[发明专利]双磁体电动机

说明书

技术领域

本发明的各种实施例涉及用在电机械（electrical machine）中的永久磁体的材料的选择，并且对更特别地涉及对用在内部永久磁体（IPM）机械中的永久磁体的多种构造的使用。

背景技术

在高功率IPM电机械中，“稀土”材料被用来改善性能。用于这些的原材料是非常昂贵的并且也提供变化的温度：性能折衷。

利用高性能磁体的IPM机械内的转子不能在所要求的连续功率水平下产生的温度下执行。因此，可以在峰值可用功率和退磁保护之间作出折衷。目前的一个折衷是不得不选择可以经受高温但峰值可用功率减小的磁体，或具有高的峰值功率但连续温度降低的磁体。而且，较高温度能力的磁体是比较昂贵的。

这里讨论的本发明的各种实施例以新颖且非显而易见的方式解决IPM机械的这些方面的问题。

发明内容

本发明的一些实施例的一个方面涉及一种内部永久磁体电动机。在一些实施例中，电动机具有尺寸和构造不同的永久磁体，并对这些磁体使用多种类型的材料。

另一实施例包括具有外直径的转子，和由第一材料制造的多个第一永久磁体和由不同的第二材料制造的多个第二永久磁体。在又一实施例中，第一材料具有在第一磁通强度下的第一退磁膝，而第二材料具有在第二磁通强度下的第二退磁膝。又一些其它实施例包括：所述多个第一磁体中的每一个具有第一质量；所述多个第二磁体中的每一个具有第二质量，其中第一质量小于第二质量，并且第一磁通强度小于第二磁通强度。

本发明的另一方面涉及一种内部永久磁体电动机。一些实施例包括定子，该定子包括能够携载预定电流的多个电导体。其它实施例包括转子，该转子以可转动的方式被支撑在定子内，所述转子包括由第一材料制造的多个第一永久磁体和由不同的第二材料制造的多个第二永久磁体。在又一些其它实施例中，多个第一永久磁体具有在预定定子电流下的第一磁通强度，并且多个第二永久磁体具有在同一预定定子电流下的第二磁通强度。在又一些其它实施例中，第一材料具有在第一磁通强度下的第一退磁磁通，而第二材料具有在第二磁通强度下的第二退磁磁通；其中第一磁通强度小于第二退磁磁通，而第二磁通强度大于第二退磁磁通。

应当理解，在这个总结部分中以及在本申请中的其它地方描述的各种设备和方法可以被表示为大量的不同组合和子组合。本文预想到所有这种有用的、新颖的、有创造性的组合和子组合，应当认识到的是，不必对这些组合的每一个都进行详尽的描述。

附图说明

这里示出的一些图包括尺寸。另外，这里示出的一些图可以由成比例的图或从可以按比例的照片产生。应当理解，图中的这种尺寸或相关的比例是用于举例目的，并不被做为限制。

图1是根据本发明的一个实施例的电动机组件（motor assembly）的透视图。

图2是图1的设备的侧视图。

图3A是图2的转子和定子的分解视图。

图3B是图2的转子和定子的侧透视图。

图4A是图2的组装好的转子和定子的横截面部分的放大图。

图4B是图4A的设备的一部分的放大图。

图5A是根据本发明的一个实施例的一对被涂覆的磁体组件的透视图。

图5B是没有涂层的图5A的组件的视图。

图5C是图5B的组件的端视图。

图6A是根据本发明的另一实施例的转子和定子的横截面的一部分。

图6B是根据本发明的另一实施例的转子和定子的横截面的一部分。

图6C是根据本发明的另一实施例的转子和定子的横截面的一部分。

图6D是根据本发明的另一实施例的转子和定子的横截面的一部分。

图6E是根据本发明的另一实施例的转子和定子的横截面的一部分。

图7是作为温度的函数的根据本发明的一个实施例的材料的磁化曲线的图解图。

图8是对于数种不同材料而言的、作为磁体温度的函数的图7的退磁断点的图解图。

图9是如在多个不同温度下示出的、对于特定材料而言的作为电流的函数的磁体表面磁通强度的法向分量的图解图。

图10是如在多个不同温度处示出的、对于不同材料而言的作为电流的函数的磁体表面磁通强度的法向分量的图解图。

具体实施方式