[发明专利]用于旋转电机的永磁体转子以及用于制造该转子的方法

说明书

本申请公开了一种用于内置永磁电机(IPM)、特别是同步磁阻电机的转子，包括转子芯，该转子芯有沿转子轴向方向堆垛的多个导磁叠片。导磁叠片包括切口部分，该切口部分形成多个磁通屏障(FB)，该磁通屏障与磁通路径(FP)径向交替，所述磁通屏障(FB)的至少第一部件容纳永磁体，所述磁通屏障(FB)的至少第二部件由导电和不导磁的材料填充，从而在所述转子芯内产生笼架。转子还包括第一和第二短路环，该第一和第二短路环定位在所述转子芯的相对端，所述第一短路环与所述第二短路环不同。

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的转子，特别是涉及一种用于内置永磁马达(IPM)的转子。更特别是，本发明涉及一种用于直接在线PM辅助同步磁阻电机的转子，它包括埋入转子结构内部的鼠笼。另一方面，本发明涉及一种用于制造该转子的方法。而且，本发明还涉及包括该转子的旋转电机，特别是IPM电机，更特别是PM辅助同步磁阻电机。

背景技术

已知类型的、用于同步磁阻电机的转子通常由基本圆柱形的叠片堆垛形成，该叠片堆垛有多个导磁叠片，该导磁叠片包括磁通传导部分以及磁通屏障部分，从而形成一个或多个磁极对。磁通传导部分和磁通屏障部分彼此不同，有变化程度的磁导性，具有高磁导率的部分通常称为转子的d轴，而具有相对较低磁导率的部分通常称为转子的q轴。当d轴具有尽可能高的磁导率而q轴具有尽可能低的磁导率时，将获得最佳的屈服点扭矩。实际上，这通常通过在导磁叠片中沿q轴制成合适形状的切口来实现；该切口充满空气，从而沿q轴方向阻止磁通，因此磁导率降低。

还已知对于直接开始或直接起动(DOL)形式的同步磁阻马达，有这样的方案，它预计将鼠笼结构埋入叠片堆垛内，并通过由例如铝或铜填充导磁叠片的切口部分而获得。从制造的观点来看，这通常通过使用铸造技术(通常为铝铸造技术)来获得，以便产生在转子芯体内部的笼架结构以及在其相对端处的短路环。

而且，还已知在转子结构中包括永磁体，以便增加效率和提高电机的功率因数。永磁体通常插入导磁叠片的合适切口部分中。

不过，有至少两个重要问题能够影响IPM马达的制造和最终设计。

实际上，当永磁体在铝铸造处理之前插入时，有很大的危险，即它们将达到高于居里温度的温度，从而损害它们的磁特性。实际上，例如在铸造过程中，铝的温度能够高达600℃，尽管永磁体不直接与液态铝接触，但是它们可能达到非常高的温度。

而且，当永磁体在铸造处理之前插入时，由于芯的铁部件的热膨胀，也有永磁体损坏或破碎的很大危险。

作为还一问题，在传统铸造处理中，通过存在短路环可能阻止在铸造处理之后将永磁体插入导磁叠片的合适切口部分。

尽管短路环能够在随后的时刻(即在将永磁体插入磁通屏障中之后)施加至转子上，但是这种方案从制造的观点来看更复杂，并降低了转子的机械刚性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于IPM电机的转子以及一种用于制造该转子的方法，它能够克服至少一些上述缺点。

特别是，本发明的目的是提供一种用于IPM电机的转子，该转子有改进的制造方法。

因此，在第一方面，本发明涉及一种用于内置永磁电机(IPM)的转子，它包括转子芯，该转子芯有沿转子轴向方向堆垛的多个导磁叠片；根据本发明的转子的特征在于，所述导磁叠片包括切口部分，该切口部分形成多个磁通屏障(FB)，该磁通屏障(FB)与磁通路径(FP)径向交替，所述磁通屏障(FB)的至少第一部件容纳永磁体，所述磁通屏障(FB)的至少第二部件由导电和不导磁的材料填充，从而在所述转子芯内产生笼架，其特征还在于，它包括第一和第二短路环，该第一和第二短路环定位在所述转子芯的相对端，所述第一短路环与所述第二短路环不同。

如在下面的说明中更好所述，由于根据本发明的、用于内置永磁电机的转子的特殊结构，特别是由于第一和第二短路环的不对称结构(即彼此不同)，能够避免上述问题。