DE102020127454A1

DE102020127454A1 - Axialflussmotoranordnungen mit Rotoren variabler Dicke und Rotoren mit innen angeordneten Magneten

Info

Publication number: DE102020127454A1
Application number: DE102020127454.8A
Authority: DE
Inventors: Chengwu Duan; Jian Yao; Yusheng Zou
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2021-05-20
Also published as: US20210152041A1; US11205930B2; CN112910125A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Rotoren für Elektromotoranordnungen und Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere auf Rotoren mit variabler Dicke für Axialflussmotoren. Insbesondere sind bei bestimmten Aspekten ringförmige Rotoren mit innen angeordneten Magneten für Axialflussmotoren vorgesehen. Die Rotoren mit variabler Dicke können jeweils einen ringförmigen Körper mit einer ersten Dicke an einer ersten radialen Position und einer zweiten Dicke an einer zweiten radialen Position umfassen. Die erste radiale Position kann von der zweiten radialen Position beabstandet sein. Die erste Dicke kann größer oder gleich ungefähr 200% der zweiten Dicke sein.

Description

EINLEITUNG
Dieser Abschnitt enthält Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung, die nicht unbedingt zum Stand der Technik gehören.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Rotoren für Elektromotoranordnungen und Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere auf Rotoren mit variabler Dicke für Axialflussmotoren sowie ringförmige Rotoren, die innen angeordnete Magneten aufweisen und ebenfalls für Axialflussmotoren bestimmt sind.
In Elektrofahrzeugen, einschließlich Hybridfahrzeugen, werden Elektromotoren, wie Induktionsmotoren und Permanentmagnetmotoren, verwendet, um das Fahrzeug anzutreiben und die Bremsenergie einzufangen, wenn sie als elektrischer Generator fungieren. Elektromotoren, z.B. Axialflussmotoren, umfassen im Allgemeinen eine sich drehende Komponente, wie z.B. einen Rotor, der das Drehmoment über einen Zahnradsatz auf die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt, und eine feststehende Komponente, wie z.B. einen Stator, der Leiter in Form von Drahtwicklungen enthält. Der Rotor dreht sich relativ zu dem feststehenden Stator und umfasst im Allgemeinen eine Scheibe mit einer dem Stator zugewandten Innenfläche, auf der eine Vielzahl von Permanentmagneten angeordnet ist. Der die Permanentmagnete umfassende Rotor ist durch einen vorgegebenen Luftspalt vom Stator getrennt. Anziehungskräfte zwischen dem Rotor und dem Stator können die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Luftspalts erschweren, z.B. kann es zu einer Biegeverformung des Rotors kommen, wenn die Festigkeit des Rotors nicht ausreicht. Ferner sind Axialflussmotoren mit oberflächenmontierten Magneten möglicherweise nicht in der Lage, ein Reluktanzmoment erzeugen, z.B. weil die Reluktanzen, z.B. magnetische Reluktanzen, sowohl für die d-Achse (z.B. direkte Achse) als auch für die q-Achse (z.B. Quadraturachse) gleich sein können. Dementsprechend wäre es wünschenswert, Materialien und Verfahren zu entwickeln, die zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Luftspalts beitragen und die Erzeugung eines Reluktanzmoments ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
Die vorliegende Offenbarung sieht bei verschiedenen Aspekten einen Rotor für einen Elektromotor vor. Der Rotor umfasst einen ringförmigen Rotorkörper mit einer ersten Dicke an einer ersten radialen Position. Der Rotor weist eine zweite Dicke an einer zweiten radialen Position auf. Die erste radiale Position ist von der zweiten radialen Position beabstandet. Die erste Dicke kann größer oder gleich ungefähr 200% der zweiten Dicke sein. Der Rotor umfasst ferner eine Vielzahl von Permanentmagneten, die eine Vielzahl von Magnetpolen definieren.
Bei einem Aspekt definiert der ringförmige Rotorkörper eine mittig angeordnete Öffnung, die an die erste radiale Position angrenzt. Die zweite radiale Position kann einem Umfang des ringförmigen Rotorkörpers entsprechen.
Bei einem Aspekt kann der ringförmige Rotorkörper ein weichmagnetisches Verbundpulver enthalten.
Bei einem Aspekt kann der ringförmige Rotorkörper ferner eine Vielzahl von Hohlräumen definieren.
Bei einem Aspekt kann eine Vielzahl von Permanentmagneten in einem oder mehreren aus der Vielzahl von Hohlräumen angeordnet sein.
Bei einem Aspekt kann der ringförmige Rotorkörper ein Metallband enthalten, das zu einer Ringform aufgewickelt ist. Ein erstes Ende des Metallbands kann eine erste Banddicke aufweisen. Ein zweites Ende des Metallbands kann eine zweite Banddicke aufweisen. Die erste Banddicke kann im Wesentlichen gleich der ersten Dicke sein. Die zweite Banddicke kann im Wesentlichen gleich der zweiten Dicke sein.
Bei einem Aspekt kann das Metallband ein laminiertes Siliciumstahlband umfassen.
Bei einem Aspekt kann das Metallband auf einer oder mehreren Oberflächen mit einem nichtleitenden Material beschichtet sein.
Bei einem Aspekt kann eine Vielzahl von Öffnungen in das Metallband gestanzt sein. Die Öffnungen können dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von inneren Hohlräumen zu bilden, wenn das Metallband zur Ringform aufgewickelt wird.
Bei einem Aspekt kann eine Vielzahl von Permanentmagneten in einem oder mehreren aus der Vielzahl von Hohlräumen angeordnet sein.
Bei einem Aspekt definiert der ringförmige Rotorkörper ferner eine erste Axialfläche. Auf der ersten Axialfläche kann eine Vielzahl von Permanentmagneten in einer vorgegebenen Anordnung angeordnet sein.
Bei verschiedenen anderen Aspekten sieht die vorliegende Offenbarung einen Axialflussmotor vor. Der Axialflussmotor kann einen ersten ringförmigen Rotor, der eine erste Hauptfläche definiert, einen zweiten ringförmigen Rotor, der eine zweite Hauptfläche definiert, einen Stator, der zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Rotor angeordnet ist, und eine Welle, die eine Drehachse definiert, umfassen. Die zweite Hauptfläche des zweiten Rotors verläuft parallel zu der ersten Hauptfläche des ersten Rotors. Jeder Rotor umfasst einen ringförmigen Rotorkörper mit einer mittig angeordneten Öffnung, einen Umfang, eine erste Dicke an einer ersten radialen Position angrenzend an die mittig angeordnete Öffnung, eine zweite Dicke an einer zweiten radialen Position entsprechend dem Umfang und eine Vielzahl von Permanentmagneten, um so eine Vielzahl von Magnetpolen zu definieren. Die erste Dicke kann größer oder gleich ungefähr 200% der zweiten Dicke sein. Zwischen dem Stator und dem ersten ringförmigen Rotor kann ein erster Spalt vorliegen. Zwischen dem Stator und dem zweiten ringförmigen Rotor kann ein zweiter Spalt vorliegen. Die Welle kann fest mit dem ersten und dem zweiten ringförmigen Rotor gekoppelt sein und führt durch jede mittig angeordnete Öffnung des ersten und des zweiten ringförmigen Rotors und ist fest daran angebracht. Die Welle durchquert den Stator auf eine solche Weise, dass sich die Welle und der erste und zweite Rotor gemeinsam drehen und der Stator in Bezug auf die Drehung der Welle feststehend bleibt.
Bei einem Aspekt können die ringförmigen Rotorkörper jeweils ein weichmagnetisches Verbundpulver umfassen. Zum Ausbilden des Rotorkörpers kann ein Form- und Pressverfahren verwendet werden, wobei eine Pressform die mittig angeordnete Öffnung und den Umfang des ringförmigen Rotors definiert.
Bei einem Aspekt umfasst der ringförmige Rotorkörper eine Vielzahl von Hohlräumen, und eine Vielzahl von Permanentmagneten kann in einem oder mehreren aus der Vielzahl von Hohlräumen angeordnet sein.
Bei einem Aspekt können die ringförmigen Rotoren jeweils ein Metallband umfassen, das zu einem ringförmigen Rotorkörper aufgewickelt wird. Ein erstes Ende des Metallbands kann eine erste Banddicke aufweisen. Ein zweites Ende des Metallbands kann eine zweite Banddicke aufweisen. Die erste Banddicke kann im Wesentlichen gleich der ersten Dicke sein. Die zweite Banddicke kann im Wesentlichen gleich der zweiten Dicke sein.
Bei einem Aspekt kann eine Vielzahl von Öffnungen in das Metallband gestanzt sein. Die Öffnungen können dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von inneren Hohlräumen zu bilden, wenn das Metallband zur Ringform aufgewickelt wird. In einem oder mehreren aus der Vielzahl von inneren Hohlräumen kann eine Vielzahl von Permanentmagneten angeordnet sein.
Bei einem Aspekt kann das Metallband ein Siliciumstahlband umfassen. Das Siliciumstahlband kann auf einer oder mehreren Oberflächen mit einem nichtleitenden Material beschichtet sein.
Bei einem Aspekt kann auf der ersten Axialfläche eine Vielzahl von Permanentmagneten in einer vorgegebenen Anordnung angeordnet sein.
Die vorliegende Offenbarung sieht bei verschiedenen anderen Aspekten einen Rotor für einen elektrischen Axialflussmotor vor. Der Rotor umfasst einen ringförmigen Rotorkörper. Der ringförmige Rotorkörper umfasst ein Metallband, das ein erstes Ende und ein zweites Ende definiert. Das Metallband kann ferner eine Vielzahl von Öffnungen umfassen. Das erste Ende des Metallbands kann eine erste Dicke aufweisen. Das zweite Ende des Metallbands kann eine zweite Dicke aufweisen. Das Metallband kann zu dem ringförmigen Rotorkörper aufgewickelt werden. Die erste Dicke kann größer oder gleich ungefähr 200% der zweiten Dicke sein. Eine Vielzahl von Permanentmagneten kann in der Vielzahl von Öffnungen angeordnet sein.
Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der hierin gegebenen Beschreibung. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht dazu bestimmt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausgestaltungen und nicht aller möglichen Ausführungen und sind nicht dazu bestimmt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.

1 zeigt eine beispielhafte Axialflussmotoranordnung nach verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung in perspektivischer Ansicht.
2 zeigt einen beispielhaften laminierten ringförmigen Rotor nach verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung in perspektivischer Ansicht.
3A zeigt einen weiteren beispielhaften laminierten ringförmigen Rotor nach verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung in perspektivischer Ansicht.
3B zeigt einen beispielhaften gepressten ringförmigen Rotor nach verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung in perspektivischer Ansicht.

Entsprechende Bezugszeichen kennzeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Da beispielhafte Ausgestaltungen vorgesehen sind, ist dies eine sorgfältige Offenbarung, die Fachleuten den vollen Umfang vermittelt. Es werden zahlreiche spezifische Details aufgeführt, wie z.B. Beispiele spezifischer Zusammensetzungen, Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein umfassendes Verständnis der Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für Fachleute ist es offensichtlich, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausgestaltungen in vielen unterschiedlichen Formen verkörpert sein können und dass keine davon so ausgelegt werden sollten, dass sie den Umfang der Offenbarung einschränken. Bei einigen beispielhaften Ausgestaltungen sind bekannte Prozesse, bekannte Gerätestrukturen und bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausgestaltungen und soll nicht einschränkend wirken. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine“ sowie „der, die, das“ auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor. Die Begriffe „umfassen“, „umfassend“, „enthalten“ und „aufweisen“ sind inklusiv und spezifizieren daher das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Elementen, Zusammensetzungen, Schritten, ganzen Zahlen, Vorgänge und/oder Komponenten, schließen aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Obwohl der offene Begriff „umfassend“ als ein nicht einschränkender Begriff zu verstehen ist, der dazu dient, verschiedene hierin dargelegte Ausgestaltungen zu beschreiben und zu beanspruchen, kann der Begriff bei bestimmten Aspekten alternativ auch als ein einschränkenderer und restriktiverer Begriff verstanden werden, wie z.B. „bestehend aus“ oder „im Wesentlichen bestehend aus“. Daher umfasst die vorliegende Offenbarung für jede gegebene Ausgestaltung, die Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganze Zahlen, Vorgänge und/oder Verfahrensschritte angibt, ausdrücklich auch Ausgestaltungen, die aus solchen angegebenen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elementen, Merkmalen, ganzen Zahlen, Vorgängen und/oder Verfahrensschritten bestehen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Im Falle von „bestehend aus“ schließt die alternative Ausgestaltung alle zusätzlichen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Vorgänge und/oder Verfahrensschritte aus, während im Falle von „im Wesentlichen bestehend aus“ alle zusätzlichen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Vorgänge und/oder Verfahrensschritte, die sich erheblich auf die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften auswirken, von einer solchen Ausgestaltung ausgeschlossen sind, aber alle Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Vorgänge und/oder Verfahrensschritte, die sich nicht erheblich auf die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften auswirken, in der Ausgestaltung eingeschlossen sein können.
Alle hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so auszulegen, dass sie zwangsläufig in der bestimmten erläuterten oder veranschaulichten Reihenfolge durchgeführt werden müssen, es sei denn, sie sind ausdrücklich als Reihenfolge der Durchführung gekennzeichnet. Es versteht sich außerdem, dass zusätzliche oder alternative Schritte angewendet werden können, sofern nicht anders angegeben.
Wird eine Komponente, ein Element oder eine Schicht als „auf“ oder „in Eingriff mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht befindlich oder als mit dem- oder derselben „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet, kann sie sich direkt auf oder in Eingriff mit der anderen Komponente, dem anderen Element oder der anderen Schicht befinden oder mit dem- oder derselben verbunden oder gekoppelt sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wird dagegen ein Element als „direkt auf“ oder „direkt in Eingriff mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht befindlich oder als mit dem- oder derselben „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ bezeichnet, dürfen keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten in ähnlicher Weise ausgelegt werden (z.B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ oder „angrenzend“ gegenüber „direkt benachbart“ oder „direkt angrenzend“ usw.). Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Punkte ein.
Obwohl die Begriffe erste, zweite, dritte usw. hierin verwendet sein können, um verschiedene Schritte, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Schritte, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden, sofern nicht anders angegeben. Diese Begriffe dürfen nur verwendet werden, um einen Schritt, ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Schritt, einem anderen Element, einer anderen Komponente, einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erste“, „zweite“ und andere numerische Begriffe implizieren, wenn sie hierin verwendet werden, keine Abfolge oder Reihenfolge, es sei denn, der Kontext weist eindeutig darauf hin. So könnte man einen ersten Schritt, ein erstes Element, eine erste Komponente, einen ersten Bereich, eine erste Schicht oder einen ersten Abschnitt, die im Folgenden besprochen werden, als zweiten Schritt, zweites Element, zweite Komponente, zweiten Bereich, zweite Schicht oder zweiten Abschnitt bezeichnen, ohne von den Lehren der Ausführungsbeispiele abzuweichen.
Räumlich oder zeitlich relative Begriffe wie „vor“, „nach“, „innere“, „äußere“, „unterhalb“, „unter“, „untere“, „über“, „obere“ und dergleichen können hierin der Einfachheit halber verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie in den Abbildungen veranschaulicht. Räumlich oder zeitlich relative Begriffe können dazu bestimmt sein, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung unterschiedliche Ausrichtungen des in Gebrauch oder Betrieb befindlichen Geräts oder Systems einzuschließen.
In dieser gesamten Offenbarung stellen die Zahlenwerte ungefähre Maße oder Grenzen für Bereiche dar, um geringfügige Abweichungen von den angegebenen Werten und Ausgestaltungen, die ungefähr den genannten Wert aufweisen, sowie solche Werte, die genau den genannten Wert aufweisen, einzuschließen. Anders als in den Arbeitsbeispielen am Ende der detaillierten Beschreibung sind alle Zahlenwerte von Parametern (z.B. von Mengen oder Bedingungen) in dieser Patentschrift, einschließlich der im Anhang befindlichen Ansprüche, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert sind, unabhängig davon, ob „ungefähr“ tatsächlich vor dem Zahlenwert erscheint oder nicht. „Ungefähr“ bedeutet, dass der angegebene Zahlenwert eine leichte Ungenauigkeit zulässt (mit einer gewissen Annäherung an die Genauigkeit des Wertes, ungefähr oder ziemlich nahe am Wert, fast). Wird die Ungenauigkeit, die durch „ungefähr“ gegeben ist, in der Technik nicht anderweitig mit dieser gewöhnlichen Bedeutung verstanden, dann bezeichnet „ungefähr“, wie es hierin verwendet wird, zumindest Abwandlungen, die sich aus gewöhnlichen Verfahren zur Messung und Verwendung solcher Parameter ergeben können. Zum Beispiel kann „ungefähr“ eine Abweichung von kleiner oder gleich 5%, optional kleiner oder gleich 4%, optional kleiner oder gleich 3%, optional kleiner oder gleich 2%, optional kleiner oder gleich 1 %, optional kleiner oder gleich 0,5% und kleiner oder gleich 0,1 % umfassen.
Darüber hinaus umfasst die Offenbarung von Bereichen die Offenbarung aller Werte und weiter unterteilten Bereiche innerhalb des gesamten Bereichs, einschließlich der Endpunkte und der für die Bereiche angegebenen Teilbereiche.
Es werden nun beispielhafte Ausgestaltungen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Rotoren für Elektromotoranordnungen und Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere auf Rotoren mit variabler Dicke für Axialflussmotoren sowie ringförmige Rotoren, die innen angeordnete Magneten aufweisen und ebenfalls für Axialflussmotoren bestimmt sind. In verschiedenen Fällen können solche Elektromotoren z.B. in Elektro- oder Hybridfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen eingesetzt werden. Der beschriebene Elektromotor und die beschriebenen Verfahren können zum Beispiel (nicht einschränkend) jedoch auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen, wie z.B. Booten, Motorrädern und Windkraftanlagen, eingesetzt werden.
1 zeigt eine beispielhafte Elektromotoranordnung 100 in einer schematischen Darstellung; derartige Elektromotoranordnungen werden allgemein als Scheibenläufermotoren bezeichnet. Bei der Elektromotoranordnung 100 kann es sich um einen Axialflussmotor mit einem ersten und einem zweiten Rotor 110, 150 und einem zwischen denselben angeordneten Stator 130 handeln. Der erste und der zweite Rotor 110, 150 umfassen jeweils eine Vielzahl von Permanentmagneten, um eine Vielzahl von Magnetpolen zu definieren. Der erste und der zweite Rotor 110, 150 sind auf eine solche Weise fest mit einer Welle 102 gekoppelt, dass sich die Welle 102 und die Rotoren 110, 150 gemeinsam drehen. Die Welle 102 kann den Stator 130 durchqueren. Beispielsweise kann die Welle 102 durch eine in dem Stator 130 ausgebildete Öffnung 134 geführt sein. Ein Lager 144, das innerhalb oder nahe der Öffnung 134 angeordnet ist, kann den Stator 130 und die Welle 102 koppeln. Das Lager 144 kann dazu ausgelegt sein, sich mit der Welle 102 und den Rotoren 110, 150 zu drehen, während der Stator 130 feststehend bleibt. Entlang einer Länge der Welle 102 sind zwischen dem Stator 130 und jeweils dem ersten und zweiten Rotor 110, 150 Axialspalte 170, 180, zum Beispiel Luftspalte, vorhanden. Beispielsweise können ein erster axialer Spalt 170 zwischen dem ersten Rotor 110 und dem Stator 130 und ein zweiter axialer Spalt 180 zwischen dem zweiten Rotor 150 und dem Stator 130 vorhanden sein. Die axialen Spalte 170, 180 können größer als ungefähr 0,5 mm bis kleiner als ungefähr 2 mm und bei bestimmten Aspekten größer als ungefähr 1 mm bis kleiner als ungefähr 3 mm sein.
Obwohl eine Elektromotoranordnung 100 mit zwei Rotoren 110, 150 und einem einzelnen Stator 130 veranschaulicht ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass in verschiedenen Fällen andere Elektromotoranordnungen mehr oder weniger Rotoren und/oder Statoren umfassen können und dass die vorliegende Beschreibung auch für diese anderen Ausgestaltungen gilt. Auch wenn dies aktuell nicht gezeigt ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass Elektromotoranordnungen bei verschiedenen Aspekten ferner ein Gehäuse umfassen können und die Rotoren und Statoren sowie die Welle innerhalb des Gehäuses angeordnet sein können. Das Gehäuse kann bei bestimmten Aspekten an einem Fahrzeugrahmen befestigt sein, und die Welle kann mit einem Getriebe, z.B. einem Untersetzungsgetriebe, innerhalb des Fahrzeugs gekoppelt sein.
Bei verschiedenen Aspekten weist der erste Rotor 110 eine allgemeine Ring- oder Scheibenform mit einer mittig angeordneten Rotormitte oder einer Öffnung 112, zum Beispiel einer mittleren Perforation, auf. Die Rotormitte 112 kann dazu ausgelegt sein, die Welle 102 aufzunehmen und bei bestimmten Aspekten fest mit der Welle 102 gekoppelt zu sein, z.B. unter Verwendung einer oder mehrerer Keilnuten, Passstiften und Bolzen. Bei bestimmten Aspekten kann die Welle 102 durch den ersten Rotor 110 verlaufen. Bei verschiedenen Aspekten kann der erste Rotor 110 aus einem weichmagnetischen Verbundwerkstoff (SMC) oder einem laminierten Metallband gebildet sein, wie im Folgenden erläutert wird. In jedem Fall kann der erste Rotor 110 eine variable Dicke aufweisen. Zum Beispiel kann, wie veranschaulicht, der erste Rotor 110 eine erste Dicke an oder nahe der Rotormitte 112 (z.B. der ersten radialen Position) aufweisen, die größer ist als eine zweite Dicke an oder nahe dem radialen Umfang des ersten Rotors 110 (z.B. der zweiten radialen Position). Eine variable Schräge verbindet die erste und zweite Dicke, so dass ein ringförmiger Rotorkörper 120 definiert ist. Bei bestimmten Aspekten kann die Verbindungsschräge im Wesentlichen gerade sein. Bei anderen Aspekten kann die Verbindungsschräge konkav sein.
Bei bestimmten Aspekten kann die erste Dicke des ersten Rotors 110 an der ersten radialen Position ungefähr 200% und bei bestimmten Aspekten ungefähr 300% größer als die zweite Dicke des ersten Rotors 110 an der zweiten radialen Position sein. Beispielsweise kann die erste Dicke des ersten Rotors 110 größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 100 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 20 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm sein. Die zweite Dicke des ersten Rotors 110 kann größer oder gleich ungefähr 5 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 30 mm sein. Auf diese Weise weist ein mittig angeordneter oder innerer Teil des ersten Rotors 110 eine Dicke auf, die größer ist als ein umfangsseitiger oder äußerer Teil des ersten Rotors 110. Die variable Schräge, die durch den mittig angeordneten und den umfangsseitigen Teil des Rotors definiert ist, erhöht die Biegefestigkeit des ersten Rotors 110 zum Beispiel um mindestens 200% im Vergleich zu herkömmlichen Rotoren, um so die Biegeverformung zu reduzieren und die Aufrechterhaltung des Luftspalts zu verbessern.
Der erste Rotor 110 weist eine erste oder innere Radialfläche 114 auf, die einer zweiten oder äußeren Radialfläche 116 gegenüberliegt. Die erste Radialfläche 114 des ersten Rotors 110 ist dem Stator 130 zugewandt. Bei verschiedenen Aspekten kann die erste Radialfläche 114 im Wesentlichen eben sein, während die zweite Radialfläche 116 eine sich verjüngende oder konische Form aufweisen kann, die die verschiedenen radialen Dicken des ersten Rotors 110 definiert. Der erste Rotor 110 umfasst eine erste Vielzahl von Permanentmagneten 118. Bei bestimmten Aspekten kann, wie in 1 veranschaulicht, die erste Vielzahl von Permanentmagneten 118 auf der ersten Axialfläche 114 des ersten Rotors 110 angeordnet sein, die dem Stator 130 zugewandt ist. Zum Beispiel können die Magnete 118 voneinander beabstandet sein, um eine erste vorgegebene Anordnung auf der ersten Axialfläche 114 des ersten Rotors 110 zu definieren, so dass mehrere Polpaare erzeugt werden. Bei verschiedenen anderen Aspekten können, wie in Zusammenhang mit 3A und 3B erörtert, Magnete in Aussparungen oder Hohlräumen angeordnet sein, die in dem ersten Rotor definiert sind. In jedem Fall können die Magnete 118 mit Klebstoffen und mechanischen Befestigungen, wie sie in der Technik bekannt sind, an dem ersten Rotor 110 befestigt sein. Zum Beispiel können mechanische Befestigungen, wie metallische Stifte und Bolzen, in die Magnete 118 und den ersten Rotor 110 eingesetzt sein. Solche mechanischen Befestigungen können bei bestimmten Aspekten die Festigkeit und Biegesteifigkeit oder den Widerstand des ersten Rotors 110 erhöhen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 umfasst der Stator 130 einen Statorkörper 132, der z.B. eine Ring- oder Scheibenform mit einer mittig angeordneten Statormitte oder einer Öffnung 134 aufweist. Die Statormitte 134 kann dazu ausgelegt sein, die Welle 102 aufzunehmen und bei bestimmten Aspekten fest mit der Welle 102 gekoppelt zu sein, z.B. unter Verwendung eines oder mehrerer Lager 144 oder Sprengringen (nicht gezeigt), wie sie in der Technik bekannt sind. Bei bestimmten Aspekten kann, wie veranschaulicht, die Welle 102 durch den Stator 130 verlaufen. Der Stator 130 umfasst eine Vielzahl von elektrisch leitenden Wicklungen 138, zum Beispiel Stabwicklungen. Die Wicklungen 138 können dazu ausgelegt sein, mit den Magnetfeldern aus der Vielzahl von Permanentmagneten 118, 158 des ersten beziehungsweise zweiten Rotors 110, 150 zusammenzuwirken. Beispielsweise können verschiedene Bereiche des Stators 130 selektiv erregt werden, um eine Rotationskraft auf die Rotoren 110, 150 auszuüben, um zu bewirken, dass die Rotoren 110, 150 und die Welle 102 in Drehung versetzt werden.
Auch wenn dies nicht veranschaulicht ist, sind auch andere Wicklungsanordnungen und -technologien, wie sie in der Technik bekannt sind, denkbar. Beispielsweise kann der Statorkörper 132 bei bestimmten Aspekten eine Vielzahl von Nuten (nicht abgebildet) aufweisen, und die Wicklungen 138, z.B. Stabwicklungen wie veranschaulicht, können sich über die Nuten erstrecken oder diese überbrücken. Bei anderen Abwandlungen können die Nuten dazu ausgelegt sein, Drahtwicklungen aufzunehmen, die in und durch die Nuten gewickelt sein können. Die Nuten können sich über die Breite des Statorkörpers 132 erstrecken, um eine Vielzahl von Kanälen zu definieren. Die Kanäle oder Nuten können sich von einer ersten Fläche oder Außenfläche 140 des Statorkörpers 132 bis zu einer zweiten Fläche oder Innenfläche 142 des Statorkörpers 132 erstrecken. Die zweite Fläche 142 des Stators kann die Statormitte 134 definieren. Auch wenn dies nicht veranschaulicht ist, kann die Wicklung 138 bei bestimmten Aspekten in dem Kanal oder in den Nuten so platziert sein, dass sie sich längs oder bei bestimmten Aspekten axial zwischen der ersten und zweiten Fläche 140, 142 des Statorkörpers 132 bewegt. Eine Vielzahl von Endwindungen kann gebildet sein, wenn die Wicklung 138 aus einer Nut austritt und in eine andere eintritt. Bei bestimmten Aspekten kann der Statorkörper 132 ein oder mehrere ferromagnetische Materialien umfassen, wie z.B. Eisen, laminierten Stahl oder einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff. Bei den Wicklungen 138 kann es sich um Kupfermagnetdraht oder andere leitende Drähte handeln, die dazu ausgelegt sein können, ein Magnetfeld zu erzeugen, wie es für einen Fachmann offensichtlich ist.
Bei verschiedenen Aspekten kann der zweite Rotor 150 ein im Wesentlichen spiegelbildliches Abbild des ersten Rotors 110 sein. Der zweite Rotor 150 kann beispielsweise auch eine allgemeine Ring- oder Scheibenform mit einer mittig angeordneten Rotormitte oder der Öffnung 152 aufweisen, z.B. eine mittige Perforation. Die Rotormitte 152 kann dazu ausgelegt sein, die Welle 102 aufzunehmen und bei bestimmten Aspekten fest mit der Welle 102 gekoppelt zu sein, z.B. unter Verwendung einer oder mehrerer Keilnuten, Passstiften und Bolzen. Bei bestimmten Aspekten kann die Welle 102 durch den zweiten Rotor 150 verlaufen. Bei verschiedenen Aspekten kann der zweite Rotor 150 aus einem weichmagnetischen Verbundwerkstoff (SMC) oder einem laminierten Metallband gebildet sein, wie im Folgenden erläutert wird. In jedem Fall kann der zweite Rotor 150 ebenfalls eine variable Dicke aufweisen. Zum Beispiel kann, wie veranschaulicht, der zweite Rotor 150 wie der erste Rotor 110 eine erste Dicke an oder nahe der Rotormitte 152 (z.B. der ersten radialen Position) aufweisen, die größer ist als eine zweite Dicke an oder nahe dem radialen Umfang des zweiten Rotors 150 (z.B. der zweiten radialen Position). Eine variable Schräge verbindet die erste und zweite Dicke, so dass ein Rotorkörper 160 definiert ist. Bei bestimmten Aspekten kann die Verbindungsschräge im Wesentlichen gerade sein. Bei anderen Aspekten kann die Verbindungsschräge konkav sein.
Die erste und die zweite Dicke des zweiten Rotors 150 können identisch mit der ersten und der zweiten Dicke des ersten Rotors 110 sein oder sich von denselben unterscheiden. Beispielsweise kann bei bestimmten Aspekten die erste Dicke des zweiten Rotors 150 an der ersten radialen Position um größer oder gleich ungefähr 200% und bei bestimmten Aspekten um größer oder gleich ungefähr 300% größer als die zweite Dicke des zweiten Rotors 150 an der zweiten radialen Position sein. Beispielsweise kann die erste Dicke des zweiten Rotors 150 größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 100 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 20 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm sein. Die zweite Dicke des zweiten Rotors 150 kann größer oder gleich ungefähr 5 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 30 mm sein. Auf diese Weise weist ein mittig angeordneter oder innerer Teil des zweiten Rotors 150 eine Dicke auf, die größer ist als ein umfangsseitiger oder äußerer Teil des zweiten Rotors 150. Die variable Schräge, die durch den mittig angeordneten und den umfangsseitigen Teil des Rotors definiert ist, erhöht die Biegefestigkeit des zweiten Rotors 150 zum Beispiel um mindestens 200% im Vergleich zu herkömmlichen Rotoren, um so die Biegeverformung zu reduzieren und die Aufrechterhaltung des Luftspalts zu verbessern.
Wie der erste Rotor 110 kann auch der zweite Rotor 150 eine erste oder innere Radialfläche 154 aufweisen, die einer zweiten oder äußeren Radialfläche 156 gegenüberliegt. Die erste Radialfläche 154 des zweiten Rotors 150 ist dem Stator 130 zugewandt. Bei verschiedenen Aspekten kann die erste Radialfläche 154 im Wesentlichen eben sein, während die zweite Radialfläche 156 eine sich verjüngende oder konische Form aufweisen kann, die die verschiedenen radialen Dicken des zweiten Rotors 150 definiert. Der zweite Rotor 150 umfasst eine zweite Vielzahl von Permanentmagneten 158. Bei bestimmten Aspekten kann, wie in 1 veranschaulicht, die zweite Vielzahl von Permanentmagneten 158 auf der ersten Axialfläche 154 des ersten Rotors 150 angeordnet sein, die dem Stator 130 zugewandt ist. Zum Beispiel können die Magnete 158 so voneinander beabstandet sein, dass sie eine zweite vorgegebene Anordnung auf der ersten Axialfläche 154 des zweiten Rotors 150 definieren, um mehrere Polpaare zu erzeugen. Die zweite vorgegebene Anordnung kann identisch mit der ersten vorgegebenen Anordnung sein oder sich von derselben unterscheiden. Bei verschiedenen anderen Aspekten können, wie in Zusammenhang mit 3A und 3B erörtert, Magnete in Aussparungen oder Hohlräumen angeordnet sein, die in dem zweiten Rotor definiert sind. In jedem Fall kann die zweite Vielzahl 158 wie die erste Vielzahl von Magneten 118 an der ersten Axialfläche 154 des zweiten Rotors 150 unter Verwendung von Klebstoffen und mechanischen Befestigungen, wie sie in der Technik bekannt sind, befestigt sein.
Bei verschiedenen Aspekten sieht die vorliegende Offenbarung Verfahren zum Ausbilden von Rotoren mit variabler Dicke vor, wie z.B. der erste und der zweite Rotor 110, 150, die in 1 veranschaulicht sind. Wie oben erwähnt, können Rotoren mit variabler Dicke bei bestimmten Aspekten einen oder mehrere pulvermetallurgische Magnetwerkstoffe umfassen, z.B. einen nichtleitenden, weichmagnetischen Verbundwerkstoff („SMC“), z.B. ein Pulver aus weichmagnetischem Material. Weichmagnetische Verbundwerkstoffe umfassen ein weichmagnetisches Material, z.B. ein Eisenpulverpartikel umfassendes ferromagnetisches Material, das bei bestimmten Aspekten mit einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt oder überzogen sein kann. Weitere Beispiele für weichmagnetische Materialien sind Eisenlegierungen, die z.B. Silicium, Nickel und/oder Phosphor enthalten. Noch weitere Beispielen sind Seltenerdmetallverbindungen, wie z.B. Samarium (Sm), Neodym (Nd), wie Samariumkobalt (SmCo 1:5), Samariumkobalt (SmCo 2:17), Neodym-Eisen-Bor (NdFeB). Weitere Beispiele für geeignete magnetische Partikel sind Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierungen (AlNiCo). Die elektrisch isolierende Schicht, die das weichmagnetische Material bedeckt oder überzieht, kann ein nichtmagnetisches Material, wie z.B. ein Material auf Siloxanbasis, wie einen Silikonlack, oder ein metallorganisches oder anorganisches Isoliermaterial, wie z.B. eine Silikatschicht, eine Oxidschicht, eine Phosphatschicht und gleichwertige Materialien und Kombinationen davon, umfassen. Auf diese Weise können weichmagnetische Materialteilchen voneinander isoliert werden. Solche weichmagnetischen Verbundwerkstoffe lassen sich leicht zu einer Vielzahl unterschiedlicher und komplexer Formen ausbilden.
Umfassen die Rotoren mit variabler Dicke ein oder mehrere pulvermetallurgische Magnetmaterialien, können Rotoren mit variabler Dicke, wie der in 1 veranschaulichte erste und zweite Rotor 110, 150, z.B. mit Hilfe eines Form- und Pressverfahrens gebildet werden. Ein solches Verfahren kann das Einbringen eines Vorläuferpulvers, das den weichmagnetischen Verbundwerkstoff umfasst, in eine vordefinierte Pressform und das Zuführen von Druck und in bestimmten Fällen Wärme in unterschiedlichen Mengen umfassen, um das Vorläuferpulver zu verfestigen. Der Umriss der Pressform definiert die variable Dicke des Rotors. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass, obwohl das Form- und Pressverfahren in Zusammenhang mit der Herstellung der Rotoren mit variabler Dicke erörtert wird, bei verschiedenen Aspekten ein ähnliches Verfahren verwendet werden kann, um andere Komponenten der Elektromotoranordnung zu bilden und zu formen, z.B. die in 1 veranschaulichte Elektromotoranordnung 100.
Bei anderen Aspekten können, wie in 2 veranschaulicht, Rotoren mit variabler Dicke 200 laminierte Scheiben sein, die ein Metallband 210 umfassen, zum Beispiel ein laminiertes Siliciumstahlband. Um den Rotor mit variabler Dicke 200 zu bilden, kann das Metallband 210 gewalzt oder gewickelt und bei bestimmten Aspekten gepresst werden. Bei verschiedenen Aspekten kann das Metallband 210 beschichtet werden, z.B. mit einem nichtleitenden Material (wie z.B. einem Material auf Siloxanbasis, einem Silikonlack oder einem metallorganischen oder anorganischen Isoliermaterial, genauer gesagt einer Silikatschicht, einer Oxidschicht und/oder einer Phosphatschicht), um den elektrischen Widerstand zwischen den laminierten Schichten zu erhöhen. Das Hinzufügen einer solchen Beschichtung kann Wirbelströme reduzieren und gleichzeitig Korrosionsbeständigkeit bereitstellen.
Das Metallband 210 kann so geformt werden, dass es den Rotor mit variabler Dicke definiert. Zum Beispiel kann ein erstes Ende 212 des Metallbands 210 eine erste Dicke aufweisen. Ein zweites Ende 214 des Metallbands 210 kann eine zweite Dicke aufweisen. Die erste Dicke des ersten Endes 212 kann größer sein als die zweite Dicke des zweiten Endes 214. Beispielsweise kann die erste Dicke größer oder gleich ungefähr 200% und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 300% größer als die zweite Dicke sein. Das Metallband 210 kann so gewalzt oder gewickelt werden, dass das erste Ende 212 eine erste Position 216 definiert, zum Beispiel bei bestimmten Aspekten eine Mitte 216 des Rotors 200, so dass der Rotor mit variabler Dicke in seiner Mitte 216 eine größere Dicke aufweist. Bei verschiedenen Aspekten kann die erste Dicke des ersten Endes 212 größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 100 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 20 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm sein. Die zweite Dicke des zweiten Endes 214 kann größer oder gleich ungefähr 5 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 50 mm und bei bestimmten Aspekten größer oder gleich ungefähr 10 mm bis kleiner oder gleich ungefähr 30 mm sein.
Bei verschiedenen Aspekten stellt die vorliegende Offenbarung Verfahren zum Ausbilden der Rotoren bereit, die innen angeordnete Magneten aufweisen, wie sie z.B. in der in 1 veranschaulichten Elektromotoranordnung 100 verwendet werden können. Wie oben erwähnt, können Magnete bei verschiedenen Aspekten in Aussparungen oder Hohlräumen angeordnet sein, die in dem ersten oder zweiten Rotor definiert sind. In solchen Fällen kann sich der radiale Widerstand, z.B. die magnetische Reluktanz, in der d-Achse von der Reluktanz in der q-Achse unterscheiden, so dass ein Reluktanzmoment erzeugt werden kann, das die Drehmomentfähigkeiten des Motors im Vergleich zu herkömmlichen Rotoren um mindestens 50% verbessert. Bei bestimmten Aspekten können die Aussparungen oder Hohlräume, die innerhalb des ersten oder zweiten Rotors definiert sind, eine V-Form aufweisen.
Wie in 3A veranschaulicht, können bei verschiedenen Aspekten, wie z.B. dem in 2 veranschaulichten Rotor mit variabler Dicke 200, Rotoren 300 mit Aussparungen oder Hohlräumen 302, in denen z.B. Permanentmagnete angeordnet sein können, auch laminierte Scheiben sein, die ein Metallband 310 umfassen, z.B. ein laminiertes Siliciumstahlband, das in bestimmten Fällen eine Beschichtung aus nichtleitendem Material aufweist, die auf einer oder mehreren Flächen davon angeordnet ist. In solchen Fällen kann das Metallband 310 vor dem Walzen oder Aufwickeln geprägt oder gestanzt werden. Zum Beispiel kann das Metallband 310 gestanzt oder gelocht werden, um vorgegebene und im Wesentlichen gleichförmige Formen an vorgegebenen Positionen entlang des Bandes 310 zu bilden, so dass, wenn das Metallband 310 aufgewickelt wird, um den Rotor 300 zu bilden, der Rotor 300 eine Vielzahl von Aussparungen oder Hohlräumen 302 enthält, die sich in bestimmten Aspekten von einer ersten oder äußeren Oberfläche des Rotors 300 zu einer zweiten oder inneren Oberfläche des Rotors 300 erstrecken. In bestimmten Fällen kann das Metallband 310 vor dem Walzen oder Aufwickeln des Metallbandes 310 geprägt oder gestanzt werden. In anderen Fällen kann das Metallband 310 geprägt oder gestanzt werden, während das Metallband 310 gewalzt oder aufgewickelt wird. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können bei verschiedenen Aspekten Permanentmagnete innerhalb der Vielzahl von Hohlräumen 302 angeordnet sein.
Wie in 3B veranschaulicht, können bei bestimmten Abwandlungen Rotoren 350 mit Aussparungen oder Hohlräumen 352, in denen z.B. Permanentmagnete angeordnet sein können, ein oder mehrere pulvermetallurgische Magnetmaterialien umfassen, z.B. einem nichtleitenden, weichmagnetischen Verbundwerkstoff („SMC“). In solchen Fällen kann ein Rotor 350 z.B. durch ein Form- und Pressverfahren gebildet werden, welches das Einbringen eines Pulvers, das einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff umfasst, in eine vorgegebene Pressform und das Zuführen von Druck und, in bestimmten Fällen, Wärme in unterschiedlichen Mengen umfasst. Bei verschiedenen Aspekten kann die vorgegebene Pressform dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von Aussparungen oder Hohlräumen 352 innerhalb des Rotors 350 zu definieren. Beispielsweise kann in bestimmten Fällen die vorgegebene Pressform auf eine solche Weise geformt sein, dass die Hohlräume im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind. In anderen Fällen kann die vorgegebene Pressform auf eine solche Weise geformt sein, dass die Hohlräume radial angeordnet sind. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können bei verschiedenen Aspekten Permanentmagnete innerhalb der Vielzahl von Hohlräumen 352 angeordnet sein.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass ein ringförmiger Rotor für einen Elektromotor bei verschiedenen Aspekten eine variable radiale Dicke sowie einen oder mehrere innen angeordnete Permanentmagnete aufweisen kann.
Die vorstehende Beschreibung der Ausgestaltungen dient der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie ist nicht dazu bestimmt, vollständig zu sein oder die Offenbarung einzuschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausgestaltung sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausgestaltung beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können in einer ausgewählten Ausgestaltung verwendet werden, auch wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben sind. Dieselben können auch auf vielerlei Weise abgewandelt werden. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle diese Änderungen sind dazu bestimmt, in dem Umfang der Offenbarung enthalten zu sein.

Claims

Rotor für einen Elektromotor, wobei der Rotor umfasst: einen ringförmigen Rotorkörper mit einer ersten Dicke an einer ersten radialen Position und einer zweiten Dicke an einer zweiten radialen Position, wobei die erste radiale Position von der zweiten radialen Position beabstandet ist und die erste Dicke größer oder gleich ungefähr 200% der zweiten Dicke ist, und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die eine Vielzahl von Magnetpolen definieren.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Rotorkörper eine mittig angeordnete Öffnung definiert, die an die erste radiale Position angrenzt, und die zweite radiale Position einem Umfang des ringförmigen Rotorkörpers entspricht.
Rotor nach Anspruch 2, wobei der ringförmige Rotorkörper ein weichmagnetisches Verbundpulver umfasst.
Rotor nach Anspruch 2, wobei der ringförmige Rotorkörper ferner eine Vielzahl von Hohlräumen definiert.
Rotor nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Permanentmagneten in einem oder mehreren aus der Vielzahl von Hohlräumen angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 2, wobei der ringförmige Rotorkörper ein Metallband umfasst, das zu einer Ringform aufgewickelt ist, wobei ein erstes Ende des Metallbands eine erste Banddicke und ein zweites Ende des Metallbands eine zweite Banddicke aufweist, wobei die erste Banddicke im Wesentlichen gleich der ersten Dicke und die zweite Banddicke im Wesentlichen gleich der zweiten Dicke ist.
Rotor nach Anspruch 6, wobei das Metallband ein laminiertes Siliciumstahlband umfasst und wobei das Metallband auf einer oder mehreren Oberflächen mit einer nichtleitenden Materialbeschichtung beschichtet ist.
Rotor nach Anspruch 6, wobei eine Vielzahl von Öffnungen in das Metallband gestanzt ist, wobei die Öffnungen dazu ausgelegt sind, eine Vielzahl von inneren Hohlräumen zu bilden, wenn das Metallband zur Bildung des ringförmigen Rotorkörpers aufgewickelt wird.
Rotor nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Permanentmagneten in einem oder mehreren aus der mehreren inneren Hohlräume angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Rotorkörper ferner eine erste Axialfläche definiert, wobei die Vielzahl von Permanentmagneten in einer vorgegebenen Anordnung auf der ersten Axialfläche angeordnet ist.