用于電機的轉(zhuǎn)子、電機和用于制造電機的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于電機的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明還設(shè)及包括所述轉(zhuǎn)子的電機并且設(shè)及用于制 造電機的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在設(shè)置有沿著轉(zhuǎn)子的圓周大致W相等間隔布置的復(fù)數(shù)個磁極的電機轉(zhuǎn)子中，每個 磁極具有直極軸或直軸。兩個相鄰的直極軸形成角，該角被交軸平分。與直極軸對應(yīng)的電 抗（reactance)被稱作直軸電抗，而與交軸對應(yīng)的電抗被稱作交軸電抗。磁阻扭矩與交軸 電抗的倒數(shù)值和直軸電抗的倒數(shù)值的差成比例，該差值可W被寫成l/Xq-1/Xd。因此，可W 通過增大直軸電抗或通過減小交軸電抗來增加磁阻扭矩。
[0003] 已知的磁阻電機的轉(zhuǎn)子包括具有沿軸向方向疊置的多個相同的轉(zhuǎn)子片的轉(zhuǎn)子巧。 多個轉(zhuǎn)子片中的每個轉(zhuǎn)子片包括沿著轉(zhuǎn)子片的周向方向定位的多個磁通導(dǎo)引部段，多個磁 通導(dǎo)引部段中的每個磁通導(dǎo)引部段包括由具有高磁導(dǎo)的材料制成的多個磁通路徑和由具 有低磁導(dǎo)的材料制成的多個隔磁磁橋（fluxbarrier)。磁通路徑和隔磁磁橋沿著磁通導(dǎo)引 部段的徑向方向交替地定位。鑒于機械的原因，由具有高磁導(dǎo)的材料制成的橋接部連接相 鄰的磁通路徑。在相應(yīng)的磁通導(dǎo)引部段中定位成距轉(zhuǎn)子片的中屯、軸線最近的每個隔磁磁橋 具有大致在磁通導(dǎo)引部段的交軸處橫跨隔磁磁橋的橋接部。另外，在相應(yīng)的磁通導(dǎo)引部段 中定位成距轉(zhuǎn)子片的中屯、軸線第二近的每個隔磁磁橋具有大致在磁通導(dǎo)引部段的交軸處 橫跨隔磁磁橋的橋接部。
[0004] 橋接部應(yīng)該盡可能窄，W避免從一個磁通路徑至另一磁通路徑的不期望的泄漏磁 通。泄漏磁通降低了效率且減小了最大扭矩并且增加了空載電流從而使電機的電氣性能劣 化。因此，橋接部越窄電機的電氣性能越好。
[0005] 通常，通過在鐵磁片中沖壓隔磁磁橋和其他所需的開口并且堆疊該些片W形成轉(zhuǎn) 子巧來制造磁阻電機的轉(zhuǎn)子。通過沖壓制造的多個轉(zhuǎn)子片疊置在端板之間，多個轉(zhuǎn)子片由 延伸通過轉(zhuǎn)子片的螺栓附接至端板。
[0006] 與沖壓相關(guān)的問題在于不能通過沖壓形成窄的橋接部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提高包括如下轉(zhuǎn)子片的電機的電氣性能，該轉(zhuǎn)子片包括橋接部同 時能夠通過沖壓來獲得。本發(fā)明的目的通過由獨立權(quán)利要求1中陳述的內(nèi)容來表征的轉(zhuǎn)子 來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[000引本發(fā)明基于的是提供如下轉(zhuǎn)子片的構(gòu)思，該轉(zhuǎn)子片包括至少兩個類型的磁通導(dǎo)引 部段，每個所述類型的磁通導(dǎo)引部段與其余類型的磁通導(dǎo)引部段相比具有不同數(shù)量的帶有 橋接部的隔磁磁橋。在轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子片布置成使得在沿軸向方向與第一類型磁通導(dǎo)引部段 相鄰的位置處設(shè)置有第二類型磁通導(dǎo)引部段。由于轉(zhuǎn)子片彼此軸向地壓靠，因此第一磁通 導(dǎo)引部段的隔磁磁橋中的橋接部也能夠支承沿軸向方向與第一磁通導(dǎo)引部段相鄰定位的 第二磁通導(dǎo)引部段的隔磁磁橋。在軸向串聯(lián)的隔磁磁橋中，一些隔磁磁橋具有橋接部并且 其他隔磁磁橋不具有橋接部。因此，軸向串聯(lián)的隔磁磁橋的平均橋接部寬度小于軸向串聯(lián) 的隔磁磁橋的實際橋接部的平均橋接部寬度。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點是在不需要減小橋接部寬度的情況下可W提高具有包括橫跨隔磁 磁橋的橋接部的轉(zhuǎn)子片的電機的電氣性能。在某種程度上，本發(fā)明在不需要減小橋接部實 際寬度的情況下減小了橋接部的有效寬度。
【附圖說明】
[0010] 下面將參照附圖根據(jù)優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行更詳細(xì)地描述，在附圖中：
[0011] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的轉(zhuǎn)子的四個相繼的轉(zhuǎn)子片；
[0012] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子片；
[001引圖3示出了軸向地疊置的四個圖2的轉(zhuǎn)子片擬及 [0014] 圖4示出了包括圖3的轉(zhuǎn)子片堆的轉(zhuǎn)子。
【具體實施方式】
[00巧]圖1示出了轉(zhuǎn)子片RS1、RS2、RS3和RS4,所述轉(zhuǎn)子片RS1、RS2、RS3和RS4是根據(jù) 本發(fā)明的實施方式的四極轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子巧的相繼的轉(zhuǎn)子片。轉(zhuǎn)子片RS1至RS4適用于同步磁 阻電機。在轉(zhuǎn)子巧中，轉(zhuǎn)子片RS1至RS4軸向地疊置使得轉(zhuǎn)子片RS2疊置在轉(zhuǎn)子片RS1與 轉(zhuǎn)子片RS3之間，并且轉(zhuǎn)子片RS3疊置在轉(zhuǎn)子片RS2與轉(zhuǎn)子片RS4之間。
[0016] 轉(zhuǎn)子片RS1至RS4中的每個轉(zhuǎn)子片包括沿著轉(zhuǎn)子片的周向方向定位的磁通導(dǎo)引部 段FG1、FG2、FG3和FG4。磁通導(dǎo)引部段FG1至FG4中的每個磁通導(dǎo)引部段包括由具有高磁 導(dǎo)的材料制成的磁通路徑P1、P2、P3和P4W及由具有低磁導(dǎo)的材料制成的隔磁磁橋B1、B2、 B3和B4。磁通路徑和隔磁磁橋沿著對應(yīng)的磁通導(dǎo)引部段的徑向方向交替地定位。
[0017] 磁通路徑P1至P4布置成將磁通量從磁通路徑的第一極端引導(dǎo)至其第二極端，第 一極端和第二極端兩者終止在轉(zhuǎn)子表面處并且在轉(zhuǎn)子表面處沿其圓周的方向彼此間隔開。 磁通路徑P1至P3W下述方式定形狀：周向極端即在上文被稱作第一極端和第二極端的該 些極端處于距轉(zhuǎn)子的中軸線比正討論的磁通路徑的中央部分的外表面大致更遠(yuǎn)的徑向距 離處。磁通路徑P1至P3是向內(nèi)彎曲的。
[001引每個隔磁磁橋B1至B4布置成增加直軸電抗與交軸電抗的比。換句話說，每個隔 磁磁橋B1至B4布置成在由具有高磁導(dǎo)的材料制成的相鄰的元件之間提供高磁阻。
[0019] 轉(zhuǎn)子片RS1至RS4中的每個轉(zhuǎn)子片還包括中央部段RCS。中央部段RCS呈大致X 形，其中，X的每個稍端延伸至轉(zhuǎn)子的表面。每個磁極的直極軸dA穿過中央部段RCS的延伸 至轉(zhuǎn)子表面的部分。在中央部段RCS的中部存在孔RH，該孔RH布置成接納轉(zhuǎn)子軸。
[0020] 中央部段RCS由具有高磁導(dǎo)的材料制成。因此，中央部段RCS形成用于每個磁通 導(dǎo)引部段的中央磁通路徑P0。每個中央磁通路徑P0鄰近相應(yīng)的隔磁磁橋B1定位，并且布 置成將磁通量從中央磁通路徑的第一極端引導(dǎo)至其第二極端，所述第一極端和第二極端兩 者終止在轉(zhuǎn)子表面處。
[0021] 轉(zhuǎn)子片RS1至RS4彼此相同。在轉(zhuǎn)子巧中，相繼的轉(zhuǎn)子片被偏置31/4弧度巧0° )， 其中，轉(zhuǎn)子片RS2的磁通導(dǎo)引部段FG4疊置在轉(zhuǎn)子片RS1的磁通導(dǎo)引部段FG1與轉(zhuǎn)子片RS3 的磁通導(dǎo)引部段FG3之間，并且轉(zhuǎn)子片RS3的磁通導(dǎo)引部段FG3疊置在轉(zhuǎn)子片RS2的磁通 導(dǎo)引部段FG4與轉(zhuǎn)子片RS4的磁通導(dǎo)引部段FG2之間。
[0022] 在磁通導(dǎo)引部段FG1中，隔磁磁橋B1至B4中沒有一個隔磁磁橋具有截斷隔磁磁 橋的橋接部。在磁通導(dǎo)引部段FG2中，橋接部BR21截斷隔磁磁橋B1，橋接部BR22截斷隔磁 磁橋B2,并且橋接部BR23截斷隔磁磁橋B3。在磁通導(dǎo)引部段FG3中，橋接部BR31截斷隔 磁磁橋B1。在磁通導(dǎo)引部段FG4中，橋接部BR41截斷隔磁磁橋B1并且橋接部BR42截斷隔 磁磁橋B2。除橋接部的數(shù)量之外，磁通導(dǎo)引部段FG1、FG2、FG3和FG4彼此相同。
[0023] 在圖1的實施方式中，橋接部中的每個橋接部定位成使得轉(zhuǎn)子的交軸穿過橋接 部。圖1中僅示出了穿過轉(zhuǎn)子片RS1的磁通導(dǎo)引部段FG1的交軸cIaW及兩個直極軸cIa，該 交軸ciA平分由兩個直極軸dA形成的角。橋接部中的每個橋接部關(guān)于相應(yīng)的交軸對稱。另 夕F，每個橋接部的寬度基本上相同。
[0024] 轉(zhuǎn)子片RS1至RS4中的每個轉(zhuǎn)子片包括的靠近轉(zhuǎn)子片的中屯、軸線的橋接部比遠(yuǎn)離 轉(zhuǎn)子片的中屯、軸線的橋接部更多。在轉(zhuǎn)子片RS1至RS4中的每個轉(zhuǎn)子片中，最內(nèi)部的隔磁 磁橋B1具有總計=個橋接部，而隔磁磁橋B2具有總計兩個橋接部，并且隔磁磁橋B3具有 總計一個橋接部。
[0025] 轉(zhuǎn)子片RS1至RS4中的每個轉(zhuǎn)子片包括多個連接孔口。每個磁通路徑P1包括連 接孔口CA1，每個磁通路徑P2包括連接孔口CA2,并且每個磁通路徑P3包括連接孔口CA3。 連接孔口適用于接納用于將疊置的轉(zhuǎn)子片按壓在一起的螺栓或椿。替代性地，轉(zhuǎn)子片可W 通過例如膠合彼此附接。
[0026] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子片RS1'。轉(zhuǎn)子片RSr包括