[发明专利]包括转子和定子的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括转子和定子的电机。

背景技术

为了将所谓的齿槽转矩（Cogging Torque）以及特别是空气声音发射和固体声音发射降低到最低限度，对于电机来说尤其在所述转子中或者在所述定子中设置了磁体的布置的斜度。特别是对于永磁体励磁的具有单齿绕组的同步机来说，由于结构状况所述转子中的斜度通过各个转子分段或者磁体的角度偏移来实现。通常这要么通过如其在图4中所示出的那样的所谓的线性的斜度来实现，要么通过如在图6中所示出的那样的V-斜度来实现。对于线性的斜度来说，布置在定子30'中的转子20'的沿着轴向的方向相邻的磁体50'、51'相对于参考线60'具有从上往下逐步地变大的偏移。沿着轴向的方向相邻的行40'、41'的偏移对于线性的斜度来说逐步地连续地增大。沿着轴向的方向相邻的行44'、45'的偏移对于V-斜度来说逐步地增大并且随后又逐步地减小。

在图5a)-f)中分别示出了沿着这条参考线60'的剖面。图5a)-f)示出了在相应的磁体50'、51'中所出现的力70'在时间上的变化曲线。对于所述V-斜度来说，所述磁体52'的偏移从上往下首先逐步地增大并且随后又逐步地（对称地）减小。所述参考线61'在图6中沿着所述转子21'的轴向的方向在所述转子21'的圆周面上穿过最上面的磁体52'的中心来伸展。所述转子21'布置在定子31'中。图7a)-f)分别示出了沿着这条参考线61'的剖面。图7a)-f)示出了在所述转子的表面处所出现的力71'在时间上的变化曲线。

通过所述磁体的倾斜的布置或者斜度或者分级，来将起作用的磁阻力矩（Reluktanzmoment）在更宽的角度区域的范围内（沿着转子的圆周方向）分布。在无斜度的情况下，所述有效的磁阻力矩则集中到相应一个磁极或者磁体的区域上。除了通过关于所述转子表面的切向的力分量所引起的磁阻力矩之外，通常机器中的径向的力也起作用。所述径向的力通常是引起声音发射的主要原因，因为所述径向的力通过齿被引入到所述壳体中并且激励所述壳体进行振动（称之为所述壳体“在呼吸”）。

在图5和图7中，针对线性的斜度和V-斜度，在子图a)-f)中示出了在经过极或者磁体时沿着所述电机的轴向的方向的齿的力激励在空间上和在时间上的变化曲线。紧接着的极或者磁体的影响有意地忽略。箭头的长度表示了所述力的数值。在此引人注目的是，不仅对于线性的斜度来说而且对于V-斜度来说所述力激励的高对称性。

在线性的斜度的情况下（图5），通常所述齿以一个准连续的波从左往右得到激励。在V-斜度的情况下是两个波，所述两个波通常从左并且从右朝中心方向运动并且在那里相遇（图7）。尤其在所述激励频率相当于所述电机的固有频率时，所述激励的这种形式通常助长了所述壳体的振动并且随之助长了声音辐射。

发明内容

本发明的实施方式能够以有利的方式将所述电机的振动和声音辐射降低到最低限度。

按照本发明的第一方面，提出一种包括转子和定子的电机，其中所述转子或者所述定子在其圆周上具有磁体的多个沿着轴向的方向并排布置的行，所述磁体分别沿着圆周方向先后布置，其中每个单个的行的磁体沿着圆周方向彼此隔开，并且相邻的行的磁体分别以偏移沿着圆周方向相对于彼此来布置，其特征在于，所述磁体相对于参考线的偏移在所有行的范围内被看作是无规律的，所述参考线沿着轴向的方向穿过最外面的行之一的磁体之一的中心来伸展。

其中一个优点是，所出现的力通常在时间上无规律地在所述磁体的范围内分布。由此通常在（沿着轴向的方向）直接相邻的磁体中没有出现大的局部的力。典型地，在沿着轴向的方向并排布置的磁体的不同的位置处、也就是在非直接相邻的行的磁体处导入所述力激励，并且通常没有进行“在空间上和在时间上波形的”激励，而是仅进行所述沿着轴向的方向相邻的磁体的在时间上协调的激励。这通常降低了所出现的振动并且由此降低了声音辐射，因为没有激励所述电机的固有频率。通常，也没有激励接近于所述电机的固有频率的频率，或者空间上的力作用点结合激励的时间上的出现与所述振动的所属的固有形式不一致。由此，对于所述电机来说，必须采用少的费用以用于减震措施。这通常节省了时间并且降低了成本。此外，通常能够在没有显著的改动的情况下无需成本地在用于按照现有技术的电机的生产设备上来制造所述电机。

所述电机能够用在或者布置在车辆或者机动车中。