[发明专利]转子

说明书

技术领域

本发明概括地涉及一种用于电动机的转子。本发明尤其涉及一种用于直接起动永磁电机（line start permanent magnet motor）的转子。

背景技术

直接起动电机是在它的转子中同时装备有永磁体和短路条（short circuit bar）的电动机。传统的直接起动永磁电机在感应起动笼（induction starting cage）的内部具有磁体。从现有技术中可知，永磁电机在同步速度方面具有较好的运转特性。用于直接起动永磁电机的典型的转子由堆叠在彼此的顶部上的多个层叠转子片制造，从而形成磁芯。冲压的狭槽设置在转子片中，并且这些狭槽构造成接纳铝制压铸鼠笼（aluminium die cast squirrel cage）和磁体。需要一组薄的、层叠转子片，以避免沿转子的轴向产生涡流。鼠笼（装置）用于起动和运行电机，直到接近同步速度。在同步速度上，磁体接管并保持以同步速度旋转的转子。

填充空气的磁体狭槽与相邻的铝狭槽之间的桥墙（bridge）非常重要。那些桥墙必须足够厚，以提供所需的机械强度并且确保在压铸过程期间没有铝从铝狭槽流到磁体狭槽，因为这样将无法将磁体安装到磁体狭槽中。

从电磁的角度来看，这些桥墙应保持尽可能地薄，因为来自磁体的通量的重要部分在这些桥墙中流动，并且不与定子电流连结。其问题在于，该漏磁通对扭矩没有贡献。因此，这些桥墙必须保持尽可能地薄，以利用尽可能多的磁体。

US2010/01339441A1披露了一种用于直接起动永磁体电机的转子。在该专利申请中，桥墙大于1mm，因此可以预料到显著的磁通量泄漏。

公知地，用于直接起动电机中的永磁体的每个磁体狭槽必须由无磁体端部区域（magnet free end area）围绕。对该端部区域的需求是为了避免磁通量短路，使得永磁体的端部的更多部分能够用于产生扭矩。WO2008/137709A2披露了用于直接起动永磁体电机的转子，其中桥墙是条形的。这种几何形状在现有技术中得到广泛地使用。

另一方面，WO0106624A1披露了一种用于直接起动永磁体电机的转子，其中无磁体端部区域具有基本上三角形的形状。

在现有技术中，桥墙大于1mm，因此可预料到显著的漏磁通。

发明内容

本发明的目的在于详细说明一种用于直接起动永磁电机的转子，其中沿不期望的方向运行的磁通量能够减小。本发明的另一目的在于说明一种使漏磁通量最小化的转子。

本发明的这些和其他目的和优点从以下描述和所附权利要求书中将是显而易见的。将认识到，之前的描述并非旨在列出本发明的所有的特征和优点。本发明的多种实施例将满足本发明的目的的多种结合，并且本发明的一些实施例将提供比所有列出的特征更少的特征，并且满足比所有列出的目的更少的目的。

本发明的目的能够借助如权利要求1的前序部分中描述的转子而实现，该转子的特征在于，从转子条狭槽的边缘和/或从端部区域的边缘延伸的至少一个凹口将转子片带（sheet band）划分成第一区域和第二区域，其中第一区域的最小宽度小于第二区域的最小宽度。

因此，实现了沿不期望的方向运行的磁通量能够减小，并且漏磁通量能够减小。因此，永磁体的端部的更多部分能够用于产生扭矩。因此，根据本发明的直接起动电机需要更少的磁体材料，并且该电机可比现有技术的直接起动电机更便宜。

凹口可具有任何合适的形式。作为示例，这些凹口可以是锥形的、V形的、U形的或者矩形的。在根据本发明的一个实施例中，凹口具有纵向的几何形状，并且基本上垂直于转子片带的边缘和/或基本上垂直于磁体狭槽的侧面的边缘延伸。

有利地，凹口通过转子片带延伸至少一半行程。因此，可以减小桥墙的宽度，使得尽可能多的磁体得到利用。

第一区域可具有任何合适的形式，并且它可取决于凹口的数量和凹口的几何形状。第一区域或第二区域的宽度可改变，然而，最小的宽度也可能出现在第一区域或第二区域中的一个以上的地方中。作为示例，可以在第一区域或第二区域的限定区域中设置恒定的宽度。

可以具有这样的转子，其中第一区域的最小宽度小于第二区域的最小宽度，并且第二区域是无凹口区域。一般而言，该方案将能够以简单的方式减小沿不期望的方向运行的磁通量以及磁通量的泄漏。

可有益地，至少一个凹口在第一侧壁和第二侧壁上接界，并且至少第一侧壁的一部分和/或第二侧壁的一部分基本上垂直于边缘延伸。