[发明专利]电动旋转的机器的转子有效
申请号: | 201410406407.4 | 申请日: | 2014-08-18 |
公开(公告)号: | CN104377854B | 公开(公告)日: | 2018-10-30 |
发明(设计)人: | 罗尔夫·福尔默 | 申请(专利权)人: | 西门子公司 |
主分类号: | H02K1/22 | 分类号: | H02K1/22;H02K1/02 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 余刚;李慧 |
地址: | 德国*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电动 旋转 机器 转子 | ||
本发明涉及一种电动旋转的机器(9)的磁阻式转子(3),该转子具有偶数数量的极(6),其中磁阻式转子的极(6)的材料具有磁性结构各向异性,即在一个空间方向上具有比较小的磁阻,带有μr>20的相对磁导率和>1T的饱和极化度,并且在另外两个与其垂直的空间方向上具有比较高的磁阻,带有μr<1.6的相对磁导率。
技术领域
本发明涉及一种电动旋转的机器的转子和电动旋转的机器自身,其中转子具有与方向相关的不同的电感。
背景技术
在目前的电机结构中,例如利用软磁材料构造磁阻式转子,并且所述转子利用转子片中的气隙来组合,以便获得与方向相关的不同的磁电阻。因而在d轴和q轴中产生不同的电感并且因此引起在转子表面上的切向力。
在转子中的具有内置的磁体的永久励磁的机器中,在转子的软磁性的片中设置针对性的气隙,以便减少q-电感(q-Induktivitaet)。
此时的缺点是,对于这种转子而言的制造花费相比较而言是很大的。这种电动旋转机器的效率相比较而言是很小的。
发明内容
由此引出本发明的目的,完成一种构造简单的转子、特别是磁阻式转子,其具有和永久励磁的同步电动机一样的电学和动力学属性。
所提出的目的通过具有偶数数量的极的电动旋转的机器的磁阻式转子来实现,其中磁阻式转子的极的材料具有磁性结构各向异性,该材料在一个空间方向上具有较小的磁阻,带有μr>20的相对磁导率和>1T的饱和极化度,并且在另外两个与其垂直的空间方向上具有较高的磁阻,其带有μr<1.6的相对磁导率。
所提出的目的也通过永久励磁的转子借助于基本上在径向上布置的铁氧体磁铁来实现,所述铁氧体磁铁通过具有磁性结构各向异性的材料彼此分开,该材料在一个空间方向上具有较小的磁阻,带有μr>20的相对磁导率和>1T的饱和极化度,并且在另外两个与其垂直的空间方向上具有较高的磁阻,其带有μr<1.6的相对磁导率。
所提出的目的也通过具有定子的电动旋转的机器来实现,所述转子具有产生磁场的绕组,在运行具有根据本发明所述的转子的电动旋转的机器时,所述磁场产生电磁相互作用。
根据本发明,磁阻式转子现在配有具有磁性结构各向异性的材料。该材料在一个空间方向上具有很小的μr>20的磁阻和B>1T的饱和极化度。在另外两个与其垂直的空间方向上,其表现与空气类似并具有μr<1.6。在这两个另外的空间方向上,存在相比较而言更大的磁阻。
这种结构导致了与永久励磁的同步机器的效率相类似的效率。在这种具有磁性结构各向异性的材料中不涉及完全意义上的形成对转子的独有激励的永磁体,而且通过结构各向异性,在一个空间方向上-其也可以是逐段地可修改的-以微小的磁阻引导由定子产生的磁通量。
由于不制造、特别是不励磁完全意义上的永磁体,降低了制造成本。
这种具有磁性结构各向异性的材料仅具有相比较而言很小的矫顽磁场强度(Koezitivfeldstaerke)。
有利地,在此主要使用钕-铁-硼,在特有的铸造方法中,其具有很小的、<10kA/m的矫顽磁场强度。
这种材料的应用导致了在电动机器中的新的结构特征。现在可以定向地引导磁通量,这导致了很小的漏磁并且特别是相对于传统的磁阻式机器而言,提高了电动机的效率。在转子的结构中已经根据方向影响了或者调整了转子的电感。从而得到两极的、四极的、六极的、八极的或者更多极的转子。
在本发明的其他实施方式中,在具有内置的例如是径向布置的铁氧体磁铁的磁体的永久励磁的机器中,通过磁性结构各向异性降低了分流电感。这导致了相比较而言更高的电动机器的电流-转矩-特性的线性度。
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