DE102010010434A1 - Rotor for electric machine i.e. permanent magnet-excited electric machine, has pair of V-shaped recesses provided in such manner that curved outer contours of loaf magnets runs parallel to external periphery of rotor body - Google Patents

Rotor for electric machine i.e. permanent magnet-excited electric machine, has pair of V-shaped recesses provided in such manner that curved outer contours of loaf magnets runs parallel to external periphery of rotor body Download PDF

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    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Abstract

The rotor has a rotor body (10) provided with a rotational axis and rotor pole (P1), and block magnets (12a, 12b) inserted in a pair V-shaped recesses (50, 56). Bread loaf magnets (14a, 14b) are inserted in another pair of V-shaped recesses (52, 54) that is provided within a region (B). The former pair of the recesses and an external periphery (32) of the body is limited within the region. The latter pair of recesses is provided, in such a manner that respective curved outer contours (34a, 34b) of the loaf magnets runs parallel to the external periphery of the body.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine.The present invention relates to a rotor for an electric machine.

Permanentmagnet-erregte elektrische Maschinen weisen üblicherweise einen Stator und einen Rotor auf, die durch einen Luftspalt voneinander beabstandet sind. Der Stator beinhaltet bestrombare ein- oder mehrphasige Wicklungen, und der Rotor weist Permanentmagnete auf, welche die Erregerpole zur Erzeugung eines magnetischen Erregerfeldes bilden.Permanent magnet-excited electric machines usually have a stator and a rotor, which are spaced apart by an air gap. The stator includes energizable single- or multi-phase windings, and the rotor has permanent magnets that form the excitation poles for generating a magnetic excitation field.

Stator und Rotor sind in der Regel zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten mittels Blechpaketen, bestehend aus einer Vielzahl von einzelnen Elektroblechen, ausgebildet. Der Rotor kann beispielsweise auf eine Rotorwelle aufgepresst oder aufgeschrumpft werden. Die Permanentmagnete des Rotors sind entweder im Inneren des Rotors angeordnet oder an der dem Stator zugewandten Oberfläche. Im Inneren des Rotors angeordnete Permanentmagnete werden auch als vergrabene Permanentmagnete bezeichnet. Vergrabene Permanentmagnete werden in Aussparungen des Rotorkörpers, auch als Magnettaschen bezeichnet, eingesetzt oder eingelassen, wobei zur Fixierung ein Gießharz verwendet werden kann.Stator and rotor are usually designed to prevent eddy current losses by means of laminated cores, consisting of a plurality of individual electrical steel sheets. The rotor can for example be pressed or shrunk onto a rotor shaft. The permanent magnets of the rotor are either arranged in the interior of the rotor or on the surface facing the stator. Permanent magnets arranged inside the rotor are also referred to as buried permanent magnets. Buried permanent magnets are in recesses of the rotor body, also referred to as magnetic pockets, used or embedded, with a casting resin can be used for fixing.

Rotoren für elektrische Maschinen können in einer Vielzahl von verschiedenen Gestaltungsformen hinsichtlich ihrer Rotorgeometrie hergestellt werden. Diese unterschiedlichen Gestaltungsformen der Rotorgeometrie besitzen insbesondere unterschiedliche Anordnungen für die Aufnahme der Permanentmagnete.Rotors for electric machines can be manufactured in a variety of different designs with respect to their rotor geometry. These different designs of the rotor geometry in particular have different arrangements for receiving the permanent magnets.

Insbesondere werden an Permanentmagnet-erregte elektrische Maschinen aufgrund ihrer geringen Trägheitsmomente in Hybridfahrzeugen verwendet. Es ist bekannt, dass herkömmliche Permanentmagnet-erregte elektrische Maschinen eine teilweise erhebliche Nutrastung aufweisen, die zu unerwünschten Rastmomenten führt. Insbesondere führen Nutrastungen bzw. Rastmomente zu einer Welligkeit im zeitlichen Verlauf des Drehmoments. Dadurch treten unerwünschte Nebeneffekte, wie etwa ein unruhiger Lauf sowie verstärkte Geräuschentwicklung auf. Dies ist gerade im Hybridfahrzeugbereich unerwünscht.In particular, permanent magnet-excited electric machines are used because of their low moments of inertia in hybrid vehicles. It is known that conventional permanent magnet-excited electrical machines have a partially considerable Nutrastung that leads to undesirable cogging torques. In particular, Nutrastungen or cogging moments lead to a ripple in the time course of the torque. As a result, undesirable side effects, such as a restless running and increased noise on. This is undesirable, especially in the hybrid vehicle sector.

Die EP 1 990 895 A2 offenbart eine Rotorgeometrie für Permanentmagnete zum Gebrauch in elektrischen Maschinen, welche eine V-förmige und paarweise Anordnung von Dauermagneten aufweist. Die Anordnung soll hierbei eine vorteilhafte Aufteilung der auftretenden Zentrifugalkräfte, welche an den Permanentmagneten angreifen, ermöglichen.The EP 1 990 895 A2 discloses a rotor geometry for permanent magnets for use in electrical machines, which has a V-shaped and paired arrangement of permanent magnets. The arrangement should in this case allow an advantageous division of the centrifugal forces which act on the permanent magnets.

Die DE 103 45 417 A1 offenbart einen Rotor für einen Elektromotor mit Permanentmagneten, welche speichenförmig angeordnet sind und benachbarte Permanentmagnete durch mindestens einen Hilfsmagneten magnetisch gekoppelt sind.The DE 103 45 417 A1 discloses a rotor for an electric motor with permanent magnets, which are arranged like a spoke and adjacent permanent magnets are magnetically coupled by at least one auxiliary magnet.

Die US 2009/0140593 offenbart einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Rotorkörper mit einer Drehachse und mit mindestens einem Rotorpol, wobei der Rotorpol ein erstes und ein zweites Paar V-förmig angeordneter Aussparungen aufweist, in welche jeweils ein erster und ein zweiter Blockmagnet eingefügt sind. Diese beiden Paare sind in übereinanderliegenden Schichten angeordnet.The US 2009/0140593 discloses a rotor for an electric machine having a rotor body with a rotation axis and at least one rotor pole, wherein the rotor pole has a first and a second pair of V-shaped recesses, in each of which a first and a second block magnet are inserted. These two pairs are arranged in superimposed layers.

4 zeigt eine Draufsicht auf einen Rotorkörper 314 nach Stand der Technik mit einer Rotationsachse 316 und einem Paar V-förmig angeordneter Blockmagnete 310, 312. 4 shows a plan view of a rotor body 314 according to the prior art with a rotation axis 316 and a pair of V-shaped block magnets 310 . 312 ,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Rotor für eine elektrische Maschine zu schaffen, der die erwähnten Rastmomente minimiert und ein möglichst homogenes Erregerfeld liefert.Object of the present invention is to provide an improved rotor for an electric machine, which minimizes the aforementioned cogging torques and provides a very homogeneous excitation field.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Rotor für eine elektrische Maschine nach Anspruch 1 weist gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, dass eine bessere, der optimalen Sinusform angenäherte magnetische Induktion erreicht wird, wobei nur geringe Rastmomente vorhanden sind.The rotor according to the invention for an electric machine according to claim 1 has over the known approaches to the advantage that a better, the optimal sinusoidal shape approximate magnetic induction is achieved, with only small cogging torques are present.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee liegt in einer Kombination eines Paares von Blockmagneten (im wesentlichen rechteckiger Querschnitt) und eines Paares von Brotlaibmagneten (mindesten eine gekrümmte Aussenkontour). Die erfindungsgemäße kombinierte Geometrie erhöht im Vergleich zur Geometrie mit nur einer Schicht in V-Anordnung die Differenz zwischen der Ld- und der Lq-Induktivität (saliency), da der Arbeitspunkt des dickeren Mittelsteils der beiden Brotlaib-Magnete eine höhere Induktion aufweist. Dadurch erreicht auch einen größeren Bereich konstanter Leistung, da zeitlich betrachtet ein fast sinusförmiger Induktionsverlauf vorliegt. Ferner wird durch die Anordnung erreicht, dass im Falle eines Kurzschlusses und damit maximalen d-Achsenstrom Id der dickste Teil der beiden Brotlaib-Magnete in der Hauptrichtung des vom Stator ausgeprägten d-Achsenflusses liegt. Die Gefahr einer Entmagnetisierung der verwendeten Magnete im Rotorkörper ist somit geringer.The idea underlying the present invention lies in a combination of a pair of block magnets (substantially rectangular cross section) and a pair of loaf magnets (at least one curved outer contour). The combined geometry of the present invention increases the difference between the Ld and Lq inductances (saliency) as compared to the single-layer V-shaped geometry because the working point of the thicker center portion of the two loaf magnets has higher induction. This also achieves a larger range of constant power, since there is an almost sinusoidal induction curve in terms of time. Furthermore, it is achieved by the arrangement that in the case of a short circuit and thus maximum d-axis current I d, the thickest part of the two loaf magnets lies in the main direction of the d-axis flux pronounced by the stator. The risk of demagnetization of the magnets used in the rotor body is thus lower.

Darüber hinaus ist der Mittelsteg der beiden Brotlaibmagnete mechanisch weniger stark belastet als der Mittelsteg einer Doppel-V-Magnetanordnung, weshalb er entsprechend kleiner ausgeführt werden kann. Dies reduziert den Streufluss und erhöht dadurch die Ausnutzung der Magnete. In addition, the central web of the two loaf magnets is mechanically less heavily loaded than the central web of a double-V magnet arrangement, which is why it can be made correspondingly smaller. This reduces the leakage flux and thereby increases the utilization of the magnets.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims are advantageous developments and improvements of the respective subject of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die V-förmig angeordneten ersten Aussparungen symmetrisch zu einer Symmetrieebene angeordnet, die von einer Drehachse des Rotorkörpers radial nach außen zum Außenumfang (32) ausgerichtet ist. Mit anderen Worten liegt die Drehachse in der Symmetrieebene.According to a preferred embodiment, the V-shaped first recesses are arranged symmetrically to a plane of symmetry, which from a rotational axis of the rotor body radially outward to the outer periphery ( 32 ) is aligned. In other words, the axis of rotation lies in the plane of symmetry.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die zweiten Aussparungen symmetrisch zur Symmetrieebene angeordnet.According to a further preferred development, the second recesses are arranged symmetrically to the plane of symmetry.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die zweiten Aussparungen im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieebene angeordnet.According to a further preferred development, the second recesses are arranged substantially perpendicular to the plane of symmetry.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung weisen die ersten Aussparungen an ihren seitlichen Enden jeweils eine erste Blockmagnet-Erhebung und eine zweite Blockmagnet-Erhebung sowie einen ersten Blockmagnet-Luftspalt und einen zweiten Blockmagnet-Luftspalt auf.According to a further, preferred development, the first recesses have at their lateral ends in each case a first block magnet elevation and a second block magnet elevation and also a first block magnet air gap and a second block magnet air gap.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die ersten Aussparungen durch einen ersten und zweiten schmalen Blockmagnet-Randsteg vom dem Außenumfang beabstandet.According to a further preferred development, the first recesses are spaced from the outer circumference by a first and second narrow block magnet edge web.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung weisen die zweiten Aussparungen an ihren seitlichen Enden jeweils eine erste Brotlaibmagnet-Erhebung und eine zweite Brotlaibmagnet-Erhebung sowie einen ersten Brotlaibmagnet-Luftspalt und einen zweiten Brotlaibmagnet-Luftspalt auf.According to a further, preferred development, the second recesses each have at their lateral ends a first loaf magnet elevation and a second loaf magnet elevation, as well as a first loaf magnet air gap and a second loaf magnet air gap.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die zweiten Aussparungen durch einen ersten und zweiten schmalen Brotlaibmagnet-Randsteg vom dem Aussenumfang beabstandet.According to a further, preferred development, the second recesses are spaced from the outer circumference by a first and second narrow loaf of bread magnet edge web.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die ersten Aussparungen durch einen schmalen Blockmagnet-Mittelsteg voneinander getrennt.According to a further preferred development, the first recesses are separated from each other by a narrow block magnet central web.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sind die zweiten Aussparungen durch einen schmalen Brotlaibmagnet-Mittelsteg voneinander getrennt.According to a further preferred development, the second recesses are separated from one another by a narrow loaf magnet center web.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es illustrieren:It illustrate:

1 eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines Rotors für eine elektrische Maschine, welcher einen Rotorpol aufweist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 a plan view of a portion of a rotor for an electric machine having a rotor pole, according to a first embodiment of the present invention;

2 eine Draufsicht auf den Rotor für eine elektrische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 a plan view of the rotor for an electric machine according to the first embodiment of the present invention;

3 eine Draufsicht auf den Teilbereich des Rotorkörpers gemäß 1 zusammen mit einem zugehörigen Teilbereich eines entsprechenden Stators, welcher Spulen-Wicklungen aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 a plan view of the portion of the rotor body according to 1 together with an associated portion of a corresponding stator having coil windings according to the first embodiment of the present invention;

4 eine Draufsicht auf einen Rotorkörper für eine elektrische Maschine gemäß dem Stand der Technik. 4 a plan view of a rotor body for an electrical machine according to the prior art.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines Rotors für eine elektrische Maschine, welcher einen Rotorpol aufweist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a plan view of a portion of a rotor for an electric machine having a rotor pole, according to a first embodiment of the present invention.

Der Rotorkörper 10 gemäß 1 weist für den Magnetpol P1 eine Anordnung von zwei Magnetpaaren umfasst, wobei die zwei Magnetpaare ein erstes Paar von zwei Blockmagneten 12a, 12b und ein zweites Paar von zwei Brotlaibmagneten 14a, 14b umfassen.The rotor body 10 according to 1 for the magnetic pole P1 comprises an arrangement of two pairs of magnets, wherein the two pairs of magnets, a first pair of two block magnets 12a . 12b and a second pair of two loaf magnets 14a . 14b include.

Für den ersten Blockmagneten 12a und den zweite Blockmagneten 12b sind in dem Rotorkörper 10 in V-förmiger Anordnung Aussparungen 50, 56 vorgesehen, wobei die V-Form mit der Öffnung radial von der Drehachse weg zum Aussenumfang 32 hin gerichtet ist. Die Anordnung der Aussparungen 50, 56 der beiden Blockmagnete 12a, 12b ist soweit radial nach außen angeordnet, dass zwischen dem Außenradius 32 des Rotorkörpers 10 und den achsfernen Enden der Aussparung 50, 56 der Blockmagnete lediglich ein erster bzw. zweiter Blockmagnet-Randsteg 24a, 24b übrig bleiben. Der erste Blockmagnet 12a weist einen ersten Blockmagnet-Luftspalt 16a auf, und der zweite Blockmagnet 12b weist einen zweiten Blockmagnet-Luftspalt 16b auf, welche für eine Minimierung der magnetischen Streuverluste durch eine optimale Leitung des magnetischen Feldes der beiden Blockmagnete 12a, 12b sorgen. Beide Blockmagnete 12a, 12b sind durch einen Blockmagnet-Mittelsteg 20 voneinander getrennt.For the first block magnet 12a and the second block magnet 12b are in the rotor body 10 in V-shaped arrangement recesses 50 . 56 provided, wherein the V-shape with the opening radially away from the axis of rotation to the outer periphery 32 directed. The arrangement of the recesses 50 . 56 the two block magnets 12a . 12b is arranged so far radially outward, that between the outer radius 32 of the rotor body 10 and the off-axis ends of the recess 50 . 56 the block magnets only a first or second block magnet edge web 24a . 24b left over. The first block magnet 12a has a first block magnetic air gap 16a on, and the second block magnet 12b has a second block magnetic air gap 16b on which for a minimization of the magnetic leakage through an optimal conduction of the magnetic field of the two block magnets 12a . 12b to care. Both block magnets 12a . 12b are through a block magnet center bar 20 separated from each other.

Der erste Blockmagnet 12a stösst an eine erste Blockmagnet-Erhebung 28a, und der zweite Blockmagnet 12b stösst an eine zweite Blockmagnet-Erhebung 28b, welche für eine passende und gleichbleibende Platzierung des ersten bzw. zweiten Blockmagneten 12a, 12b in der jeweiligen Aussparung 50, 56 Sorge tragen.The first block magnet 12a encounters a first block magnet survey 28a , and the second block magnet 12b encounters a second block magnet survey 28b which for a suitable and consistent placement of the first and second block magnet 12a . 12b in the respective recess 50 . 56 Take care.

Für den ersten Brotlaibmagneten 14a und den zweite Brotlaibmagneten 14b sind im Rotorkörper 10 Aussparungen 52, 54 vorgesehen, welche innerhalb eines Bereiches B liegen, welcher durch das V der V-förmigen Anordnung der Blockmagnete 12a, 12b im Rotorkörper 10 und den Außenradius begrenzt ist.For the first loaf of bread loaves 14a and the second loaf magnet 14b are in the rotor body 10 recesses 52 . 54 provided, which are within a range B, which by the V of the V-shaped arrangement of the block magnets 12a . 12b in the rotor body 10 and the outer radius is limited.

Die Anordnung der Aussparungen 52, 54 für die Brotlaibmagnete 14a, 14b ist soweit radial nach außen gelagert ist, dass zwischen dem Außenradius 32 des Rotorkörpers 10 und den Aussparungen 52, 54 lediglich ein erster bzw. zweiter Brotlaibmagnet-Randsteg 26a, 26b übrig bleiben. Der ersten Brotlaibmagnet 14a weist einen ersten Brotlaibmagnet-Luftspalt 18a, und der zweite Brotlaibmagnet 14b weist einen zweiten Brotlaibmagnet-Luftspalt 18b auf, welcher für eine Minimierung der magnetischen Streuverluste durch eine optimale Leitung des magnetischen Feldes sorgen. Beide Brotlaibmagnete 14a, 14b sind durch einen Brotlaibmagnet-Mittelsteg 22 getrennt.The arrangement of the recesses 52 . 54 for the bread loaf magnets 14a . 14b is stored so far radially outward, that between the outer radius 32 of the rotor body 10 and the recesses 52 . 54 only a first or second Brotlaibmagnet edge bar 26a . 26b left over. The first loaf of bread loaves 14a has a first loaf magnet air gap 18a , and the second loaf of bread 14b has a second loaf magnet air gap 18b which ensure minimization of the magnetic leakage through optimal conduction of the magnetic field. Both loaf magnets 14a . 14b are through a loaf magnet center bar 22 separated.

Der ersten Brotlaibmagnet 14a stösst an eine erste Brotlaibmagnet-Erhebung 30a, und der zweite Brotlaibmagnet 14b stösst an eine zweite Brotlaibmagnet-Erhebung 30b, welche für eine passende und gleichbleibende Platzierung des ersten bzw. zweiten Brotlaibmagneten 14a, 14b Sorge tragen.The first loaf of bread loaves 14a comes to a first loaf magnet survey 30a , and the second loaf of bread 14b comes to a second loaf of bread magnet survey 30b , which for a suitable and consistent placement of the first and second loaf magnet 14a . 14b Take care.

Die zweiten Aussparungen 52, 54 sind derart gestaltet, dass eine jeweilige gekrümmte Außenkontour 34a, 34b des ersten und zweiten Brotlaibmagnets 14a, 14b im Wesentlichen parallel zum Außenumfang 32 des Rotorkörper 10 verläuft. Obwohl nicht darauf beschränkt, weisen die Brotlaibmagnete 14a, 14b bei dieser Ausführungsform eine jeweilige gekrümmte Außenkontour 34a, 34b sowie jeweils zwei ebene Flächen auf, wobei letztere in einem rechten Winkel zueinander stehen.The second recesses 52 . 54 are designed such that a respective curved outer contour 34a . 34b the first and second loaf magnet 14a . 14b essentially parallel to the outer circumference 32 of the rotor body 10 runs. Although not limited to that, the loaf magnets are 14a . 14b in this embodiment, a respective curved outer contour 34a . 34b and in each case two flat surfaces, wherein the latter are at a right angle to each other.

Die V-förmig angeordneten ersten Aussparungen 50, 56 sind symmetrisch zu einer Symmetrieebene 8 angeordnet, die von einer Drehachse 4 (vgl. 2) des Rotorkörpers 10 radial nach außen zum Außenumfang 32 ausgerichtet ist. Auch die zweiten Aussparungen 52, 54 sind symmetrisch zur Symmetrieebene 8 angeordnet, wobei die zweiten Aussparungen 52, 54 im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieebene 8 angeordnet sind.The V-shaped first recesses 50 . 56 are symmetrical to a plane of symmetry 8th arranged by a rotation axis 4 (see. 2 ) of the rotor body 10 radially outward to the outer periphery 32 is aligned. Also the second recesses 52 . 54 are symmetrical to the plane of symmetry 8th arranged, with the second recesses 52 . 54 substantially perpendicular to the plane of symmetry 8th are arranged.

2 zeigt eine Draufsicht auf den Rotor für eine elektrische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a plan view of the rotor for an electric machine according to the first embodiment of the present invention.

Der Rotorkörper 10 für eine elektrische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Vielzahl von Blechen (mehr als 1000), die übereinander gestapelt werden, um einen Gesamtrotorkörper einer gewünschten Länge z. B. 150 mm, zu erhalten.The rotor body 10 for an electric machine according to the first embodiment of the present invention consists of a plurality of sheets (more than 1000), which are stacked one above the other to form a total rotor body of a desired length z. B. 150 mm, to obtain.

Wie 2 entnehmbar, weist der Rotor für eine elektrische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sechs Pole P1 bis P6 auf, die rotationssymmetrsich bezüglich der Drehachse 4 angeordnet sind.As 2 can be removed, the rotor for an electric machine according to the first embodiment of the present invention, six poles P1 to P6, the rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 4 are arranged.

3 zeigt eine Draufsicht auf den Teilbereich des Rotorkörpers gemäß 1 zusammen mit einem zugehörigen Teilbereich eines entsprechenden Stators, welcher Spulen-Wicklungen aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a plan view of the portion of the rotor body according to 1 together with an associated portion of a corresponding stator having coil windings according to the first embodiment of the present invention.

Dies sechs Spulen-Wicklungen des Stators 6 sind mit Bezugszeichen 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f bezeichnet. Die jeweilige Magnetfeldorientierung des ersten Blockmagneten 12a, des zweiten Blockmagneten 12b, des ersten Brotlaibmagneten 14a und des zweiten Brotlaibmagneten 14b sind mit Pfeilen eingezeichnet.This six coil windings of the stator 6 are with reference numerals 6a . 6b . 6c . 6d . 6e . 6f designated. The respective magnetic field orientation of the first block magnet 12a , the second block magnet 12b , the first loaf magnet 14a and the second loaf magnet 14b are marked with arrows.

Die Magnetfeldorientierungen des erste Brotlaibmagneten 14a und des zweiten Brotlaibmagneten 14b weisen bei dem gezeichneten Rotorpol P1 beide radial nach außen von der Drehachse 4 weg. Die Magnetfeldorientierungen des ersten Blockmagneten 12a bzw. des zweiten Blockmagneten 12b weist eine Winkelabweichung zur radial nach außen weisenden Richtung auf, welche durch die V-förmig Anordnung und den dadurch eingebrachten Winkel bedingt ist. Ihre Orientierung steht also senkrecht zur Längsachse der Blockmagneten 12a, 12b.The magnetic field orientations of the first loaf magnet 14a and the second loaf magnet 14b have at the drawn rotor pole P1 both radially outward from the axis of rotation 4 path. The magnetic field orientations of the first block magnet 12a or the second block magnet 12b has an angular deviation to the radially outward direction, which is due to the V-shaped arrangement and the angle introduced thereby. Their orientation is thus perpendicular to the longitudinal axis of the block magnets 12a . 12b ,

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert worden ist, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auch in anderer Weise ausführbar.Although the present invention has been explained above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but also executable in other ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1990895 A2 [0006] EP 1990895 A2 [0006]
  • DE 10345417 A1 [0007] DE 10345417 A1 [0007]
  • US 2009/0140593 [0008] US 2009/0140593 [0008]

Claims (13)

Rotor für eine elektrische Maschine mit: einem Rotorkörper (10) mit einer Drehachse (4) und mit mindestens einem Rotorpol (P1–P6), wobei der Rotorpol (P1–P6) aufweist: – ein Paar V-förmig angeordneter erster Aussparungen (50, 56), in welche ein erster und ein zweiter Blockmagnet (12a, 12b) eingefügt sind, wobei sich die durch die ersten Aussparungen (50, 56) gebildete V-Form zum Außenumfang (32) des Rotorkörpers (10) hin verbreitert; – ein Paar zweiter Aussparungen (52, 54), in welche ein erster und ein zweiter Brotlaibmagnet (14a, 14b) eingefügt sind, wobei die sich die zweiten Aussparungen (52, 54) innerhalb eines Bereichs (B) befinden, der im wesentlichen durch die V-förmig angeordneten ersten Aussparungen (50, 56) und den Außenumfang (32) des Rotorkörpers (10) begrenzt ist; wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) derart gestaltet sind, dass eine jeweilige gekrümmte Außenkontour (34a, 34b) des ersten und zweiten Brotlaibmagnets (14a, 14b) im Wesentlichen parallel zum Außenumfang (32) des Rotorkörper (10) verläuft.Rotor for an electric machine comprising: a rotor body ( 10 ) with a rotation axis ( 4 ) and having at least one rotor pole (P1-P6), wherein the rotor pole (P1-P6) comprises: - a pair of V-shaped first recesses ( 50 . 56 ) into which a first and a second block magnet ( 12a . 12b ) are inserted, whereby through the first recesses ( 50 . 56 ) formed V-shape to the outer circumference ( 32 ) of the rotor body ( 10 ) widened; A pair of second recesses ( 52 . 54 ) into which a first and a second loaf magnet ( 14a . 14b ), wherein the second recesses ( 52 . 54 ) within a region (B) which is substantially defined by the V-shaped first recesses (FIG. 50 . 56 ) and the outer circumference ( 32 ) of the rotor body ( 10 ) is limited; the second recesses ( 52 . 54 ) are designed such that a respective curved outer contour ( 34a . 34b ) of the first and second loaf magnet ( 14a . 14b ) substantially parallel to the outer circumference ( 32 ) of the rotor body ( 10 ) runs. Rotor nach Anspruch 1, wobei die V-förmig angeordneten ersten Aussparungen (50, 56) symmetrisch zu einer Symmetrieebene (8) angeordnet sind, die von einer Drehachse (4) des Rotorkörpers (10) radial nach außen zum Außenumfang (32) ausgerichtet ist.Rotor according to claim 1, wherein the V-shaped first recesses (FIG. 50 . 56 ) symmetrical to a plane of symmetry ( 8th ) are arranged, which from a rotation axis ( 4 ) of the rotor body ( 10 ) radially outward to the outer periphery ( 32 ) is aligned. Rotor nach Anspruch 2, wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) symmetrisch zur Symmetrieebene (8) angeordnet sind.Rotor according to claim 2, wherein the second recesses ( 52 . 54 ) symmetrical to the plane of symmetry ( 8th ) are arranged. Rotor nach Anspruch 3, wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieebene (8) angeordnet sind.Rotor according to claim 3, wherein the second recesses ( 52 . 54 ) substantially perpendicular to the plane of symmetry ( 8th ) are arranged. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Aussparungen (50, 56) an ihren seitlichen Enden jeweils eine erste Blockmagnet-Erhebung (28a) und eine zweite Blockmagnet-Erhebung (28b) sowie einen ersten Blockmagnet-Luftspalt (16a) und einen zweiten Blockmagnet-Luftspalt (16b) aufweisen.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the first recesses ( 50 . 56 ) at their lateral ends in each case a first block magnet survey ( 28a ) and a second block magnet survey ( 28b ) and a first block magnet air gap ( 16a ) and a second block magnet air gap ( 16b ) exhibit. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Aussparungen (50, 56) durch einen ersten und zweiten schmalen Blockmagnet-Randsteg (24a, 24b) vom dem Aussenumfang (32) beabstandet sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the first recesses ( 50 . 56 ) by a first and second narrow block magnetic edge web ( 24a . 24b ) from the outer circumference ( 32 ) are spaced. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) an ihren seitlichen Enden jeweils eine erste Brotlaibmagnet-Erhebung (30a) und eine zweite Brotlaibmagnet-Erhebung (30b) sowie einen ersten Brotlaibmagnet-Luftspalt (18a) und einen zweiten Brotlaibmagnet-Luftspalt (18b) aufweisen.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the second recesses ( 52 . 54 ) at their lateral ends in each case a first loaf of loaf magnet ( 30a ) and a second loaf magnet survey ( 30b ) and a first loaf magnet air gap ( 18a ) and a second loaf magnet air gap ( 18b ) exhibit. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) durch einen ersten und zweiten schmalen Brotlaibmagnet-Randsteg (26a, 26b) vom dem Aussenumfang (32) beabstandet sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the second recesses ( 52 . 54 ) by a first and second narrow loaf magnetic edge web ( 26a . 26b ) from the outer circumference ( 32 ) are spaced. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Aussparungen (50, 56) durch einen schmalen Blockmagnet-Mittelsteg (20) voneinander getrennt sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the first recesses ( 50 . 56 ) through a narrow block magnet central web ( 20 ) are separated from each other. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Aussparungen (52, 54) durch einen schmalen Brotlaibmagnet-Mittelsteg (20) voneinander getrennt sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the second recesses ( 52 . 54 ) through a narrow loaf magnet center web ( 20 ) are separated from each other. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Rotorpole (P1–P6) rotationssymmetrisch zu der Drehachse (4) des Rotorkörpers (10) angeordnet sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein a plurality of rotor poles (P1-P6) rotationally symmetrical to the axis of rotation ( 4 ) of the rotor body ( 10 ) are arranged. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotorkörper (10) aus einer Vielzahl geschichteter Scheiben aufgebaut ist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the rotor body ( 10 ) is constructed of a plurality of laminated discs. Rotorkörper zur Verwendung in einem Rotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Rotor body for use in a rotor according to one of the preceding claims.
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