SE530697C2 - Rotor till en elmotor, rotorplåtar för uppbyggnad av rotorn, samt en elmotor med en sådan rotor - Google Patents

Description

25 30 530 E35? 2 änden öppna slitsar för inskjutning och fasthållning av perrnanentrnagneter, varvid de öppna slitsarna mynnar mot periferin av rotorn för att öka det magnetiska flödet och minska magnetiskt läckage. För säker fixering av permanentmagneterna i rotom krävs två olika plåtar och eventuellt limning.

WO 00/ 62399 visar en rotor till en elmotor, där olika typer av rotorplåtar erfordras för att fasthålla V-formigt placerade pennanentmagneter på sådant sätt, att den ena änden av magnetema hålles frilagd mot ytterperiferin av rotorn, vilket försvårar och fördyrar montaget.

DE 202 01 831 U1 beskriver rotorplåt för PM-motorer, där tangentiellt orienterade magneter hålls fastklämda på periferin med hjälp av fjädrande plattor, som utan lim medger säker ytmontering av magnetema med en enda typ av rotorplåt, varvid mag- neterna kan ligga nära en liten luftspalt mellan rotor och stator. Emellertid finns ett relativt stort luftgap mot rotorplåten radiellt innanför magnetema och en liten kon- taktyta däremellan, vilket försämrar det magnetiska flödet i sj älva rotorn. Den tang- entiella placeringen av magnetema medför också att antalet magneter starkt begrän- sas liksom det totala magnetflödet.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att föreslå en rotor till en elmotor av det inledningsvis nämnda slaget, vilken medger användning av en enda typ av rotorplåtar för att på ett enkelt sätt genom fastklämning fixera magnetema i rotorplå- tama utan hjälp av lim under samtidig friläggning av ett kantparti av magnetstavarna i för att reducera magnetiskt läckage och underlätta det magnetiska flödet mellan ro- tor och stator, varvid den limfria fixeringen av permanentmagneterna i rotorns ro- torplåtar även möjliggör en enkel demontering av perrnanentmagneterna för en se- nare återanvändning. För detta ändamål utmärker sig rotom enligt uppfinningen av de särdrag som är angivna i det självständiga patentkravet 1. 10 15 20 25 30 530 BB? 3 Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ringformig rotorplåt till en rotor för en elmotor, vilken plåt utmärker sig av de särdrag som är angivna i det självständiga patentkravet 3.

Slutligen föreslår uppfinningen i det självständiga patentkravet 5 en elmotor innefat- tande en rotor uppbyggd av de ringformiga rotorplåtar enligt uppfinningen.

Ytterligare särdrag hos ansökningsförernålen enligt uppfinningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifo- gade ritningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar schematiskt en sprängvy i perspektiv av en PM-motor; Fig. 2 är en sidovy av en rotorplåt enligt uppfinningen; och Fig. 3 är en perspektivvy av en monteringsfas av rotorplåtarna.

Detaljbeskrívning av fóredragen utföringsform En elmotor av den PM-typ till vilken föreliggande uppfinning hänför sig visas i Fig. 1 och betecknas generellt med 10. Elmotom 10 innefattar ett hus 12, ivilket lind- ningar 14 av koppartråd är lagda kring icke visade tänder För bildande av en ring- formíg stator. En rotor 16 är roterbart lagrad inuti statorn och vridfast förbunden med en utgående axel 18. Med 20 betecknas ett täcklock som förankras på huset 12.

Rotom 16 är uppbyggd av ett flertal, normalt flera hundra, ringformiga rotorplåtar 22 av för ändamålet lämpligt material (Fig. 2 och 3), som staplas överlappande var- andra till ett axiellt plåtpaket. Varje rotorplåt 22 har ett flertal fickor 24, 26 av före- trädesvis rektangulär tvärsnittsform för att motta axiellt långsträckta permanent- magneter 28 av motsvarande tvärsektion. Fickoma 24, 26 är orienterade i vinkel re- lativt varandra och har en relativt fickans bredd smal öppning 30 vid sin ena ytter- 10 15 20 25 530 E97 4 kant. Vid ett arrangemang för 24 permanentmagnetstavar, såsom visas i Fig. 2 och 3, kan vinkeln mellan fickorna 24, 24 uppgå till ca. 63° och öppningen 30 kan ha en bredd av ungefär ett par millimeter. I Fig. 3 visas hur rotorplåtarna 22 vid monte- ringen först staplas till ett plåtpaket med hjälp av stålstavar 31, innan dessa avlägs- nas och ersätts av magnetstavarna 28.

Mellan de från varandra divergerande fickorna 24, 26, sett i radiell riktning från ro- torplåtens 22 centrum, begränsas en väsentligen triangulär eller sektorforrnad plåtdel 32, som enbart över ett tunt livparti 34 vid ett radiellt inre hörn är förbunden med en radiellt inre del 36 av den ringfonniga rotorplâten 22. Detta tunna livparti 34, som kan ha en bredd av ca. 1 mm, medger en eftergivlighet i omkretsrikiiingen för sek- torforrnade delen 32. Mellan intilliggande fickor 24, 26, som konvergerar mot var- andra, sett i radiell riktning från rotorplåtens 22 centrum, begränsas en väsentligen triangulär plåtdel 3 8, som med en radiellt inre basdel 40 är fast förbunden med den radiellt inre delen 36 av den ringformiga rotorplåten 22 och som vid ett radiellt yttre spetsparti uppvisar en väsentligen tangentiell periferidel 42, som är utformad att fasthålla den i öppningen 30 frilagda änden av de i fickorna 24, 26 inskjutna penna- nentrnagnetstavama 28.

Genom att de sektorformade plåtdelarna 32 är eftergivligt infasta i den inre delen 36 av rotorplåten 22 vid det tunna livpartiet 34 kan de verka som klämförband mellan de intilliggande magneterna 28, då dessa inskjuts axiellt i fickorna 24, 26 och därvid utjämna måttvariationer hos magneterna. Tillsammans med periferidelen 42 fasthål- les magneterna 28 säkert i fickorna 24, 26 under rotoms 16 rotation utan att något ytterligare vidhäftningsmedel, såsom lim eller liknande, erfordras.

Den enligt uppfinningen föreslagna rotorplåten 22 medger genom sin konstruktion med ett öppet yttre hörn i magnetfickoma 24, 26 att det magnetiska flödet mellan rotor och stator kan maximeras under samtidigt minimalt flödesläckage, vilket bi- 5313 557 5 drar till en ökad effekt hos elmotom. Vidare kan rnagneterna 28 lätt återvinnas vid skrotning av motorn, eftersom de ej är fastlimmade i rotorplâtama 22.

Claims (6)

10 15 20 25 30 530 69? 6 Patentkrav

1. Rotor till en elmotor, innefattande ett flertal till ett axiellt plåtpaket staplade, ringfonniga rotorplåtar (22) för fasthållning av ett flertal runt rotorns omkrets förde- lade, axiellt förlöpande pennanentmagnetstavar (28) med väsentligen rektangulär tvärsnittsforrn, varvid rotorplåtarna (22) har fickor (24, 26) av väsentligen motsva- rande tvärsnittsform för inrymmande och fasthållning av permanentmagnetstavarna (28) på sådant sätt, att närliggande stavar (28) bildar en vinkel mot varandra och mot en radie hos rotorn (16) och att åtminstone ett parti av ena ändkanten av varje stav (28) är frilagd mot ytterperiferin av plåtpaketet, kännetecknad av att fickorna (24, 26) for intilliggande, från varandra divergerande permanentrnagnetstavar (28), sett i radiell riktning från rotorns (16) centrum, i varje rotorplåt (22) mellan sig begränsar en väsentligen triangulär plåtdel (32), som enbart med ett radiellt inre livparti (34) är eftergivligt förbunden med en radiellt inre del (36) av den ringforrniga rotorplåten.

2. Rotor enligt krav l, kännetecknad av att fickorna (24, 26) för intilliggande, mot varandra konvergerande permanentmagnetstavar (28), sett i radiell riktning från ro- torns centrum, i varje rotorplåt (22) mellan sig begränsar en väsentligen triangulär plåtdel (38), som med en radiellt inre basdel (40) är fast förbunden med den radiellt inre delen av den ringforrniga rotorplåten (22) och som vid ett radiellt yttre spetspar- ti uppvisar en väsentligen tangentiell periferidel (42), som fasthåller den frilagda änden av de intilliggande pennanentmagnetstavama (28) i fickorna (24, 26).

3. Ringformig rotorplåt för att i ett axiellt staplat plåtpaket av ett flertal liknande rotorplåtar (22) bilda en rotor (16) till en elmotor, där plåtama (22) fasthåller ett flertal runt rotorns omkrets fördelade, axiellt förlöpande permanentrnagnetstavar (2 8) med väsentligen rektangulär tvärsnittsforrn, varvid rotorplåten (22) har fickor (24, 26) av väsentligen motsvarande tvärsnittsform för inrymmande och fasthållning av permanentmagnetstavarna (28) på sådant sätt, att närliggande stavar bildar en vinkel mot varandra och mot en radie hos rotom (16) och att åtminstone ett parti av 10 15 20 25 30 5310 597 7 ena ändkanten av varje magnetstav (28) är frilagd mot ytterperiferin av plåtpaketet, kännetecknad av att fickoma (24, 26) for intilliggande, från varandra divergerande permanentrnagnetstavar (18), setti radiell riktning från rotorns centrum, i varje ro- torplåt (22) mellan sig begränsar en väsentligen triangulär plåtdel (32), som enbart med ett radiellt inre livparti (34) är eftergivligt förbunden med en radiellt inre del (3 6) av den ringformiga rotorplåten (22).

4. Ringformig rotorplåt enligt krav 3, kännetecknad av att fickorna (24, 26) för in- tilliggande, mot varandra konvergerande permanentrnagnetstavar (28), sett i radiell riktning från rotorns (16) centrum, i varje rotorplåt (22) mellan sig begränsar en vä- sentligen triangulär plåtdel (3 8), som med en radiellt inre basdel (40) är fast förbun- den med den radiellt inre delen (36) av den ringforrniga rotorplåten (22) och som vid ett radiellt yttre spetsparti uppvisar en väsentligen tangentiell periferidel (42), som fasthåller den frilagda ändkanten av de intilliggande permanentmagnetstavarna (28) i fickorna.

5. Elmotor med en av ett flertal axiellt staplade, ringfonniga rotorplåtar (22) upp- byggd rotor (16) för fasthållning av ett flertal runt rotoms omkrets fördelade, axiellt förlöpande permanentmagnetstavar (28) med väsentligen rektangulär tvärsnittsforrn, och en rotorn (16) omgivande stator med lindningar (14) lagda kring tänder, utfor- made att vid strömmatning av lindningarna (14) bilda elektromagneter för påverka permanentmagneterna (28) att generera ett vridmoment på en med rotorn (16) for- bunden, utgående axel (18), varvid rotorplåtarna (22) har fickor (24, 26) av väsent- ligen motsvarande tvärsnittsforin för inrymmande och fasthållning av permanent- magnetstavarna (2 8) på sådant sätt, att närliggande stavar bildar en vinkel mot var- andra och mot en radie hos rotorn (16) och att åtminstone ett parti av ena ändkanten av varje stav (28) är frilagd mot ytterperiferin av plåtpaketet, kännetecknad av att fickorna (24, 26) för intilliggande, från varandra divergerande permanentmagnetsta- var (28), sett i radiell riktning från rotorns (16) centrum, i varje rotorplåt (22) mellan sig begränsar en väsentligen triangulär plåtdel (32), som enbart med ett radiellt inre l0 530 657 8 livparti (34) är eftergivligt förbunden med en radiellt inre del (36) av den ringforrni- ga rotorplåten (22).

6. Elmotor enligt krav 5, kännetecknad av att fickorna (24, 26) for intilliggande, mot varandra konvergerande pennanentmagnetstavar (28), sett i radiell riktning från rotorns centrum, i varje rotorplât (22) mellan sig begränsar en väsentligen triangulär plåtdel (38), som med en radiellt inre basdel (40) är fast förbunden med den radiellt inre delen (3 6) av den ringformiga rotorplåten (22) och som vid ett radiellt yttre spetsparti uppvisar en väsentligen tangentiell periferidel (42), som fasthåller den fri- lagda ändkanten av de intilliggande pennanentmagnetstavarna (28) i fickorna.