專利名稱：用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前述部分所述的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：
電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的磁性部件通常包括疊垛在彼此的頂端上的導(dǎo)磁片，以形成一個(gè)片組件。該片型結(jié)構(gòu)保證一種良好的磁通(或磁通量)流動(dòng)并防止例如渦電流損失的形成。就制造技術(shù)而言，一種由多片制造的定子和轉(zhuǎn)子組件是優(yōu)選的，因?yàn)槿魏纹叫杏隈R達(dá)軸的孔易于通過(guò)在各片中模切出對(duì)應(yīng)孔或空腔進(jìn)行制造，這些孔必須布置在組件中，諸如為軸、線槽、冷卻管和縱向緊固螺栓制造的那些孔。類似地，容易使定子和轉(zhuǎn)子的周向表面成為圓形，或者如果需要，略微偏離圓形。
在永磁體(或永久磁鐵)電機(jī)中，永磁體通常通過(guò)將它們嵌入到轉(zhuǎn)子片組件中或?qū)⑺鼈兙o固到轉(zhuǎn)子的周向表面上而配裝到轉(zhuǎn)子上。當(dāng)永磁體片嵌入到轉(zhuǎn)子片組件中時(shí)，如從現(xiàn)有技術(shù)中已知的，必須在轉(zhuǎn)子片組件中形成對(duì)應(yīng)的溝槽。當(dāng)前，效率高的永磁體是由具有優(yōu)良磁性的釹鐵硼(NdFeB)制造的。盡管它不像先前通常使用的釤鈷材料那樣易碎，但由此材料制成的永磁體片的處理以及將它們配裝到指定的溝槽內(nèi)需要極高的精度且花費(fèi)大量的時(shí)間，當(dāng)它們以磁化的狀態(tài)配裝到其位置上時(shí)新的永磁體的高磁力也會(huì)使它們的處理更為困難。
必須將轉(zhuǎn)子的磁路尺寸確定成，使得磁通的路線以盡可能最佳的方式通過(guò)一個(gè)氣隙到達(dá)電機(jī)的氣隙并進(jìn)一步到達(dá)定子。同時(shí)，轉(zhuǎn)子必須足夠支承作用在其上的負(fù)載。由于轉(zhuǎn)子是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以它的結(jié)構(gòu)一定要盡可能的輕。包括導(dǎo)磁鐵片的片組件、永磁體材料和轉(zhuǎn)子的任何其他本體結(jié)構(gòu)以及軸必須在完成的電機(jī)中形成一個(gè)足夠堅(jiān)固和均勻的單元。在制造技術(shù)方面該電機(jī)也必須容易實(shí)施且成本低廉。
一種包括定子并具有嵌入到轉(zhuǎn)子中的永磁體的電機(jī)從專利出版物WO00/62399中可以了解到。然而，按照該出版物公開的解決方案關(guān)于上述的性質(zhì)具有顯著的缺陷。


發(fā)明內(nèi)容
作為本申請(qǐng)的主題的本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉且容易制造的新的永磁體馬達(dá)，其磁性相對(duì)于目前的要求具有競(jìng)爭(zhēng)力且與之相適應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明以權(quán)利要求1的特征部分中的具體特征為特征。有關(guān)本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施例，可參照從屬權(quán)利要求。
按照本發(fā)明的技術(shù)解決方案提出一種帶有以低成本制造的轉(zhuǎn)子的永磁體電機(jī)。在制造期間可以容易地處理轉(zhuǎn)子的部件，且方便地將彼此結(jié)合起來(lái)。包括轉(zhuǎn)子的磁路的磁性片組件或部分片組件在將永磁體配裝到其上之前是一個(gè)獨(dú)立的緊湊的單元。不需要用特定的工具就可以將永磁體安裝和裝接到其位置上?？拷D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線的第一片組件由轉(zhuǎn)子軸支承，并在磁極之間靠近轉(zhuǎn)子的外周邊延伸。這在轉(zhuǎn)子的周邊的側(cè)邊上產(chǎn)生出寬度實(shí)質(zhì)上等于轉(zhuǎn)子磁極的空腔。磁極由配裝到第一片組件的空腔內(nèi)的其他片組件形成，并實(shí)質(zhì)上延伸到轉(zhuǎn)子的周邊。這產(chǎn)生出轉(zhuǎn)子極的外表面。在第一片組件和第二片組件之間保持有空間，該空間以實(shí)質(zhì)上相等的寬度延伸到轉(zhuǎn)子的外周邊。用來(lái)磁化馬達(dá)的永磁體配裝到該空間中。通過(guò)將永磁體推動(dòng)到其位置上實(shí)現(xiàn)從外周邊的安裝。
在轉(zhuǎn)子的徑向方向上簡(jiǎn)單的將永磁體緊固且不需要任何特定的工具或部件。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括幾個(gè)軸向模塊。這使得不需要任何復(fù)雜的布置就制造甚至大尺寸的馬達(dá)成為可能。模塊的尺寸確定有利于設(shè)計(jì)并在制造技術(shù)方面帶來(lái)好處?？梢砸环N操作方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的便利，且永磁體可用來(lái)單獨(dú)磁化每個(gè)模塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，面對(duì)轉(zhuǎn)子的氣隙的外片組件和裝接到轉(zhuǎn)子軸上的內(nèi)片組件可以由不同類型的片制成。各片可基于與特別適用于每個(gè)組件的不同性質(zhì)有關(guān)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的因素進(jìn)行選擇。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，不帶有用于永磁體的開口的均勻片布置在部分模塊之間。這使得轉(zhuǎn)子的機(jī)械性能更好。



下面將通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中； 圖1圖示出轉(zhuǎn)子的剖面；以及 圖2圖示出轉(zhuǎn)子片組件的部分剖面。

具體實(shí)施例方式 圖1圖示出一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子2的剖面。為了清楚起見(jiàn)，該圖僅表示出該轉(zhuǎn)子的四分之一的區(qū)段。一個(gè)內(nèi)片組件4由導(dǎo)磁片5形成并配裝在軸6上。除了一個(gè)用于軸的孔之外，在片組件的各片中已模切出許多其他的孔8，以便使該結(jié)構(gòu)更輕。而且，在片組件的外部分上已經(jīng)模切出孔10，用于在制造片組件期間配裝上桿，以便將這些片定位并在完成的轉(zhuǎn)子中將它們彼此相互緊固。離該軸最遠(yuǎn)的內(nèi)片組件的外邊緣具有一個(gè)爪型結(jié)構(gòu)。每個(gè)三角形爪12的點(diǎn)14延伸到轉(zhuǎn)子外周邊，靠近電機(jī)的氣隙。在爪的兩側(cè)邊上緊鄰爪尖部的區(qū)域已模切出溝槽16。爪的底部已進(jìn)行了模切，以形成一個(gè)小的突出部18。內(nèi)片組件4的各片使用已知的方法由諸如硅合金鐵的材料制造而成。外片組件20由類似于內(nèi)片組件的各片的方式層疊在彼此的頂部上的三角形片22形成。外片組件20形成轉(zhuǎn)子的磁極。它們由與內(nèi)片組件的各片相同的材料制造。電機(jī)的性質(zhì)還可以通過(guò)使用更薄的且具有更好的磁性的片來(lái)加強(qiáng)。一個(gè)內(nèi)片組件和單獨(dú)結(jié)構(gòu)的極使得雜散的磁通能夠降低。在各片22中已模切出孔24，以便于安裝和對(duì)正。各片的尺寸是這樣，在各片22和內(nèi)片組件的各片的齒12之間保留一個(gè)矩形的空腔21。該空腔朝轉(zhuǎn)子的外周邊開口-即馬達(dá)氣隙。在片22的兩個(gè)側(cè)邊上在與爪12的溝槽16相同的位置處已經(jīng)模切出溝槽25。一旦將轉(zhuǎn)子片組件4和20組裝在一起，就將基本上與開口同樣尺寸的永磁體片26配裝到保持在它們之間的開口21中。將永磁體片26從轉(zhuǎn)子的外圓周的方向進(jìn)行推動(dòng)，在推動(dòng)之后，將鎖定片28沿轉(zhuǎn)子軸的方向配裝到各片組件的溝槽16和25中。鎖定片起用于接納永磁體的開口21的封閉件的作用。因此，在轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極的兩側(cè)邊上存在有在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及徑向方向上對(duì)齊的磁體。在每個(gè)磁極中，磁體在轉(zhuǎn)子的軸向方向上是呈一個(gè)V形布置。
按照?qǐng)D1所圖示的方式形成轉(zhuǎn)子模塊。在一單個(gè)轉(zhuǎn)子中可以有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子模塊。圖2圖示出一個(gè)也指示其模塊結(jié)構(gòu)的沿圖1的轉(zhuǎn)子的A-A線取的局部剖面。該轉(zhuǎn)子包括在軸向方向上的四個(gè)模塊或部分轉(zhuǎn)子30。這些轉(zhuǎn)子是由如上所述組裝的第一和第二片組件形成的。在圖2中，轉(zhuǎn)子的剖面經(jīng)過(guò)其中一個(gè)磁片26，其表示在磁體的頂部上的鎖定片28的剖面和因此表示從電機(jī)的氣隙方向看的相鄰磁體的鎖定片28’。
在模塊之間存在有中間片32，從軸6延伸到轉(zhuǎn)子的外周邊并將轉(zhuǎn)子模塊彼此相互分離開。同時(shí)，它們固定并支承磁體26且將磁體鎖定件保持在其位置。中間片32分別在模切到磁鐵片組件4和20的孔10和24的位置處具有對(duì)應(yīng)的孔。桿34，在圖示中僅包括了其中的一個(gè)，延伸通過(guò)整個(gè)轉(zhuǎn)子。它們用作通過(guò)以已知的方式(未示出)從轉(zhuǎn)子的各端部到轉(zhuǎn)子端板通過(guò)螺栓固定的連接裝置。
如上所述，本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)提出某種優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，上面的描述不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是對(duì)專利保護(hù)范圍的限制。本發(fā)明的各種實(shí)施例可以在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子，它由實(shí)質(zhì)上垂直于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的層疊的片(5、22)形成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)第一片組件(4)和至少一個(gè)第二片組件(20)，所述第一片組件位于靠近所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線的位置且在所述轉(zhuǎn)子的周邊的側(cè)邊上具有寬度實(shí)質(zhì)上等于轉(zhuǎn)子磁極的空腔，而所述第二片組件配裝到所述第一片組件的內(nèi)腔中且實(shí)質(zhì)上延伸到所述轉(zhuǎn)子的周邊，形成所述磁極的外表面，且其中在所述第一片組件和所述第二片組件之間設(shè)置有延伸到所述轉(zhuǎn)子的外周邊的空間(21)，用于所述馬達(dá)的磁化的永磁體(26)可配裝到所述空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體(26)可從所述轉(zhuǎn)子的外周邊的側(cè)邊配裝到所述轉(zhuǎn)子上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第一片組件(4)和所述第二片組件(22)實(shí)質(zhì)上延伸到所述轉(zhuǎn)子的周邊且溝槽(16、25)沿所述片組件更接近所述周邊的邊緣布置，用以配裝用于所述永磁體的鎖定件(28)
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述鎖定件(28)由平行于轉(zhuǎn)子軸(6)的鋼片制成，所述鋼片可配裝到所述片組件的所述溝槽(16、25)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，形成所述第一片組件(4)的所述片(5)實(shí)質(zhì)上比形成所述第二片組件(20)的所述片(22)厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，連接裝置(34)配裝在所述第二片組件(20)中，以便在所述轉(zhuǎn)子的徑向方向?qū)⑺銎M件保持在其位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的端部具有端板，所述片組件通過(guò)軸(6)和/或所述連接裝置(34)可緊固到所述端板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述片組件(20)在所述周邊表面上的形式是波浪形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，軸向模塊(30)可由所述第一片組件(4)和所述第二片組件(20)形成，所述轉(zhuǎn)子在整個(gè)長(zhǎng)度上由多個(gè)所述模塊組裝而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子的片組件(4、20)中布置有軸向開口(21)，其延伸到所述轉(zhuǎn)子的周邊并朝向所述周邊開口，且所述永磁體(26)可配裝到平行于所述轉(zhuǎn)子軸(6)的所述溝槽中，且所述開口(21)可使用封閉件(28)由氣隙的側(cè)邊封閉。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體在所述轉(zhuǎn)子中是呈一個(gè)V形布置。
全文摘要
一種用于電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子，它由實(shí)質(zhì)上垂直于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的層疊的片(5、22)形成。轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)第一片組件(4)和至少一個(gè)第二片組件(20)，第一片組件位于靠近轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線的位置且在轉(zhuǎn)子的周邊的側(cè)邊上具有寬度實(shí)質(zhì)上等于轉(zhuǎn)子磁極的空腔，而第二片組件配裝到第一片組件的內(nèi)腔中且實(shí)質(zhì)上延伸到轉(zhuǎn)子的周邊，形成磁極的外表面。在第一片組件和第二片組件之間設(shè)置有延伸到轉(zhuǎn)子的外周邊的空間(21)，用于馬達(dá)的磁化的永磁體(26)可配裝到該空間內(nèi)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1957514SQ20058001705
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者J·馬爾姆伯格 申請(qǐng)人:Abb有限公司