ1)、第二开口角度 (θ2)、第三开口角度(θ3)检查以下三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.027)×P，θ2＝(0.683+/-0.027)×P，θ3＝(0.416+/-0.027)×P。N个副磁极14各自包括：具有第四开口角度θ4的内部磁通阻挡部11、具有第五开口角度θ5的中央磁通阻挡部10、以及具有第六开口角度θ6的外部磁通阻挡部9。副磁极的第四开口角度(θ4)、第五开口角度(θ5)、第六开口角度(θ6)检查以下三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.027)×P，θ5＝(0.601+/-0.027)×P，θ6＝(0.373+/-0.027)×P。
在本申请中，X+/-Y(其中X和Y为正数)表示以值X为中心的区间，该区间的范围在值X-Y与X+Y之间。
可以注意到，如果磁极的三个开口角度中的两个开口角度被等式约束，则第三个开口角度也被转子的结构所约束：特别是被磁极间距(最大开口角度) 所约束、被其他开口角度(特别是内部阻挡部的开口角度大于中央开口角度，该中央开口角度大于外部阻挡部的开口角度)所约束、被磁极内的流动阻挡部的对称性所约束。因此，通过这些等式来约束三个角度中的两者足以在减小转矩波动和谐波方面获得期望效果。
本实用新型的主要方面在于，该转子1包括主磁极13与副磁极14的交替。因此，转矩波动、反电动势谐波和声学噪声相对于现有技术的电机大大减小，同时使转矩最大化。
实际上，因此在两个连续磁极之间创建了不对称的磁通阻挡部。因此，来自磁体的磁通量不能穿过各穿孔之间的实心部分，并且其允许减小转矩波动、反电动势谐波和声学噪声。
根据一实施例，主磁极13的第一开口角度(θ1)、第二开口角度(θ2)、第三开口角度(θ3)检查以下三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.02)×P，θ2＝(0.683+/-0.02)×P，θ3＝(0.416+/-0.02)×P。该实施例允许优化转矩波动的减小和谐波的减少。
根据一实施例，副磁极14的第四开口角度(θ4)、第五开口角度(θ5)、第六开口角度(θ6)检查以下三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.02)×P，θ5＝(0.601+/-0.02)×P，θ6＝(0.373+/-0.02)×P。该实施例允许优化转矩波动的减小和谐波的减少。
优选地，主磁极13的第一开口角度(θ1)、第二开口角度(θ2)、第三开口角度(θ3)检查以下阐述的三个等式(即，根据本实用新型的等式、或根据一实施例的等式)。该实施例允许优化转矩波动的减小和谐波的减少。
优选地，副磁极14的第四开口角度(θ4)、第五开口角度(θ5)、第六开口角度(θ6)检查以下阐述的三个等式(即，根据本实用新型的等式、或根据一实施例的等式)。该实施例允许优化转矩波动的减小和谐波的减少。
因此，根据优选实施例，N个主磁极13各自包括：具有基本上等于 (0.905+/-0.02)×P的第一开口角度θ1的内部磁通阻挡部11、具有基本上等于 (0.683+/-0.02)×P的第二开口角度θ2的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于(0.416+/-0.02)×P的第三开口角度θ3的外部磁通阻挡部9。N个副磁极14各自包括：具有基本上等于(0.819+/-0.02)×P的第四开口角度θ4的内部磁通阻挡部 11、具有基本上等于(0.601+/-0.02)×P的第五开口角度θ5的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于(0.373+/-0.02)×P的第六开口角度θ6的外部磁通阻挡部9。这一优选实施例在转矩波动的减小和谐波的减少方面允许最优解决方案。
对于图1和2的实施例，其中N＝4并且因此P＝45°，4个主磁极13各自包括：具有基本上等于40.7°的第一开口角度θ1的内部磁通阻挡部11、具有基本上等于30.7°的第二开口角度θ2的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于 18.7°的第三开口角度θ3的外部磁通阻挡部9。4个副磁极14各自包括：具有基本上等于36.9°的第四开口角度θ4的内部磁通阻挡部11、具有基本上等于27.1°的第五开口角度θ5的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于16.8°的第六开口角度θ6的外部磁通阻挡部9。
图3藉由非限制性示例示意性地解说了根据本实用新型的一实施例的具有三个磁极对(N＝3，因此P＝60°)的转子1的一部分。
对于图3的实施例，其中N＝3，3个主磁极13各自包括：具有基本上等于 53.8°的第一开口角度θ1的内部磁通阻挡部11、具有基本上等于40.3°的第二开口角度θ2的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于24.8°的第三开口角度θ3 的外部磁通阻挡部9。3个副磁极14各自包括：具有基本上等于49.0°的第四开口角度θ4的内部磁通阻挡部11、具有基本上等于35.6°的第五开口角度θ5的中央磁通阻挡部10、以及具有基本上等于22.5°的第六开口角度θ6的外部磁通阻挡部9。对于这一实施例，这6个开口角度(主磁极的θ1、θ2、θ3和副磁极的θ4、θ5、θ6)属于本实用新型的优选实施例。
因为根据本实用新型的对主磁极角度和副磁极角度的定义实现关于电机的非对称设计的+1.2°机械相移角，所以还获得了转矩波动、反电动势谐波和声学噪声的减小，并且这种不对称设计可以例如(在8磁极电机的情形中)大致与具有申请号FR-17/58,621的专利申请中所描述的设计相对应。在由D表示这种相移角的情况下，可以使用以下公式确定磁通阻挡部的角度θi：θi＝θiAA+2D，其中i＝1，2，3或4，5，6，且分别对应于主磁极的内部、中央和外部磁通阻挡部或副磁极的内部、中央和外部磁通阻挡部，θiAA对应于相应的磁通阻挡部的初始角度。
图4解说了具有N个不对称磁极对的电机转子的作为相移角D(以“度(°)”计)的函数的转矩波动O(以％计)的曲线，每个磁极包括三个磁体和三个磁通阻挡部。可以注意到，该曲线具有两个局部最小值，第一个在-0.3°左右且第二个在+1.2°处。因此，允许+1.2°机械相移角的磁通阻挡部的角度配置的确实现了转矩波动的减小。
图5解说了具有N个不对称磁极对的电机转子的作为相移角D(以“度(°)”计)的函数的转矩C(以Nm计)的曲线，每个磁极包括三个磁体和三个磁通阻挡部。可以注意到，曲线根据相移角D而增大。因此，允许+1.2°机械相移角的磁通阻挡部的角度配置实现了比具有-0.3°相移角的情形更高的转矩生成，其中转矩增益为约0.8Nm。因此，+1.2°机械相移角在转矩波动的减小与所生成的转矩之间提供了良好的折衷。
因此，根据本实用新型的转子适用于用低电压连续总线来操作的、允许高转速(15,000rpm以上)的同步磁阻电机。
表1藉由非限制性示例给出了根据本实用新型的关于不同N值的角度θ1、θ2、和θ3以及θ4、θ5、和θ6的值。
表1：作为磁极对数目的函数的磁通阻挡部角度
Figure DEST_PATH_GDA0002375621180000071
Figure DEST_PATH_GDA0002375621180000081
表2藉由非限制性示例给出了针对优选实施例的关于不同N值的角度θ1、θ2、和θ3以及θ4、θ5、和θ6的值。
表2：作为磁极对数目的函数的磁通阻挡部角度
Figure DEST_PATH_GDA0002375621180000082
根据本实用新型的实现，转子1的长度可以是75mm，转子1的组成片3 可以是0.35mm的轧制金属片。然而，这些值决不是限制性的，并且满足上述角度值的任何距离范围都是有可能的。
如在图2中可以看出的，其藉由非限制性示例示意性地解说了根据本实用新型实施例的旋转电机(这里是永磁辅助式可变磁阻同步电机)，该电机还包括同轴地集成在转子1中的定子15。
定子15包括：具有内壁17的圆环16，该圆环16的内径设计成容纳转子 1并且具有为提供气隙18所必需的空间。该环包括多个槽(孔)(这里是长方形截面)从而形成用于电枢绕组的槽19。
更确切地，这些孔全部沿着定子15轴向延伸，同时径向地布置在环上并且在周向上彼此相距距离D。槽的数目根据电机的特性且根据磁极对的数目N 来预先确定。对于在图2中所解说的示例，其中N＝4，存在48个槽。
根据一示例实施例，定子的外径的范围可以在100与300mm之间，且其优选地为约140mm，并且内径的范围可以在50与200mm之间，且其优选地为约95mm。电机的气隙18的长度的范围可以在0.4与0.8mm之间，优选地在0.5与0.6mm之间。
明显地，本实用新型不限于以上藉由示例描述的凹槽形状，并且它涵盖任何变型实施例。

Claims (17)

1.一种用于电机的转子(1)，所述转子(1)包括：
-转子本体，其由布置在转子轴(2)上的金属片堆叠(3)构成，
-N对磁极，每个磁极包括位于轴向凹槽(6)中的至少三个磁体(7)，以及
-构成每个磁极的三个不对称磁通阻挡部，所述三个不对称磁通阻挡部包括外部磁通阻挡部(9)、中央磁通阻挡部(10)、和内部磁通阻挡部(11)，每个磁通阻挡部(9,10,11)包括位于每个轴向凹槽(6)的任一侧上的两个倾斜凹槽(8)，所述两个倾斜凹槽(8)形成与各自穿过转子(1)的中心C并且穿过位于每个磁通阻挡部(9,10,11)的相应倾斜凹槽(8)的外表面(12)区域中的中点(M)的两条线(Δ1,Δ2)之间的角度相对应的开口角度，
其特征在于，所述转子(1)包括：
-N个主磁极，其各自包括：具有第一开口角度(θ1)的内部磁通阻挡部、具有第二开口角度(θ2)的中央磁通阻挡部、以及具有第三开口角度(θ3)的外部磁通阻挡部，其中所述第一开口角度(θ1)、所述第二开口角度(θ2)、以及所述第三开口角度(θ3)检查以下第一组三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.027)×P，θ2＝(0.683+/-0.027)×P，θ3＝(0.416+/-0.027)×P，
-N个副磁极，其各自包括：具有第四开口角度(θ4)的内部磁通阻挡部、具有第五开口角度(θ5)的中央磁通阻挡部、以及具有第六开口角度(θ6)的外部磁通阻挡部，其中所述第四开口角度(θ4)、所述第五开口角度(θ5)、以及所述第六开口角度(θ6)检查以下第二组三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.027)×P，θ5＝(0.601+/-0.027)×P，θ6＝(0.373+/-0.027)×P，每个副磁极与一主磁极交替，以及
-P，其是以度计的由
Figure DEST_PATH_FDA0002375621170000011
定义的所述转子(1)的磁极间距。
2.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁极对的数目N的范围在2与9之间。
3.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁极对的数目N的范围在3与6之间。
4.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁极对的数目N为4。
5.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁通阻挡部具有平底部的V形。
6.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述主磁极(13)的所述第一开口角度(θ1)、所述第二开口角度(θ2)、所述第三开口角度(θ3)进一步检查以下第三组三个等式中的至少两者：θ1＝(0.905+/-0.02)×P，θ2＝(0.683+/-0.02)×P，θ3＝(0.416+/-0.02)×P。
7.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述副磁极(14)的所述第四开口角度(θ4)、所述第五开口角度(θ5)、所述第六开口角度(θ6)进一步检查以下第四组三个等式中的至少两者：θ4＝(0.819+/-0.02)×P，θ5＝(0.601+/-0.02)×P，θ6＝(0.373+/-0.02)×P。
8.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述主磁极(13)的所述第一开口角度(θ1)、所述第二开口角度(θ2)、所述第三开口角度(θ3)进一步检查所述第一组三个等式。
9.如权利要求6所述的转子(1)，其特征在于，所述主磁极(13)的所述第一开口角度(θ1)、所述第二开口角度(θ2)、所述第三开口角度(θ3)进一步检查所述第三组三个等式。
10.如权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述副磁极(14)的所述第四开口角度(θ4)、所述第五开口角度(θ5)、所述第六开口角度(θ6)进一步检查所述第二组三个等式。
11.如权利要求7所述的转子(1)，其特征在于，所述副磁极(14)的所述第四开口角度(θ4)、所述第五开口角度(θ5)、所述第六开口角度(θ6)进一步检查所述第四组三个等式。
12.一种电机，其特征在于，它包括定子(15)和如权利要求1-11中的任一项所述的转子(1)，所述转子(1)容纳在所述定子(15)内。
13.如权利要求12所述的电机，其特征在于，所述定子(15)包括沿所述定子(15)周向布置的多个径向槽(19)。
14.如权利要求13所述的电机，其特征在于，所述多个径向槽(19)沿所述定子(15)轴向延伸。
15.如权利要求12所述的电机，其特征在于，所述定子(15)具有范围在100与300mm之间的外径，以及具有范围在50与200mm之间的内径。
16.如权利要求12所述的电机，其特征在于，所述电机包括长度范围在0.4和0.8mm之间的气隙(18)。
17.如权利要求12所述的电机，其特征在于，所述电机是同步磁阻类型的电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3094583B1 (fr) * 2019-03-29 2021-03-12 Ifp Energies Now Rotor de machine électrique avec pôles asymétriques et aimants latéraux
FR3115946A1 (fr) 2020-11-05 2022-05-06 IFP Energies Nouvelles Rotor de machine électrique avec masque d’obturation dans une barrière de flux
CN112600384B (zh) * 2020-12-04 2022-03-18 南京航空航天大学 不对称磁障永磁辅助磁阻同步直线电机
FR3118347A1 (fr) 2020-12-17 2022-06-24 IFP Energies Nouvelles Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique
FR3119497A1 (fr) 2021-02-04 2022-08-05 IFP Energies Nouvelles Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique
FR3122298A1 (fr) 2021-04-26 2022-10-28 IFP Energies Nouvelles Procédé de détermination du couple d’une machine électrique
JP2022170006A (ja) * 2021-04-28 2022-11-10 株式会社デンソー 直流モータ
FR3140717A1 (fr) 2023-10-11 2024-04-12 IFP Energies Nouvelles Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015003256B1 (pt) * 2012-08-16 2021-03-30 Mitsuba Corporation Motor sem escova
GB2529604B (en) * 2014-05-23 2017-02-22 Technelec Ltd Synchronous reluctance machine
US10923973B2 (en) * 2015-03-16 2021-02-16 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Rotor for rotating electrical machine
FR3036870B1 (fr) 2015-05-28 2020-05-01 IFP Energies Nouvelles Machine electrique tournante avec un stator a encoches fermees et plus particulierement machine electrique synchrone a reluctance variable assistee d'aimants permanents.
GB201510273D0 (en) * 2015-06-12 2015-07-29 Jaguar Land Rover Ltd Electric drive motor
CN105914925B (zh) * 2016-05-18 2018-04-13 江苏仪能电机有限公司 一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构

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