[发明专利]用于电机的永磁模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于永磁电机的转子的永磁模块。此外，本发明涉及一种永磁电机的转子。此外，本发明涉及一种永磁电机。此外，本发明涉及一种用于组装永磁电机的转子的方法。此外，本发明涉及一种用于组装永磁电机的方法。

背景技术

在设计永磁电机、即永磁马达或发电机中的挑战之一涉及永磁体到永磁电机的转子的固定。通常转子的构造是关于几个因素的折衷，这些因素例如有永磁体的冷却、特别抵抗离心力的机械强度、防潮湿和其它环境因素的密封保护、在没有经由例如支撑结构的过度漏磁通量的情况下利用永磁体的材料、永磁体形状的简单/复杂性、产生的转矩的波动以及涉及安装和制造的因素。

公开文献EP1860755A2公开了一种包括具有外缘的转子的永磁转子布置。磁体载体的圆周排列被固定到外缘的表面。每个磁体载体具有面向径向方向的表面。由例如不锈钢或玻璃增强环氧树脂的非磁性材料制成的倒U形保持器被固定到每个磁体载体，且被布置成与磁体载体一起形成轴向延伸通道。至少一个永磁材料块位于轴向延伸通道中。磁体载体、倒U形保持器和至少一个永磁材料块构成永磁模块，该永磁模块在转子的切线方向上延伸360/N度，其中N是大致沿切线方向设置的永磁体模块的数目。上述类型的永磁模块可被分开地生产且被用作永磁转子的构件块。磁通量密度在永磁电机的气隙中的空间分布必需充分地接近期望形式，以便将由永磁电机产生的转矩的波动保持在足够低的水平。与上述类型的永磁模块结合，实现磁通量密度的期望空间分布需要对永磁体造型。例如，矩形棱柱形状的永磁体不必然地提供足够好的操作质量。因此，在永磁体的形状的复杂性和操作质量之间要有平衡。对永磁体造型的需要使得永磁体更昂贵且制造更困难。

发明内容

根据本发明第一方面，提供一种新的用于永磁电机的转子的永磁模块。所述永磁模块在转子的切线方向上延伸至少180度，且所述永磁模块包括：

-铁磁钢片堆叠，所述铁磁钢片堆叠包括在与所述铁磁钢片垂直的方向上的至少一个凹槽；

-至少一个永磁体，所述至少一个永磁体位于所述至少一个凹槽中，且被布置成产生穿透所述铁磁钢片堆叠的表面的磁通量，所述铁磁钢片堆叠的所述表面具有适于将预定磁通量密度分布形成到所述永磁电机的气隙中的形状；

-支撑结构，所述支撑结构被布置成以机械的方式支撑所述铁磁钢片堆叠；和

-由实心铁磁钢制成的至少一个基板，每个基板位于所述至少一个凹槽中的一个凹槽的开口处，且与所述至少一个凹槽一起构成设置所述至少一个永磁体的孔隙。

由凹槽和基板形成的孔隙的形状优选是矩形棱柱，以便允许永磁体的形状也是简单的矩形棱柱。另一方面，通过利用具有适合形式的钢片，上面提到的铁磁钢片堆叠的表面的形状可被自由设计。因此，在不需要永磁体的复杂形状的情况下，能够实现磁通量密度在永磁电机的气隙中期望的空间分布。

根据本发明第二方面，提供一种永磁电机的新转子。所述转子包括具有轴的中央部和在所述中央部的表面上且在所述转子的所述切线方向上接连设置的至少两个根据本发明的永磁模块。

根据本发明第三方面，提供一种新的永磁电机。所述永磁电机具有转子，该转子包括具有轴的中央部。所述转子包括在所述中央部的表面上且在所述转子的所述切线方向上接连设置的至少两个根据本发明的永磁模块。

根据本发明第四方面，提供一种用于组装永磁电机的转子的新方法。所述方法包括将根据本发明的永磁模块安装到所述转子的中央部的表面上。

根据本发明第四方面，提供一种用于组装永磁电机的新方法。所述方法包括将转子安装到所述永磁电机的定子孔中，其中所述转子包括在所述转子的中央部的表面上且在所述转子的所述切线方向上接连设置的至少两个根据本发明的永磁模块。

本发明的多个示范性实施例被在所附从属权利要求中描述。

当与附图结合阅读时，通过以下具体示范性实施例的描述中，将最好地理解本发明的关于构造和操作方法的各示范性实施例以及其附加目的和优势。

动词“包括”在本文献中用作开放式限定，不排除存在未列举的特征。除了明确说明外，从属权利要求中列举的特征可相互自由组合。

附图说明

以下在示例意义上且参考附图更详细地说明本发明的示范性实施例和其优势，在附图中：

图1a示出根据本发明实施例的永磁模块，图1b示出该永磁模块的截面图；

图2a示出根据本发明实施例的永磁模块，图2b示出该永磁模块的截面图；