DE102021122768A1

DE102021122768A1 - Rotor einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE102021122768A1
Application number: DE102021122768.2A
Authority: DE
Inventors: Chun Tang; Franco Leonardi; Michael W. Degner; Jacob Krizan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20220069646A1; US11621594B2; CN114221462A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt einen Rotor für eine elektrische Maschine bereit. Ein Rotor einer elektrischen Maschine, der dazu konfiguriert ist, sich um eine erste Achse zu drehen, beinhaltet eine Vielzahl von Platten und eine Vielzahl von Dauermagneten. Die Vielzahl von Platten ist entlang der ersten Achse gestapelt. Jede der Platten definiert V-förmige Paare von Hohlräumen. Jedes V-förmige Paar von Hohlräumen definiert einen Polbogenwinkel. Jeder Hohlraum weist eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer auf, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt. Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen variieren innerhalb jeder Platte. Die Platten sind derart gestapelt, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind. Jeder Dauermagnet erstreckt sich durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine mit Dauermagnet.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrische Maschinen setzen typischerweise einen Rotor und einen Stator ein, um Drehmoment zu erzeugen. Elektrischer Strom fließt durch die Statorwicklungen, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Das durch den Stator erzeugte Magnetfeld kann mit Dauermagneten innerhalb des Rotors zusammenwirken, um Drehmoment zu erzeugen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Rotor einer elektrischen Maschine, der dazu konfiguriert ist, sich um eine erste Achse zu drehen, beinhaltet eine Vielzahl von Platten und eine Vielzahl von Dauermagneten. Die Vielzahl von Platten ist entlang der ersten Achse gestapelt. Jede der Platten definiert V-förmige Paare von Hohlräumen. Jedes V-förmige Paar von Hohlräumen definiert einen Polbogenwinkel. Jeder Hohlraum weist eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer auf, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt. Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen variieren innerhalb jeder Platte. Die Platten sind derart gestapelt, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind. Jeder Dauermagnet erstreckt sich durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen. Jede Dauermagnetaussparung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen ist relativ zu jeder anderen axial ausgerichtet. Jeder Satz von Dauermagnetaussparungen beinhaltet eine Dauermagnetaussparung von jeder Platte.
Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet eine Vielzahl von Platten. Die Vielzahl von Platten ist entlang einer ersten Achse gestapelt. Jede der Platten definiert V-förmige Paare von Hohlräumen. Jedes V-förmige Paar von Hohlräumen definiert einen Polbogenwinkel. Jeder Hohlraum weist eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer auf, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt. Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen variieren innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen und variieren nicht innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte. Die Platten sind derart gestapelt, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet eine Vielzahl von Platten. Die Vielzahl von Platten ist entlang einer ersten Achse gestapelt. Jede der Platten definiert V-förmige Paare von Hohlräumen. Jedes V-förmige Paar von Hohlräumen definiert einen Polbogenwinkel. Jeder Hohlraum weist eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer auf, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt. Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen variieren zwischen mindestens einem ersten und einem zweiten der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte, sodass jede Platte mindestens zwei unterschiedliche Polbogenwinkel definiert. Die Platten sind derart gestapelt, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Figurenliste

1A ist eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Rotorblechpakets;
1B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 1B-1B in 1A eines Rotorbereichs, der aus einem Stapel von Blechpaketen aus 1A besteht;
2 ist eine Draufsicht auf einen Bereich des Rotorblechpakets, das den Bereich A aus 1A umfasst;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Rotorbereichs, der aus einem Stapel von Blechpaketen aus 1A besteht;
4A ist eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Rotorblechpakets;
4B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4B-4B in 4A eines Rotorbereichs, der aus einem Stapel von Blechpaketen aus 4A besteht;
5 ist eine Draufsicht auf einen Bereich des Rotorblechpakets, das den Bereich B aus 4A umfasst;
6 ist eine neu orientierte Draufsicht auf einen Bereich des Rotorblechpakets, das den Bereich C aus 4A umfasst;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Rotorbereichs, der aus einem Stapel von Blechpaketen aus 4A besteht;
8 ist eine erste Alternative der zweiten Ausführungsform des Rotorblechpakets aus 4A;
9 ist eine zweite Alternative der zweiten Ausführungsform des Rotorblechpakets aus 4A;
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators; und
11 ist eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine, die einen Stator und einen Rotor aufweist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Schrift sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedenartige und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der Ausführungsformen zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, welche in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Elektrische Maschinen können durch eine unerwünschte Schwingung des Drehmoments gekennzeichnet sein, die durch Oberschwingungen verursacht wird, die in dem Luftspaltfluss und in der Luftspaltdurchlässigkeit vorhanden sind. Diese Drehmomentwelligkeit wird durch Oberschwingungen verursacht, die durch eine geeignete Rotorausgestaltung wesentlich gemindert werden können. Dauermagnete können auf unterschiedliche Weise um den Rotor der elektrischen Maschine positioniert oder orientiert sein, um gewünschte Magnetfelder zu erzeugen. Jeder der Pole kann durch einen einzelnen Dauermagneten gebildet sein, der mit einem Pol (d. h. Nord oder Süd) in der radial nach außen gerichteten Richtung orientiert ist. Die Pole des Rotors können durch Gruppen von Dauermagneten gebildet sein, die angeordnet sind, um zusammen Magnetpole zu bilden. Eine derartige Anordnung orientiert die Magnete in einem V-förmigen Muster. Der innere Abschnitt des „V“ weist ähnliche Magnetpole auf, die zusammenwirken, um einen Magnetpol des Rotors zu bilden. Ein 8-poliger Rotor beinhaltet acht V-förmige Muster, die um den Rotor angeordnet und um 45° beabstandet sind. Jeder der Dauermagnete kann in Aussparungen oder Hohlräumen angeordnet sein, um die Dauermagnete festzuhalten. Diese Aussparungen oder Hohlräume sind typischerweise rechteckig und bemessen, um die Dauermagnete aufzunehmen. Die Aussparungen können auch Hohlräume beinhalten, die sich an gegenüberliegenden Enden der Aussparungen und über die Dauermagneten hinaus erstrecken, um die Streuung des magnetischen Flusses zwischen Nord- und Südpol der einzelnen Dauermagneten zu begrenzen. Die Abschnitte der Aussparungen oder Hohlräume, die die Dauermagnete aufnehmen, können als Dauermagnetaussparungen oder -hohlräume bezeichnet werden. Die erweiterten Abschnitte der Aussparungen können als Magnetfeldführungsaussparungen, -hohlräume oder -kammern bezeichnet werden oder können als magnetfeldbildende Aussparungen, Hohlräume oder Kammern bezeichnet werden. Leerräume oder Hohlräume in dem Rotorkern behindern den magnetischen Fluss, da ein Vakuum im Vergleich zu dem Rotorkernmaterial (z. B. Elektrostahl) eine relativ geringe magnetische Permeabilität aufweist.
Die Magnetfeldführungskammern, die jeder der Aussparungen zugeordnet sind, können den Polbogenwinkel des Magnetpols einstellen. Jeder der Magnetpole eines achtpoligen Rotors ist in einem 45°-Abschnitt des Rotorblechs festgelegt. Dieser 45°-Abschnitt wird als mechanische Polteilung bezeichnet. Anstatt zuzulassen, dass alle Magnetpole einen Bogenwinkel von 45° aufweisen, können die feldbildenden Kammern definiert sein, um den Fluss von jedem Pol durch Reduzieren oder Weiten des Bogenwinkels zu führen. Der resultierende Bogenwinkel von jedem der Pole kann sich immer noch anhäufen, um die gesamte äußere Umfangsfläche von 360° des Rotors zu bedecken oder weniger als die gesamte äußere Umfangsfläche des Rotors zu bedecken.
Der Rotor kann aus einer Vielzahl von Blechpaketen oder geschichteten Platten bestehen, die nacheinander in einer axialen Richtung entlang der Rotationsachse des Rotors der elektrischen Maschine gestapelt ist. Die Blechpakete werden einzeln aus einem Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Die Blechpakete werden dann in einer axialen Richtung (d. h. entlang der Rotationsachse des Rotors) ausgerichtet, um den Rotor oder die elektrische Maschine zu bilden. Die Blechpakete können „lose“, geschweißt oder aneinander gebondet gestapelt sein, je nach der gewünschten Anwendung. Die Blechpakete können eine dünne Schicht aus Isolierungsmaterial beinhalten (z. B. eine dünne Schicht Epoxid, die ungefähr 0,001 mm dick ist). Es können kleine Räume zwischen benachbarten Blechpaketen an Stellen, an denen die benachbarten Blechpakete nicht aneinander befestigt sind, vorhanden sein oder nicht, wenn die Anwendung erfordert, dass die benachbarten Blechpakete (d. h. mittels Schweißen oder Bonden) aneinander befestigt sind.
Unter Bezugnahme auf 1A ist eine erste Ausführungsform eines Blechpakets 110 für einen Rotor gezeigt. Das Blechpaket 110 kann eine Vielzahl von Hohlräumen 112 definieren, die dazu ausgelegt ist, Dauermagnete in Aussparungen zu halten. Die Mitte des Bereichs 10 kann eine kreisförmige zentrale Öffnung 114 mit einer Keilnut 116 zum Aufnehmen einer Antriebswelle definieren, die einen Antriebskeil (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Die Hohlräume können derart orientiert sein, dass die in den Hohlräumen 112 untergebrachten Dauermagnete (nicht gezeigt) acht abwechselnde Magnetpole 130, 132 bilden. Es ist in der Technik bekannt, dass eine elektrische Maschine eine unterschiedliche Anzahl von Polen aufweisen kann. Die Magnetpole 130 können als Nordpole konfiguriert sein und die Magnetpole 132 können als Südpole konfiguriert sein oder umgekehrt. Die Dauermagnete können auch mit unterschiedlichen Mustern angeordnet sein. Wie in 1A gezeigt, sind die Hohlräume 112, die Dauermagnete halten, in Paaren angeordnet, die V-Formen 134 bilden. Unter Bezugnahme auf 1B kann eine Vielzahl von Blechpaketen 110 einen Bereich 10 des Rotors bilden. Der Rotor weist eine kreisförmige zentrale Öffnung 114 zum Aufnehmen einer Antriebswelle (nicht gezeigt) auf.
Unter Bezugnahme auf 2 ist der Bereich, der den Bereich A aus 1A umfasst, so gezeigt, dass er einen konkreten Polbogenwinkel 102 aufweist. Der Polbogenwinkel wird durch den Winkel der Magnetfeldführungskammern 106 relativ zu den Magnetaussparungen 108 geformt. Der Bereich 10 kann eine mechanische Polteilung 109 von 45° aufweisen, wie gezeigt.
Der Polbogenwinkel 102 kann unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren gemessen werden. Wie gezeigt, wird der Polbogenwinkel 102 als der Winkel zwischen der profiliertesten inneren Ecke des radial äußersten Abschnitts der Magnetfeldführungskammern 106 von der Mittelachse des Rotors gemessen. Der Polbogenwinkel 102 kann auch von den äußersten Kanten der Magnetfeldführungskammern 106, den Innenkanten der Magnetfeldführungskammern 106 oder einem hypothetischen Schwerpunkt (z. B. wenn die Kammer mit einem Material wäre, dem Schwerpunkt dieses Materials) gemessen werden. Der Polbogenwinkel 102 kann auch als ein Winkel 104 zwischen den Dauermagnetaussparungen 108 und den Magnetfeldführungskammern 106 gemessen werden. Der Winkel 104 kann auch als ein Orientierungswinkel oder Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen 108 und den Magnetfeldführungskammern 106 bezeichnet werden. Die zwei Versatzwinkel 104 zwischen den Magnetaussparungen 108 und den Magnetfeldführungskammern 106 innerhalb jedes Paars von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 112 unterscheiden sich derart, dass ein Versatzwinkel 111 zwischen der Mitte der mechanischen Polteilung 109 und der Mitte des Polbogenwinkels 102 vorhanden ist.
Der Polbogenwinkel 102 kann auch unter Verwendung der Länge des Bogens 105 über den Außenumfang des Rotors gemessen werden, um eine Fläche zu definieren. Die Fläche kann durch die Länge des Bogens, der eine Schwellengröße des magnetischen Flusses aufweist, definiert sein. Zum Beispiel kann es die Form der Merkmale, Kammern, schwierig machen, eine allgemeine Definition und einen allgemeinen Wert für den Polbogenwinkel zu ermitteln. Unter diesen Umständen kann der magnetische Fluss, der die Bogenlänge 105 oder die Fläche kreuzt, gemessen oder geschätzt werden, um das gebildete Magnetfeld zu bestimmen. Das Messen des Ergebnisses der feldbildenden Kammer kann eine verbesserte Angabe des gewünschten Polbogenwinkels bereitstellen, anstatt den Winkel direkt zu messen. Dieses zusätzliche Verfahren kann indirekt einen Vergleich zwischen den Polbogenwinkeln der benachbarten Bereiche bereitstellen, um zu bestimmen, ob magnetische Schräglage verwendet wird, um die Drehmomentwelligkeit zu reduzieren.
Der Scheitelpunkt für den Winkel kann als ein Schnittpunkt einer Verlängerung der V-förmigen Dauermagnetaussparungen, einer Verlängerung der Kammern oder einer Kombination davon bestimmt werden. Der Scheitelpunkt des Polbogenwinkels kann auch der Schwerpunkt des Bereichs oder des Blechpakets oder der Rotationsachse des Rotors sein.
In mindestens einer anderen Ausführungsform sind die Polbogenwinkel durch einen Magnetwinkel 103 und den Orientierungswinkel 104 relativ zu dem Magnetwinkel definiert. Der Orientierungswinkel 104 weist einen Scheitelpunkt auf, der an einem Punkt entlang eines Schnittpunkts der Aussparung 108 und der Kammer 106 definiert ist. Ein Schenkel des Orientierungswinkels ist durch eine Mittellinie definiert, die durch einen Schwerpunkt der Aussparung 108 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage eines Massenmittelpunkts oder Symmetriemittelpunkts der Aussparung definiert sein. Der andere der Schenkel des Winkels kann durch eine Mittellinie definiert sein, die durch einen Schwerpunkt der Kammer 106 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage der Dichte oder Symmetrie der Kammer definiert sein. Jedes der vorgenannten Verfahren oder Kombinationen davon können verwendet werden, um den Polbogenwinkel zu bestimmen.
Die Ausrichtungs- oder Biegewinkel 104 können durch die in Gleichung (1) beschriebene Beziehung bestimmt werden: $β = 270 ° - α - t a n^{- 1} \frac{R_{r} c o s (\frac{θ}{2}) - R_{c} - w_{m} c o s α}{R_{r} s i n (\frac{θ}{2}) - w_{m} s i n α}$
wobei β, der Orientierungswinkel 104, gleich einer Funktion des Magnetwinkels α 103, der Breite der Dauermagnetaussparung w_m 107, des Polbogenwinkels θ 102, des radialen Abstands (d. h. Abstand von der Mitte des Rotors) zu dem inneren Scheitelpunkt 113 der V-förmigen Magnetaussparung R_c und des Rotoraußenradius R_r ist.
Der Orientierungswinkel 104, β, kann zwischen einem Winkel relativ zu dem Magnetwinkel 103, α, festgelegt sein, wie in Gleichung (2) offenbart: $(180 ° - α) \leq β \leq (270 ° - α)$
Andere Merkmale (z. B. Löcher, Hohlräume), die im Allgemeinen an Rotorblechen beinhaltet sind, um Magnetfelder zu steuern, können beinhaltet sein oder nicht, um Magnetfelder in dem Luftspalt ordnungsgemäß zu bilden.
Der Versatzwinkel 111 kann alternativ als der Versatz zwischen der Mitte der mechanischen Polteilung 109 und der Mitte des Polbogens definiert sein, wie durch ein beliebiges der anderen verschiedenen Verfahren definiert (z. B. kann der Versatzwinkel 111 als der Versatzwinkel zwischen der Mitte der mechanischen Polteilung 109 und der Mitte des Winkels 102 oder Winkels 105 definiert sein). Es ist gezeigt, dass die Polbogenwinkel innerhalb jedes Paars von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 112 gleich sind.
Unter Bezugnahme auf 3 sind einige Blechpakete 110 gestapelt, um einen Abschnitt eines Rotors zu bilden. Die Bereiche weisen ausgerichtete Dauermagnetaussparungen 108 auf, die Dauermagnete 115 festhalten. Jeder der Dauermagnete 115 erstreckt sich durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen 117. Jede Dauermagnetaussparung 108 innerhalb jedes Satzes 117 von Dauermagnetaussparungen 108 kann axial relativ zu jeder anderen ausgerichtet sein (d. h. sie kann in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotors ist, ausgerichtet sein). Im Wesentlichen parallel kann sich auf einen beliebigen inkrementellen Winkel zwischen genau parallel und 15° von genau parallel beziehen. Jeder Satz von Dauermagnetaussparungen 117 beinhaltet eine Dauermagnetaussparung 108 von jedem Blechpaket 110. Obwohl in 3 nur vier Blechpakete 110 veranschaulicht sind, versteht es sich, dass jeder Satz 117 von Dauermagnetaussparungen 108 einen Satz von axial ausgerichteten Magnetaussparungen umfassen kann, der eine magnetische Aussparung von jedem der Blechpakete 110 des Rotors beinhaltet, wenn der Rotor mehr als vier Blechpakete beinhaltet, und dass sich ein einzelner Dauermagnet 115 durch alle Aussparungen 108 innerhalb eines Satzes von Dauermagnetaussparungen 117 erstrecken kann, der alle Blechpakete des Rotors beinhaltet.
Die feldbildenden Kammern 106 bilden versetzte Polbogenwinkel relativ zu der mechanischen Polteilung 109, um eine magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen, wodurch die Streuung des axialen Flusses reduziert und die Drehmomenterzeugung der elektrischen Maschine, die den Rotor beinhaltet, erhöht wird. Die Blechpakete 110 sind derart gestapelt, dass die Magnetfeldführungskammern 106 zwischen einem oder mehreren der benachbarten Blechpakete 110 (oder benachbarten Bereichen von zwei oder mehr Blechpaketen 110) axial versetzt sind (d. h. in einer Richtung versetzt oder fehlausgerichtet sind, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotors ist), um ferner eine magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen.
Jedes der Blechpakete 110 weist eine vordere Fläche 121 und eine hintere Fläche 123 auf. Um die Herstellungskosten zu reduzieren, können die V-förmigen Paare von Hohlräumen 112 jedes Blechpakets ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors 125 von der vorderen Fläche 121 zu der hinteren Fläche 123 erstreckt. Ein erstes der Blechpakete 110 kann um eine zweite Achse 127 gekippt oder gedreht sein, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 125 ist, sodass die hintere Fläche 123 des ersten der Blechpakete 110 die hintere Fläche 123 eines zweiten der Blechpakete 110 innerhalb des Stapels berührt. Ein drittes der Blechpakete 110 kann um eine dritte Achse 129 gekippt oder gedreht sein, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 125 ist, sodass die vordere Fläche 121 des dritten der Blechpakete 110 die vordere Fläche 121 eines vierten der Blechpakete 110 innerhalb des Stapels berührt. Die zweite Achse 127 und die dritte Achse 129 können relativ zu der Rotationsachse des Rotors 125 radial zueinander versetzt sein (wie gezeigt) oder können relativ zu der Rotationsachse des Rotors 125 radial aufeinander ausgerichtet sein. Es ist jedoch anzumerken, dass, um die Ausrichtung der Keilnuten 116 jedes Blechpakets 110 innerhalb des Stapels aufrechtzuerhalten, die zweite Achse 127 und die dritte Achse 129 relativ zu der Rotationsachse des Rotors 125 radial aufeinander ausgerichtet sein müssen oder sich durch die Mitten der Keilnuten 116 erstrecken müssen. Die zweite Achse 127 und die dritte Achse 129 können als die Mittellinie einer mechanischen Polteilung (z. B. die zweite Achse 127 wie gezeigt) oder entlang einer Außenkante einer beliebigen der mechanischen Polteilungen 109 definiert sein, die sich ebenfalls an der Grenze zwischen beliebigen der benachbarten mechanischen Polteilungen 109 befindet (z. B. dritte Achse 129), um die axiale Ausrichtung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen 117 aufrechtzuerhalten.
Das Kippen oder Drehen von Blechpaketen 110 relativ zueinander um eine Achse, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 125 ist, erzeugt das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern 106 zwischen benachbarten Blechpaketen 110, wenn eines der benachbarten Blechpakete 110 gekippt oder gedreht wurde. Wenn die Polbogenwinkel auch zwischen einem oder mehreren des Paars von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 112 unterschiedlich sind, kann das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern 106 alternativ erreicht werden, indem benachbarte Blechpakete relativ zueinander um die Rotationsachse des Rotors 125 um einen oder mehrere mechanische Polteilungen 109 gedreht werden.
3 stellt eine ABBA-Rotorkonfiguration dar, bei der die beiden mittleren Blechpakete relativ zu den beiden äußeren Blechpaketen gekippt wurden. Wie gezeigt, sind die Dauermagnete derart ausgerichtet, dass eine minimale Streuung des Magnetfelds zwischen den Bereichen auftritt. Diese Konfiguration würde es auch ermöglichen, dass ein einzelner Dauermagnet jeden Bereich durchquert, anstatt mehrere Dauermagnete. Ein alternativer BAAB-Rotor kann durch Vertauschen der Stapelfolge von Abschnitt A und B erhalten werden (nicht gezeigt). Andere Alternativen können auch ABAB oder BABA sein. Der Rotor kann einige Stapel einer der Konfigurationen beinhalten (z. B. kann der Rotor vier Stapel der ABBA-Konfiguration beinhalten) oder kann einige Stapel unterschiedlicher Konfigurationen in einer beliebigen Kombination beinhalten (z. B. kann der Rotor vier Stapel beinhalten, einen mit einer ABBA-Konfiguration, einen mit einer BAAB-Konfiguration, einen mit einer ABAB-Konfiguration und einen mit einer BAAB-Konfiguration).
Auch wenn die in den 1A-3 beschriebene Ausführungsform Blechpakete 110 darstellt, bei denen sich die Versatzwinkel 104 zwischen den Dauermagnetaussparungen 108 und den Magnetfeldführungskammern 106 innerhalb jedes Paars von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden, sollte diese Offenbarung dahingehend ausgelegt werden, dass sie Blechpakete beinhaltet, bei denen sich die Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern innerhalb eines oder mehrerer Paare von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden. Ferner sollte, auch wenn die in den 1A-3 beschriebene Ausführungsform dieselben Polbogenwinkel innerhalb jedes Paars von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 112 darstellt, diese Offenbarung dahingehend ausgelegt werden, dass sie Blechpakete beinhaltet, bei denen sich die Polbogenwinkel und die Versatzwinkel 104 zwischen zwei oder mehr der Paare von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden können.
Unter Bezugnahme auf 4A ist eine zweite Ausführungsform eines Blechpakets 210 für einen Rotor gezeigt. Das Blechpaket 210 kann eine Vielzahl von Hohlräumen 212 definieren, die dazu ausgelegt ist, Dauermagnete in Aussparungen zu halten. Die Mitte des Bereichs 20 kann eine kreisförmige zentrale Öffnung 214 mit einer Keilnut 216 zum Aufnehmen einer Antriebswelle definieren, die einen Antriebskeil (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Die Hohlräume können derart orientiert sein, dass die in den Hohlräumen 212 untergebrachten Dauermagnete (nicht gezeigt) acht abwechselnde Magnetpole 230, 232 bilden. Es ist in der Technik bekannt, dass eine elektrische Maschine eine unterschiedliche Anzahl von Polen aufweisen kann. Die Magnetpole 230 können als Nordpole konfiguriert sein und die Magnetpole 232 können als Südpole konfiguriert sein oder umgekehrt. Die Dauermagnete können auch mit unterschiedlichen Mustern angeordnet sein. Wie in 4A gezeigt, sind die Hohlräume 212, die Dauermagnete halten, in Paaren angeordnet, die V-Formen 234 bilden. Unter Bezugnahme auf 4B kann eine Vielzahl von Blechpaketen 210 einen Bereich 20 des Rotors bilden. Der Rotor weist eine kreisförmige zentrale Öffnung 214 zum Aufnehmen einer Antriebswelle (nicht gezeigt) auf.
Unter Bezugnahme auf 5 ist der Bereich, der den Bereich B aus 4A umfasst, so gezeigt, dass er einen konkreten Polbogenwinkel 202 aufweist. Der Polbogenwinkel wird durch den Winkel der Magnetfeldführungskammern 206 relativ zu den Magnetaussparungen 208 geformt. Der Bereich 20 kann eine mechanische Polteilung 209 von 45° aufweisen, wie gezeigt.
Der Polbogenwinkel 202 kann unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren gemessen werden. Wie gezeigt, wird der Polbogenwinkel 202 als der Winkel zwischen der profiliertesten inneren Ecke des radial äußersten Abschnitts der Magnetfeldführungskammern 206 von der Mittelachse des Rotors gemessen. Der Polbogenwinkel 202 kann auch von den äußersten Kanten der Magnetfeldführungskammern 206, den Innenkanten der Magnetfeldführungskammern 206 oder einem hypothetischen Schwerpunkt (z. B. wenn die Kammer mit einem Material wäre, dem Schwerpunkt dieses Materials) gemessen werden. Der Polbogenwinkel 202 kann auch als ein Winkel 204 zwischen den Dauermagnetaussparungen 208 und den Magnetfeldführungskammern 206 gemessen werden. Der Winkel 204 kann auch als ein Orientierungswinkel oder Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen 208 und den Magnetfeldführungskammern 206 bezeichnet werden. Die zwei Versatzwinkel 204 zwischen den Magnetaussparungen 208 und den Magnetfeldführungskammern 206 in dem Paar von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 212 sind gleich, können sich jedoch von den Versatzwinkeln 204 in anderen Paaren von V-förmigen Paaren von Hohlräumen an dem Blechpaket 210 unterscheiden (siehe Versatzwinkel 304 unten).
Der Polbogenwinkel 202 kann auch unter Verwendung der Länge des Bogens 205 über den Außenumfang des Rotors gemessen werden, um eine Fläche zu definieren. Die Fläche kann durch die Länge des Bogens, der eine Schwellengröße des magnetischen Flusses aufweist, definiert sein. Zum Beispiel kann es die Form der Merkmale, Kammern, schwierig machen, eine allgemeine Definition und einen allgemeinen Wert für den Polbogenwinkel zu ermitteln. Unter diesen Umständen kann der magnetische Fluss, der die Bogenlänge 205 oder die Fläche kreuzt, gemessen oder geschätzt werden, um das gebildete Magnetfeld zu bestimmen. Das Messen des Ergebnisses der feldbildenden Kammer kann eine verbesserte Angabe des gewünschten Polbogenwinkels bereitstellen, anstatt den Winkel direkt zu messen. Dieses zusätzliche Verfahren kann indirekt einen Vergleich zwischen den Polbogenwinkeln der benachbarten Bereiche bereitstellen, um zu bestimmen, ob magnetische Schräglage verwendet wird, um die Drehmomentwelligkeit zu reduzieren.
Der Scheitelpunkt für den Winkel kann als ein Schnittpunkt einer Verlängerung der V-förmigen Dauermagnetaussparungen, einer Verlängerung der Kammern oder einer Kombination davon bestimmt werden. Der Scheitelpunkt des Polbogenwinkels kann auch der Schwerpunkt des Bereichs oder des Blechpakets oder der Rotationsachse des Rotors sein.
In mindestens einer anderen Ausführungsform sind die Polbogenwinkel durch einen Magnetwinkel 203 und den Orientierungswinkel 204 relativ zu dem Magnetwinkel definiert. Der Orientierungswinkel 204 weist einen Scheitelpunkt auf, der an einem Punkt entlang eines Schnittpunkts der Aussparung 208 und der Kammer 206 definiert ist. Ein Schenkel des Orientierungswinkels ist durch eine Mittellinie definiert, die durch einen Schwerpunkt der Aussparung 208 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage eines Massenmittelpunkts oder Symmetriemittelpunkts der Aussparung definiert sein. Der andere der Schenkel des Winkels kann durch eine Mittellinie definiert sein, die durch einen Schwerpunkt der Kammer 206 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage der Dichte oder Symmetrie der Kammer definiert sein. Jedes der vorgenannten Verfahren oder Kombinationen davon können verwendet werden, um den Polbogenwinkel zu bestimmen.
Die Ausrichtungs- oder Biegungswinkel 204 können durch die in Gleichung (1) beschriebene Beziehung bestimmt werden, wobei β, der Orientierungswinkel 204, gleich einer Funktion des Magnetwinkels α 203, der Breite der Dauermagnetaussparung w_m 207, des Polbogenwinkels θ 202, des radialen Abstands (d. h. Abstand von der Mitte des Rotors) zu dem inneren Scheitelpunkt 213 der V-förmigen Magnetaussparung R_c und des Rotoraußenradius R_r ist.
Der Orientierungswinkel 204, β, kann zwischen einem Winkel relativ zu dem Magnetwinkel 203, α, festgelegt sein, wie in obiger Gleichung (2) offenbart. Andere Merkmale (z. B. Löcher, Hohlräume), die im Allgemeinen an Rotorblechen beinhaltet sind, um Magnetfelder zu steuern, können beinhaltet sein oder nicht, um Magnetfelder in dem Luftspalt ordnungsgemäß zu bilden.
Unter Bezugnahme auf 6 ist der Bereich, der den Bereich C aus 4A umfasst, so gezeigt, dass er einen konkreten Polbogenwinkel 302 aufweist. Der Polbogenwinkel wird durch den Winkel der Magnetfeldführungskammern 306 relativ zu den Magnetaussparungen 308 geformt. Der Bereich 20 kann eine mechanische Polteilung 309 von 45° aufweisen, wie gezeigt. Der Bereich, der den Bereich C umfasst, wurde in 6 bezogen auf 4A zu Veranschaulichungszwecken neu orientiert.
Der Polbogenwinkel 302 kann unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren gemessen werden. Wie gezeigt, wird der Polbogenwinkel 302 als der Winkel zwischen der profiliertesten inneren Ecke des radial äußersten Abschnitts der Magnetfeldführungskammern 306 von der Mittelachse des Rotors gemessen. Der Polbogenwinkel 302 kann auch von den äußersten Kanten der Magnetfeldführungskammern 306, den Innenkanten der Magnetfeldführungskammern 306 oder einem hypothetischen Schwerpunkt (z. B. wenn die Kammer mit einem Material wäre, dem Schwerpunkt dieses Materials) gemessen werden. Der Polbogenwinkel 302 kann auch als ein Winkel 304 zwischen den Dauermagnetaussparungen 308 und den Magnetfeldführungskammern 306 gemessen werden. Der Winkel 304 kann auch als ein Orientierungswinkel oder Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen 308 und den Magnetfeldführungskammern 306 bezeichnet werden. Die zwei Versatzwinkel 304 zwischen den Magnetaussparungen 308 und den Magnetfeldführungskammern 306 in dem Paar von V-förmigen Paaren von Hohlräumen 312 sind gleich, können sich jedoch von den Versatzwinkeln 304 in anderen Paaren von V-förmigen Paaren von Hohlräumen an dem Blechpaket 210 unterscheiden (siehe Versatzwinkel 204 oben).
Der Polbogenwinkel 302 kann auch unter Verwendung der Länge des Bogens 305 über den Außenumfang des Rotors gemessen werden, um eine Fläche zu definieren. Die Fläche kann durch die Länge des Bogens, der eine Schwellengröße des magnetischen Flusses aufweist, definiert sein. Zum Beispiel kann es die Form der Merkmale, Kammern, schwierig machen, eine allgemeine Definition und einen allgemeinen Wert für den Polbogenwinkel zu ermitteln. Unter diesen Umständen kann der magnetische, der die Bogenlänge 305 oder die Fläche kreuzt, gemessen oder geschätzt werden, um das gebildete Magnetfeld zu bestimmen. Das Messen des Ergebnisses der feldbildenden Kammer kann eine verbesserte Angabe des gewünschten Polbogenwinkels bereitstellen, anstatt den Winkel direkt zu messen. Dieses zusätzliche Verfahren kann indirekt einen Vergleich zwischen den Polbogenwinkeln der benachbarten Bereiche bereitstellen, um zu bestimmen, ob magnetische Schräglage verwendet wird, um die Drehmomentwelligkeit zu reduzieren.
Der Scheitelpunkt für den Winkel kann als ein Schnittpunkt einer Verlängerung der V-förmigen Dauermagnetaussparungen, einer Verlängerung der Kammern oder einer Kombination davon bestimmt werden. Der Scheitelpunkt des Polbogenwinkels kann auch der Schwerpunkt des Bereichs oder des Blechpakets oder der Rotationsachse des Rotors sein.
In mindestens einer anderen Ausführungsform sind die Polbogenwinkel durch einen Magnetwinkel 303 und den Orientierungswinkel 304 relativ zu dem Magnetwinkel definiert. Der Orientierungswinkel 304 weist einen Scheitelpunkt auf, der an einem Punkt entlang eines Schnittpunkts der Aussparung 308 und der Kammer 306 definiert ist. Ein Schenkel des Orientierungswinkels ist durch eine Mittellinie definiert, die durch einen Schwerpunkt der Aussparung 308 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage eines Massenmittelpunkts oder Symmetriemittelpunkts der Aussparung definiert sein. Der andere der Schenkel des Winkels kann durch eine Mittellinie definiert sein, die durch einen Schwerpunkt der Kammer 306 verläuft. Die Mittellinie kann auf Grundlage der Dichte oder Symmetrie der Kammer definiert sein. Jedes der vorgenannten Verfahren oder Kombinationen davon können verwendet werden, um den Polbogenwinkel zu bestimmen.
Die Ausrichtungs- oder Biegungswinkel 304 können durch die in Gleichung (1) beschriebene Beziehung bestimmt werden, wobei β, der Orientierungswinkel 304, gleich einer Funktion des Magnetwinkels α 303, der Breite der Dauermagnetaussparung w_m 307, des Polbogenwinkels θ 302, des radialen Abstands (d. h. Abstand von der Mitte des Rotors) zu dem inneren Scheitelpunkt 313 der V-förmigen Magnetaussparung R_c und des Rotoraußenradius R_r ist.
Der Orientierungswinkel 304, β, kann zwischen einem Winkel relativ zu dem Magnetwinkel 303, α, festgelegt sein, wie in obiger Gleichung (2) offenbart. Andere Merkmale (z. B. Löcher, Hohlräume), die im Allgemeinen an Rotorblechen beinhaltet sind, um Magnetfelder zu steuern, können beinhaltet sein oder nicht, um Magnetfelder in dem Luftspalt ordnungsgemäß zu bilden.
Unter Bezugnahme auf 7 sind mehrere Blechpakete 210 gestapelt, um einen Abschnitt eines Rotors zu bilden. Die Bereiche weisen ausgerichtete Dauermagnetaussparungen 208, 308 auf, die Dauermagnete 215 festhalten. Jeder der Dauermagnete 215 erstreckt sich durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen 217. Jede Dauermagnetaussparung 208, 308 innerhalb jedes Satzes 217 von Dauermagnetaussparungen 208, 308 kann axial relativ zu jeder anderen ausgerichtet sein (d. h. sie kann in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotors ist, ausgerichtet sein). Im Wesentlichen parallel kann sich auf einen beliebigen inkrementellen Winkel zwischen genau parallel und 15° von genau parallel beziehen. Jeder Satz von Dauermagnetaussparungen 217 beinhaltet eine Dauermagnetaussparung 208, 308 von jedem Blechpaket 210. Obwohl in 7 nur vier Blechpakete 210 veranschaulicht sind, versteht es sich, dass jeder Satz 217 von Dauermagnetaussparungen 208, 308 einen Satz von axial ausgerichteten Magnetaussparungen umfassen kann, der eine magnetische Aussparung von jedem der Blechpakete 210 des Rotors beinhaltet, wenn der Rotor mehr als vier Blechpakete beinhaltet, und dass sich ein einzelner Dauermagnet 215 durch alle Aussparungen 208, 308 innerhalb eines Satzes von Dauermagnetaussparungen 217 erstrecken kann, der alle Blechpakete des Rotors beinhaltet.
Die feldbildenden Kammern 206, 306 bilden unterschiedliche Polbogenwinkel, um eine magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen, wodurch die Streuung des axiale Flusses reduziert und die Drehmomenterzeugung der elektrischen Maschine, die den Rotor beinhaltet, erhöht wird. Die Blechpakete 210 sind derart gestapelt, dass die Magnetfeldführungskammern 206, 306 zwischen einem oder mehreren der benachbarten Blechpakete 210 (oder benachbarten Bereichen von zwei oder mehr Blechpaketen 210) axial versetzt sind (d. h. in einer Richtung versetzt oder fehlausgerichtet sind, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotors ist), um ferner eine magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen.
Jedes der Blechpakete 210 weist eine vordere Fläche 221 und eine hintere Fläche 223 auf. Um die Herstellungskosten zu reduzieren, können die V-förmigen Paare von Hohlräumen 212 jedes Blechpakets ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors 225 von der vorderen Fläche 221 zu der hinteren Fläche 223 erstreckt. Ein erstes der Blechpakete 210 kann um eine zweite Achse 227 gekippt oder gedreht sein, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 225 ist, sodass die hintere Fläche 223 des ersten der Blechpakete 210 die hintere Fläche 223 eines zweiten der Blechpakete 210 innerhalb des Stapels berührt. Ein drittes der Blechpakete 210 kann um eine dritte Achse 229 gekippt oder gedreht sein, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 225 ist, sodass die vordere Fläche 221 des dritten der Blechpakete 210 die vordere Fläche 221 eines vierten der Blechpakete 210 innerhalb des Stapels berührt. Die zweite Achse 227 und die dritte Achse 229 können relativ zu der Rotationsachse des Rotors 225 radial zueinander versetzt sein (wie gezeigt) oder können relativ zu der Rotationsachse des Rotors 225 radial aufeinander ausgerichtet sein. Es ist jedoch anzumerken, dass, um die Ausrichtung der Keilnuten 216 jedes Blechpakets 210 innerhalb des Stapels aufrechtzuerhalten, die zweite Achse 227 und die dritte Achse 229 relativ zu der Rotationsachse des Rotors 225 radial aufeinander ausgerichtet sein müssen oder sich durch die Mitten der Keilnuten 216 erstrecken müssen. Die zweite Achse 227 und die dritte Achse 229 können als die Mittellinie einer mechanischen Polteilung (z. B. die zweite Achse 227 wie gezeigt) oder entlang einer Außenkante einer beliebigen der mechanischen Polteilungen 209 definiert sein, die sich ebenfalls an der Grenze zwischen beliebigen der benachbarten mechanischen Polteilungen 209 befindet (z. B. dritte Achse 229), um die axiale Ausrichtung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen 217 aufrechtzuerhalten.
Das Kippen oder Drehen von Blechpaketen 210 relativ zueinander um eine Achse, die senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors 225 ist, erzeugt das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern 206, 306 zwischen benachbarten Blechpaketen 210, wenn eines der benachbarten Blechpakete 210 gekippt oder gedreht wurde. Alternativ kann das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern 206, 306 erreicht werden, indem benachbarte Blechpakete relativ zueinander um die Rotationsachse des Rotors 225 um eine oder mehrere mechanische Polteilungen 209 gedreht werden.
7 stellt eine ABBA-Rotorkonfiguration dar, bei der die beiden mittleren Blechpakete relativ zu den beiden äußeren Blechpaketen gekippt wurden. Wie gezeigt, sind die Dauermagnete derart ausgerichtet, dass eine minimale Streuung des Magnetfelds zwischen den Bereichen auftritt. Diese Konfiguration würde es auch ermöglichen, dass ein einzelner Dauermagnet jeden Bereich durchquert, anstatt mehrere Dauermagnete. Ein alternativer BAAB-Rotor kann durch Vertauschen der Stapelfolge von Abschnitt A und B erhalten werden (nicht gezeigt). Andere Alternativen können auch ABAB oder BABA sein. Der Rotor kann einige Stapel einer der Konfigurationen beinhalten (z. B. kann der Rotor vier Stapel der ABBA-Konfiguration beinhalten) oder kann einige Stapel unterschiedlicher Konfigurationen in einer beliebigen Kombination beinhalten (z. B. kann der Rotor vier Stapel beinhalten, einen mit einer ABBA-Konfiguration, einen mit einer BAAB-Konfiguration, einen mit einer ABAB-Konfiguration und einen mit einer BAAB-Konfiguration).
Die in den 4A-7 beschriebene Ausführungsform stellt Blechpakete 210 dar, bei denen die Versatzwinkel 204, 304 zwischen den Dauermagnetaussparungen 208, 308 und den Magnetfeldführungskammern 206, 306 innerhalb jedes Paars von V-förmigen Hohlräumen gleich sind, sich jedoch zwischen benachbarten Paaren von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden, was zu einer Differenz zwischen der Länge des Polbogenwinkels 202 und der Länge des Polbogenwinkels 302 führt (d. h. die Länge des Polbogenwinkels 202 ≠ der Länge des Polbogenwinkels 302). Die in den 4A-7 beschriebene Ausführungsform stellt zudem Blechpakete 210 dar, bei denen die Versatzwinkel 204, 304 zwischen den Dauermagnetaussparungen 208, 308 und den Magnetfeldführungskammern 206, 306 in jedem Paar von V-förmigen Hohlräumen identisch sind. Diese Offenbarung sollte jedoch dahingehend ausgelegt werden, dass sie Blechpakete beinhaltet, bei denen sich die Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern innerhalb jedes Paars von V-förmigen Hohlräumen gleich sind, sich aber zwischen zwei oder mehr der Paare von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden, oder bei denen sich die Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern innerhalb mindestens eines der Paare von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden und sich zwischen zwei und mehr der Paare von V-förmigen Hohlräumen unterscheiden.
Unter Bezugnahme auf 8 ist eine erste alternative Ausführungsform des Blechpakets 310 veranschaulicht, bei der sich der Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern zwischen zwei oder mehr Paaren der V-förmigen Hohlräume unterscheidet. Insbesondere stellt die Ausführungsform in 8 acht Paare von V-förmigen Hohlräumen dar, bei denen sich der Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern zwischen jedem V-förmigen Paar von Hohlräumen in einer Reihe von vier Paaren von V-förmigen Hohlräumen unterscheidet, jedoch in jedem vierten Paar von V-förmigen Hohlräumen gleich ist, was zu unterschiedlichen Polbogenwinkeln zwischen jedem V-förmigen Paar von Hohlräumen in der Reihe von vier Paaren von V-förmigen Hohlräumen führt, wobei sich jedoch die gleichen Polbogenwinkel bei jedem vierten Paar von V-förmigen Hohlräumen wiederholt. Eine derartige Konfiguration weist insgesamt vier unterschiedliche Polbogenwinkel (θ_a, θ_b, θ_c und θ_d auf. Es ist zu beachten, dass θ_a ≠ θ_b ≠ θ_c ≠ θ_d. Um die Herstellungskosten zu reduzieren, können die V-förmigen Paare von Hohlräumen jedes Blechpakets 310 ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors, der durch die Blechpakete 310 gebildet wird, erstreckt.
In einem Stapel von Blechpaketen 310, von denen jedes die in 8 veranschaulichte Konfiguration aufweist, kann jedes erste Blechpaket nicht gedreht sein, kann jedes zweite Blechpaket um eine erste Achse 312 gedreht sein, kann jedes dritte Blechpaket um eine zweite Achse 314 gedreht sein und kann jedes vierte Blechpaket um eine dritte Achse 316 gedreht sein, sodass sich die Orientierungen innerhalb eines Stapels der Blechpakete in einem Muster von vier wiederholen, um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 310 zu erzeugen (siehe z. B. 3 und 7), um die magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen.
Das Drehen der Blechpakete 310, um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 310 zu erzeugen, beinhaltet Drehen der Blechpakete um ungefähr 180° um die jeweiligen Achsen. Die erste Achse 312, die zweite Achse 314 und die dritte Achse 316 können alle senkrecht zu einer Rotationsachse eines Rotors sein, der durch die Blechpakete 310 gebildet wird, die die in 8 veranschaulichte Konfiguration aufweisen, können jedoch alle relativ zu der Rotationsachse radial zueinander versetzt sein. Die erste Achse 312, die zweite Achse 314 und die dritte Achse 316 können als die Mittellinie einer mechanischen Polteilung (z. B. die zweite Achse 314) oder entlang einer Außenkante einer beliebigen der mechanischen Polteilungen definiert sein, die sich ebenfalls an der Grenze zwischen beliebigen der benachbarten mechanischen Polteilungen befindet (z. B. erste Achse 312), um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 310 zu erzeugen, während die axiale Ausrichtung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen aufrechterhalten wird. Alternativ kann das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 310 erreicht werden, indem benachbarte Blechpakete relativ zueinander um die Rotationsachse des Rotors um eine oder mehrere mechanische Polteilungen gedreht werden. Zum Beispiel kann jedes erste Blechpaket nicht gedreht sein, könnte jedes zweite Blechpaket um eine mechanische Polteilung gedreht sein, könnte jedes dritte Blechpaket um zwei mechanische Polteilungen gedreht sein und könnte jedes vierte Blechpaket um drei mechanische Polteilungen gedreht sein.
Unter Bezugnahme auf 9 ist eine zweite alternative Ausführungsform des Blechpakets 410 veranschaulicht, bei der sich der Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern zwischen zwei oder mehr Paaren der V-förmigen Hohlräume unterscheidet. Insbesondere stellt die Ausführungsform in 9 acht Paare von V-förmigen Hohlräumen dar, bei denen sich der Versatzwinkel zwischen den Dauermagnetaussparungen und den Magnetfeldführungskammern zwischen jedem V-förmigen Paar von Hohlräumen unterscheidet, was zu unterschiedlichen Polbogenwinkeln zwischen jedem V-förmigen Paar von Hohlräumen führt. Eine derartige Konfiguration weist insgesamt acht unterschiedliche Polbogenwinkel θ_a, θ_b, θ_c, θ_d, θ_e, θ_f, θ_g und θ_h auf. Es ist zu beachten, dass θ_a ≠ θ_b ≠ θ_c ≠ θ_d ≠ θ_e ≠ θ_f ≠ θ_g ≠ θ_h. Um die Herstellungskosten zu reduzieren, können die V-förmigen Paare von Hohlräumen jedes Blechpakets 410 ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors, der durch die Blechpakete 410 gebildet wird, erstreckt.
In einem Stapel von Blechpaketen 410, von denen jedes die in 9 veranschaulichte Konfiguration aufweist, kann jedes erste Blechpaket nicht gedreht sein, kann jedes zweite Blechpaket um eine erste Achse 412 gedreht sein, kann jedes dritte Blechpaket um eine zweite Achse 414 gedreht sein, kann jedes vierte Blechpaket um eine dritte Achse 416 gedreht sein, kann jedes fünfte Blechpaket um eine vierte Achse 418 gedreht sein, kann jedes sechste Blechpaket um eine fünfte Achse 420 gedreht sein, kann jedes siebte Blechpaket um eine sechste Achse 422 gedreht sein, kann jedes achte Blechpaket um eine siebte Achse 424 gedreht sein, sodass sich die Orientierungen innerhalb eines Stapels der Blechpakete in einem Muster von acht wiederholen, um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 410 zu erzeugen (siehe z. B. 3 und 7), um die magnetische Schräglage zu erzeugen, ohne die Magnete zu neigen.
Das Drehen der Blechpakete 410, um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 410 zu erzeugen, beinhaltet Drehen der Blechpakete um ungefähr 180° um die jeweiligen Achsen. Die erste Achse 412, die zweite Achse 414 und die dritte Achse 416, die vierte Achse 418, die fünfte Achse 420, die sechste Achse 422 und die siebte Achse 424 können alle senkrecht zu einer Rotationsachse eines Rotors sein, der durch die Blechpakete 410 gebildet wird, die die in 9 veranschaulichte Konfiguration aufweisen, können jedoch alle relativ zu der Rotationsachse radial zueinander versetzt sein. Die erste Achse 412, die zweite Achse 414 und die dritte Achse 416, die vierte Achse 418, die fünfte Achse 420, die sechste Achse 422 und die siebte Achse 424 können als die Mittellinie einer mechanischen Polteilung (z. B. die zweite Achse 414) oder entlang einer Außenkante einer beliebigen der mechanischen Polteilungen definiert sein, die sich ebenfalls an der Grenze zwischen beliebigen der benachbarten mechanischen Polteilungen befindet (z. B. erste Achse 412), um das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 410 zu erzeugen, während die axiale Ausrichtung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen aufrechterhalten wird. Alternativ kann das axiale Versetzen der Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Blechpaketen 410 erreicht werden, indem benachbarte Blechpakete relativ zueinander um die Rotationsachse des Rotors um eine oder mehrere mechanische Polteilungen gedreht werden. Zum Beispiel kann jedes erste Blechpaket nicht gedreht sein, könnte jedes zweite Blechpaket um eine mechanische Polteilung gedreht sein, könnte jedes dritte Blechpaket um zwei mechanische Polteilungen gedreht sein, könnte jedes vierte Blechpaket um drei mechanische Polteilungen gedreht sein, könnte jedes fünfte Blechpaket vier mechanische Polteilungen geteilt sein, könnte jedes sechste Blechpaket fünf mechanische Polteilung gedreht sein, könnte jedes siebte Blechpaket sechs mechanische Polteilungen gedreht sein und könnte jedes achte Blechpaket sieben mechanische Polteilungen gedreht sein.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 ein Stator 40 gezeigt. Der Stator 40 weist Zähne 43 und Statorwicklungshohlräume oder -nuten 45 auf, um einen Satz von Statorwicklungen zu stützen. Der Stator 40 kann einen Rotor 14 umgeben, der eine Vielzahl von Rotorbereichen aus einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen aufweist, in denen Dauermagnetaussparungen angeordnet sind. Einige der Bereiche sind nicht gezeigt. Die Differenz zwischen den Polbogenwinkeln kann gleich der Nutteilung 42 des Stators sein. Die Nutteilung 42 ist der mechanische Winkel zwischen benachbarten Nuten, die um den gesamten Stator 40 angeordnet sind. Zum Beispiel weist ein Stator 40 mit 48 Nuten eine Nutteilung 42 von 7,5 Grad auf. Die Differenz zwischen den Polbogenwinkeln kann gleich der Nutteilung 42 des Stators 40 sein.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich eher um beschreibende als um einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Während unterschiedliche Ausführungsformen als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen im Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein könnten, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, welche von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Demnach liegen Ausführungsformen, die hinsichtlich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rotor einer elektrischen Maschine, der dazu konfiguriert ist, sich um eine erste Achse zu drehen, bereitgestellt, der Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Platten, die entlang der ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen innerhalb jeder Platte vorhanden sind, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind; und eine Vielzahl von Dauermagneten, wobei sich jeder Dauermagnet durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen erstreckt, wobei jede Dauermagnetaussparung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen axial relativ zu jeder anderen axial ausgerichtet ist und wobei jeder Satz von Dauermagnetaussparungen eine Dauermagnetaussparung von jeder Platte beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform variieren die Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare innerhalb jeder Platte.
Gemäß einer Ausführungsform variieren die Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen zwischen mindestens einem ersten der V-förmigen Paare und einem zweiten der V-förmigen Paare innerhalb jeder Platte.
Gemäß einer Ausführungsform weist jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche auf, und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine dritte der Vielzahl von Platten um eine dritte Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die vordere Fläche der dritten Platte die vordere Fläche einer vierten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse radial zueinander versetzt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste der Vielzahl von Platten um die erste Achse gedreht, sodass die ersten Plattenkontakte um eine oder mehrere mechanische Polteilungen von einer benachbarten Platte versetzt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rotor einer elektrischen Maschine, der Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Platten, die entlang einer ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen variieren und innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte nicht variieren, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche auf, und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine dritte der Vielzahl von Platten um eine dritte Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die vordere Fläche der dritten Platte die vordere Fläche einer vierten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse radial zueinander versetzt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse aufeinander ausgerichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rotor einer elektrischen Maschine, der Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Platten, die entlang einer ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen zwischen mindestens einem ersten und einem zweiten der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte variieren, sodass jede Platte mindestens zwei unterschiedliche Polbogenwinkel definiert, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche auf, und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine dritte der Vielzahl von Platten um eine dritte Achse gedreht, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die vordere Fläche der dritten Platte die vordere Fläche einer vierten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse radial zueinander versetzt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste der Vielzahl von Platten um die erste Achse gedreht, sodass die ersten Plattenkontakte um eine oder mehrere mechanische Polteilungen von einer benachbarten Platte versetzt sind.

Claims

Rotor einer elektrischen Maschine, der dazu konfiguriert ist, sich um eine erste Achse zu drehen, umfassend: eine Vielzahl von Platten, die entlang einer ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen variieren, sodass jede Platte mindestens zwei unterschiedliche Polbogenwinkel definiert, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind; und eine Vielzahl von Dauermagneten, wobei sich jeder Dauermagnet durch einen Satz von Dauermagnetaussparungen erstreckt, wobei jede Dauermagnetaussparung innerhalb jedes Satzes von Dauermagnetaussparungen relativ zu jeder anderen axial ausgerichtet ist und wobei jeder Satz von Dauermagnetaussparungen eine Dauermagnetaussparung von jeder Platte beinhaltet.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei die Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare innerhalb jeder Platte variieren.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei die Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen zwischen mindestens einem ersten der V-förmigen Paare und einem zweiten der V-förmigen Paare innerhalb jeder Platte variieren.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche aufweist und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 4, wobei eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht ist, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 5, wobei eine dritte der Vielzahl von Platten um eine dritte Achse gedreht ist, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die vordere Fläche der dritten Platte die vordere Fläche einer vierten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 6, wobei die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse radial zueinander versetzt sind.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 6, wobei eine erste der Vielzahl von Platten um die erste Achse gedreht ist, sodass die ersten Plattenkontakte um eine oder mehrere mechanische Polteilungen von einer benachbarten Platte versetzt sind.
Rotor einer elektrischen Maschine, umfassend: eine Vielzahl von Platten, die entlang einer ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen variieren und innerhalb mindestens eines der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte nicht variieren, sodass jede Platte mindestens zwei unterschiedliche Polbogenwinkel definiert, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 9, wobei jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche aufweist und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 10, wobei eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht ist, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 11, wobei eine dritte der Vielzahl von Platten um eine dritte Achse gedreht ist, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die vordere Fläche der dritten Platte die vordere Fläche einer vierten Platte innerhalb des Stapels berührt.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 12, wobei die zweite Achse und die dritte Achse relativ zu der ersten Achse aufeinander ausgerichtet sind.
Rotor einer elektrischen Maschine, umfassend: eine Vielzahl von Platten, die entlang einer ersten Achse gestapelt ist, wobei jede der Platten V-förmige Paare von Hohlräumen definiert, wobei jedes V-förmige Paar von Hohlräumen einen Polbogenwinkel definiert, wobei jeder Hohlraum eine Dauermagnetaussparung und eine Magnetfeldführungskammer aufweist, die sich von der Dauermagnetaussparung relativ zu der ersten Achse radial nach außen erstreckt, wobei Versatzwinkel zwischen den Magnetfeldführungskammern und den Dauermagnetaussparungen zwischen mindestens einem ersten und einem zweiten der V-förmigen Paare von Hohlräumen innerhalb jeder Platte variieren, sodass jede Platte mindestens zwei unterschiedliche Polbogenwinkel definiert, und wobei die Platten derart gestapelt sind, dass die Dauermagnetaussparungen zwischen benachbarten Platten axial ausgerichtet sind und dass die Magnetfeldführungskammern zwischen benachbarten Platten axial versetzt sind.
Rotor einer elektrischen Maschine nach Anspruch 14, wobei jede der Platten der Vielzahl von Platten eine vordere Fläche und eine hintere Fläche aufweist und wobei die V-förmigen Paare von Hohlräumen jeder Platte ein identisches Muster bilden, das sich axial in Bezug auf die erste Achse von der vorderen Fläche zu der hinteren Fläche erstreckt, und wobei eine erste der Vielzahl von Platten um eine zweite Achse gedreht ist, die senkrecht zu der ersten Achse ist, sodass die hintere Fläche der ersten Platte die hintere Fläche einer zweiten Platte innerhalb des Stapels berührt.