磁材料。單獨的層壓盤狀板可以沖壓、激光切割、水射流切割等。
[0025]如圖5所示，根據(jù)一個或多個實施例，軸向通風孔405在轉(zhuǎn)子疊片400中的布置可在感應電機或其它合適的電機或機器中提供改進的冷卻。圖5示出轉(zhuǎn)子疊片組件500，其包括堆疊的多個轉(zhuǎn)子疊片400。(為了避免使圖5太過復雜，可選的旋轉(zhuǎn)對準構(gòu)件未示出)。通風孔405的軸向?qū)士商峁┐┻^通風孔405的多個通道，以允許冷卻氣流510流過其中而冷卻結(jié)合了轉(zhuǎn)子疊片組件500的感應電機。在一些實施例中，氣流510可被安裝在轉(zhuǎn)子芯組件上或附近的風扇驅(qū)動或抽吸通過通風孔405。在其它實施例中，與轉(zhuǎn)子芯組件一體構(gòu)成的徑向通風孔可充當風扇，并由此產(chǎn)生氣流510。(應注意，圖5所示的氣流510的方向是隨意的，取決于例如一個或多個氣流源比如風扇的源和位置)。一些實施例可具有各種結(jié)構(gòu)，比如位于頂部轉(zhuǎn)子疊片400上或附近和/或位于轉(zhuǎn)子疊片400之間的通風孔間隔件和/或通風孔翅(未示出)，以提供一個或多個徑向冷卻溝道來引導氣流510徑向進出通風孔405。與圖3的已知轉(zhuǎn)子疊片構(gòu)造中的通風孔305的數(shù)量和總橫截面面積相比，通風孔405可比通風孔305允許明顯更多的氣流穿過轉(zhuǎn)子芯組件。相應地，可提供改進的冷卻。此外，如下面更詳細所述，轉(zhuǎn)子疊片400的通風孔布置不會顯著不利地影響結(jié)合了轉(zhuǎn)子疊片400的感應電機的性能。
[0026]圖6示出一種促進感應電機中的通風的方法。根據(jù)一個或多個實施例，方法600可通過計算機或計算機系統(tǒng)的執(zhí)行編程指令的一個或多個硬件處理器來實施。在框602，硬件處理器可接收電機規(guī)格。電機規(guī)格可包括例如下列中的一個或多個:用戶定義需求，比如危險區(qū)劃分和/或環(huán)境溫度范圍；初始負荷(例如扭矩和/或慣性)；起動轉(zhuǎn)矩值、功率值；電壓值；每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)值；頻率值；電機部件信息；和/或轉(zhuǎn)子疊片通風孔信息。電機部件信息可包括來自標準電機零件數(shù)據(jù)庫的特性，比如軸(例如硬性或柔性類型、軸直徑等)；定子(例如尺寸、繞組信息等)；和/或轉(zhuǎn)子(例如長度和直徑尺寸等)。
[0027]轉(zhuǎn)子疊片通風孔信息可包括例如具有考慮實際轉(zhuǎn)子疊片(具有特定通風孔布置)的幾何形狀/尺寸的有效實體面積(effective solid area)的模型轉(zhuǎn)子疊片等同物，如圖7A和7B所示。圖7A示出實際轉(zhuǎn)子疊片700A，其可具有中心孔707a和以兩個圓形排布置的多個通風孔705。圖7B示出模型轉(zhuǎn)子疊片等同物700B，其可具有中心孔707b以及在考慮通風孔705和中心孔707a的面積之后可表示轉(zhuǎn)子疊片700A的總實體面積的有效實體面積706。模型轉(zhuǎn)子疊片700B可以是在框602處由硬件處理器接收的電機規(guī)格的一部分，并且可以處于由任何合適CAD(計算機輔助設(shè)計)程序或工具創(chuàng)建的圖表形式。或者，模型轉(zhuǎn)子疊片700B可在框602處以任何其它合適的形式接收。其它合適的轉(zhuǎn)子疊片通風孔信息可包含在電機規(guī)格中。
[0028]返回圖6，在框604，硬件處理器可基于接收的電機規(guī)格來確定電機性能。電機性能可包括下列中的任何一個或多個:扭矩、電流、功率損失、功率因數(shù)、效率值、轉(zhuǎn)矩值、等效電路、溫度上升、解析和/或數(shù)值模似得到的磁噪聲值和/或經(jīng)驗得到的總噪聲值。硬件處理器可根據(jù)需要從一個或多個存儲裝置中獲得各種標準化和/或已知數(shù)據(jù)和/或先前計算并存儲的數(shù)據(jù)，以確定電機性能。硬件處理器可以是能夠執(zhí)行編程指令、從存儲器獲得數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲至存儲器以及執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯計算及功能的任何合適裝置。硬件處理器可以是例如微處理器、數(shù)字信息處理器、控制器等。
[0029]在確定框606，檢查來自框604的結(jié)果。如果可接受，則方法600可終止于終端框608。可接受的結(jié)果可包括例如處于可接受或用戶定義范圍中的計算的功率輸出、扭矩、電流、功率損失、功率因數(shù)、效率值、轉(zhuǎn)矩值、溫度和/或噪聲值。如果結(jié)果不可接受，則方法600可行進至框610。在一些實施例中，第一通過框604的結(jié)果可自動地被認為是不可接受的，其中，方法600可自動地行進至框610。
[0030]在框610，硬件處理器可接收通風孔布置信息，通風孔布置信息包括與構(gòu)造在轉(zhuǎn)子疊片上的通風孔布置(比如轉(zhuǎn)子疊片400的多個通風孔405)的物理幾何形狀和/或尺寸有關(guān)的信息。所述信息可以處于圖形布局的形式，由任何合適的CAD程序或工具創(chuàng)建，或者處于合適的相關(guān)信息列表的形式。可以使用表示通風孔布置的任何其它合適的形式，其表明例如通風孔的橫截面面積、轉(zhuǎn)子疊片上的通風孔的定位、通風孔與位于感應電機的一個或多個其它部件中的其它空氣通道的互連等。而且，還可以接收與通風孔布置的物理幾何形狀和/或尺寸相關(guān)的其它合適的信息，所述信息可以任何合適的形式接收。
[0031]在框612，硬件處理器可基于在框602接收的電機規(guī)格中的一個或多個、在框610接收的通風孔布置信息和/或任何其它合適信息來分析穿過感應電機(包括轉(zhuǎn)子芯組件)的氣流。由硬件處理器執(zhí)行的氣流分析可包括識別氣流源和氣流限制點，并計算位于或沿一個或多個氣流通道和/或轉(zhuǎn)子疊片通風孔處的各區(qū)域或位置處的流率和壓力下降。在一些實施例中，硬件處理器可執(zhí)行編程編碼，編程編碼模擬并分析作為一維氣流網(wǎng)絡(luò)(類似于電子網(wǎng)絡(luò))穿過感應電機的氣流，如圖8所示。例如，氣流網(wǎng)絡(luò)800表示使用電阻符號的氣流限制，比如外殼限制811、端部繞組限制812和818以及芯阻813和817。這種軟件可允許用參數(shù)表示整個電機的各種限制(孔口、通道等)和氣流源(例如轉(zhuǎn)子、風扇等)。這可允許計算穿過電機每個區(qū)域的流率所有限制處的壓力下降。
[0032]返回圖6，在框614，硬件處理器可基于在框602接收的電機規(guī)格的一個或多個、在框610接收的通風孔布置信息和/或任何其它合適信息分析感應電機的電磁屬性。該分析可包括計算出磁通密度、鐵損、飽和度和/或磁化流中的至少一個。硬件處理器可執(zhí)行編程指令，編程指令表示交互式有限元電磁分析程序，其中，交互式有限元電磁分析程序計算二維靜態(tài)或準靜態(tài)電磁場及它們的參數(shù)(例如能量、感應、力、電感、損失等)。這種程序可與CAD 系統(tǒng)交互，可以是例如 Institute of Electrical Machines of the Swiss FederalInstitute of Technology, of Zurich, Switzerland 的程序 FEMAG。在一些實施例中，在框601處執(zhí)行的電磁分析可包括顯示穿過定子和轉(zhuǎn)子疊片的繪制磁場線的圖形輸出。如圖9所示，磁場線的圖形表示可用于評估不同通風孔布置在轉(zhuǎn)子疊片中的電磁效果。
[0033]圖9示出根據(jù)一些實施例，表示具有穿過其中的磁場線950圖案的定子930和轉(zhuǎn)子芯組件940的圖形圖像的示例。轉(zhuǎn)子芯組件940可以由例如堆疊的多個轉(zhuǎn)子疊片400組裝成。如所示，磁場線950沿徑向穿過軸向通風孔915、軸向通風孔925和槽903周圍的轉(zhuǎn)子芯組件940，穿過繞組933周圍的定子930。磁場線950可表示磁通量，磁通量可被認為是穿過表面的磁場分量。在一些實施例中，磁通量可以與顯示穿過表面的場線的數(shù)量成比例。如圖9所示，磁場線950 (在該實施例中，可被認為期望的“蜿蜒”磁通路徑)在定子930和轉(zhuǎn)子芯組件940上相當均勻地間隔開。這可表明對于大部分，磁通密度在定子930和轉(zhuǎn)子芯組件940上是期望地均勻的。磁通量密度可被認為是磁場在給定點的強度和方向的測量值。高磁通密度可非期望地導致更多磁化的電抗、磁化流、和/或更多磁化損耗?？傮w上，根據(jù)一個或多個實施例，單獨場線之間更寬的間隔和/或沒有明顯偏轉(zhuǎn)(比如在軸向通風孔周圍)通常是期望的電磁結(jié)果。
[0034]返回圖6，在確定框616處檢查氣流分析和電磁分析的結(jié)果。如果氣體分析和電磁分析的任一結(jié)果是不可接受的，則方法600可行進至框618。不可接受的氣流結(jié)果可包括例如位于可接受最小值以下的氣流速率、超過可接受限度的壓力下降和/或空氣可非期望地在電機內(nèi)再循環(huán)的標志。應注意，其它非期望的氣流結(jié)果可被認為是不可接受的。
[0035]不可接受的電磁結(jié)果可包括轉(zhuǎn)子芯磁化飽和(可導致差的電機性能)的標志。不可接受的結(jié)果還可包括例如特定區(qū)域中的高磁通密度、高鐵損和/或高磁化流。這種狀況可指示在磁場線的圖表中，其中，場線的緊密間隔或壓縮可表明一個或多個問題，比如高磁通密度。場線的緊密間隔或壓縮可由例如過大的軸向通風孔導致，其中，可移除轉(zhuǎn)子疊片的過多活性材料以創(chuàng)建那些大通風孔。應注意，其它非期望的電磁結(jié)果可被認為是不可接受的。
[0036]在框618，可以修改通風孔布置的物理幾何形狀。這可涉及例如改變一個或多個通風孔的數(shù)量、形狀、尺寸和/或位置和/或通風孔在轉(zhuǎn)子疊片中的一個或多個排。在一些實施例中，可以進行對通風孔布置、轉(zhuǎn)子疊片和/或感應電機中的任何其它部分的物理幾何形狀的其它合適修改。在一個或多個實施例中，可使用任何合適的圖表或CAD程序來進行修改。額外地或替代地，可使用其它合適技術(shù)來進行修改。在完成修改時，方法600可返回框612，其中，硬件處理器