用于永磁激勵的電機的轉子裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及用于電機（1）的轉子裝置（4），包括：帶有在一個磁化方向上的磁化（M1）的永磁體（7）；以及至少兩個極靴（42），永磁體（7）被布置在極靴之間且極靴分別構成了轉子極（48），其中，磁化方向不同于極靴（42）的布置方向，且沿著與永磁體（7）相鄰的轉子極（48）的方向以預定的磁化角（θ）傾斜布置。

Rotor of motor for permanent magnet excitation

The present invention relates to a motor (1) rotor device (4), including: with magnetized in a direction of magnetization of the permanent magnet (M1) (7); and at least two pole (42), the permanent magnet (7) is arranged on the pole and pole respectively constitute the rotor most (48), among them, the magnetization direction is different from the pole shoe (42) layout direction, and along with the permanent magnet (7) adjacent the rotor pole (48) magnetization direction at a predetermined angle (theta) tilt arrangement.

【技術實現步驟摘要】
用于永磁激勵的電機的轉子裝置
本專利技術涉及永磁激勵的電機，特別是用于這種電機的轉子裝置。
技術介紹
由現有技術已知若干轉子裝置，它們具有極靴，極靴沿氣隙到定子裝置的方向提供由永磁體產生的勵磁場。在針對永磁體在轉子裝置中的布置方式的變型方案中，永磁體以其極向平行于轉子的運動方向布置，因而轉子裝置的極靴處在永磁體之間。在極靴中，由永磁體輸出的磁場向著氣隙的方向轉向。這種類型的轉子裝置今天被使用在許多永磁激勵的電機中，例如作為自動化技術中的伺服馬達或牽引馬達。在此使用基本上正方形的永磁體，它們能簡單地且以很小的費用制造，其中，磁化各向異性和與之同向的磁化方向沿著轉子的運動的方向取向。在旋轉式電機中，永磁體的這種布置方式被稱為輻條式布置方式。永磁體的極向沿切向延伸。這種轉子裝置的優勢在于，通過合適的尺寸設定可以達到大于所使用的永磁體的剩余磁通密度的氣隙磁通密度。因為氣隙磁通密度決定性地決定了電機的扭矩密度，所以由此可以建造有較高扭矩密度的高功率的電機。上述轉子裝置通常結合由簡單的、成本低廉的磁性材料制成的永磁體一起建造，特別是沒有稀土化合物以及有較小的剩余磁通密度的磁性材料，例如由第六代經燒結的鐵素體材料制成的永磁體。由燒結的鐵素體材料制成的永磁體此外還具有較小的矯頑場強，因而在有足夠高的場強度的相反的磁場中存在退磁的風險。為了補償這種較小的矯頑性，永磁體沿其材料各向異性和其磁化的方向被實施得較厚，以便使得該永磁體變得有能力抵抗通過電機的定子場進行的退磁。此外，在有在輻條布置方式中的永磁體的轉子裝置中，在永磁體的磁通路徑中存在兩條氣隙。為了仍然達到很高的氣隙磁通密度以及很高的抵抗退磁的能力，這樣布置的永磁體通常構造有經提高的厚度（沿極化方向），如在由鐵素體材料制成的永磁體的轉子裝置中那樣，該永磁體的極向平行于氣隙磁場延伸。這是因為：這些永磁體受結構限制在它們各自的磁通路徑中具有僅一條氣隙。特別是在有特定的轉子直徑和預定的極數的旋轉式電機中，在輻條布置方式中，永磁體的厚度沿切向（極化方向）的每一次提高都導致了它們最大可能的徑向長度的變小。永磁體的徑向長度的這種局限限制了能通過永磁體提供的磁通以及由此減小了電機的氣隙磁通密度和扭矩密度。永磁體的厚度的每一次提高也導致了在電機的氣隙處的單個極靴的角覆蓋部的變小以及必要時也可能導致這個角小于其最優值。本專利技術所要解決的技術問題是，特別是在旋轉式電機中提供一種轉子裝置，其減小了永磁體由于定子磁場的作用而退磁的風險或傾向。本專利技術的另一個所要解決的技術問題是，將永磁體的厚度設置得盡可能小，而不會加劇退磁的風險。
技術實現思路
該技術問題通過按照本專利技術所述的轉子裝置以及通過按照本專利技術所述的電機解決。本專利技術的其它的設計方案在優選實施例和其它實施例中說明。按照第一個方面，用于電機的轉子裝置包括：-帶有沿磁化方向的磁化的永磁體；以及-至少兩個極靴，永磁體被布置在該極靴之間且該極靴分別構成了轉子極，其中，磁化方向不同于極靴的布置方向且向著與永磁體相鄰的轉子極的方向以磁化角傾斜布置。上文的轉子裝置的想法在于，永磁體配設有不同于相鄰的極靴的布置方向的磁化方向。以這種方式實現的是，尤其在轉子裝置的運動的從優方向上，永磁體的磁化不再是完全地，而是僅部分對抗使退磁的定子磁場。因為永磁體的磁化方向在退磁區域中不同于平行于對立的定子磁場的方向或者橫向于或傾斜于這個定子磁場的方向延伸，所以造成相應經減小的退磁。由此能夠在退磁區域中削弱退磁作用的效果（在退磁區域中，在允許的定子磁場下也許可能出現不可逆轉的退磁）。通過設置帶有不同于布置方向的磁化方向的永磁體，可以針對轉子裝置的運動的從優方向大幅減小定子磁場的退磁作用。此外，沿傾斜的磁化方向的磁化可以提高了至少1/cos（θ），因而進一步提高了針對退磁的抵抗能力。此外，在整個永磁體中的磁化方向可以是相同的。尤其可以設置多于兩個的極靴，該極靴和布置在其間的永磁體交替地布置，其中，兩個相鄰的永磁體的極化方向關于極靴的布置方向彼此相反，其中，相鄰的永磁體的極化方向尤其（關于它們的布置方向）是同向的。這就是說，所有的永磁體具有相同的場線走勢，其中，沿著周向分別互相示出了相鄰的永磁體的北極和南極。按照一個實施形式，在布置方向和磁化方向之間的磁化角可以小于60°，優選在15°和45°之間，尤其在25°和35°之間?？梢砸幎?，在永磁體的面朝轉子極的端側處布置著一個或兩個第一場導引接片，它們齊平地貼靠在永磁體上且沿著極靴的布置方向取向。此外可以設兩個第一場導引接片，它們的端部朝向彼此且彼此間間隔有一個間距，該間距在永磁體沿布置方向的寬度的0.3和0.7之間、優選在0.3和0.5之間。按照一種實施形式，第一場導引接片具有相同的長度或不同的長度，其中，第一場導引接片中的較長的被布置在永磁體的棱邊處，磁化方向對準該棱邊。此外，可以設僅一個第一場導引接片，它的端部沿布置方向取向且具有在永磁體沿布置方向的寬度的0.3和0.7之間的、優選在0.5和0.7之間的長度。作為備選方案或附加方案，可以在永磁體的背對轉子極的端側處布置一個或兩個第二場導引接片，該第二場導引接片齊平地貼靠在永磁體上且沿著極靴的布置方向取向。尤其可以設兩個第二場導引接片，它們的端部朝向彼此且彼此間間隔有一個間距，該間距在永磁體沿布置方向的寬度的0.3和0.7之間、優選在0.3和0.5之間。第二場導引接片尤其可以具有相同的長度或不同的長度，其中，第二場導引接片中的較長的被布置在永磁體的棱邊處，磁化方向對準該棱邊。作為備選方案，可以設僅一個第二場導引接片，它的端部沿布置方向取向且具有在永磁體沿布置方向的寬度的0.3和0.7之間的、優選在0.5和0.7之間的長度。按照另一個方面，設一種電機，其帶有用于提供定子磁場的定子裝置和上文的轉子裝置。按照另一個方面規定，將上文的電機使用在這樣的應用中，在該應用中，電機的轉子裝置沿從優方向運動，其中，規定永磁體沿磁化方向的磁化，磁化方向對準相鄰的轉子極，該相鄰的轉子極逆著從優方向布置在相關的永磁體處。附圖說明在下文借助于附圖詳細闡釋本專利技術的優選的實施方式。圖示：圖1是帶有轉子裝置的電機的示意性的橫剖面，在該轉子裝置中，永磁體以輻條布置方式被布置；圖2是圖1的電機的橫剖面視圖的截面圖，其帶有用于說明可能出現永磁體退磁的區域的場線；圖3示出了在轉子裝置中的沿永磁體的布置方向磁化時定子磁場對轉子設備的永磁體的磁化的影響；圖4示出了在沿傾斜于在轉子內的永磁體布置方向的方向磁化時，定子磁場對轉子設備的永磁體的磁化的影響；圖5示出了定子磁場的退磁的份額與定子磁場的角位置ρ相關的走勢；圖6示出了退磁風險R與磁化角θ相關的走勢；圖7是電機的截面的橫剖面視圖，其中，永磁體的磁化方向關于轉動方向朝著氣隙傾斜。具體實施方式圖1示出了作為電機1的旋轉式永磁激勵的內轉子電機的示意性橫剖面。電機1具有柱筒形的定子2。定子2包括柱筒形的定子止回區域（Statorrückschlussbereich）21，等距地沿圓周方向U布置的定子齒22從該定子止回區域徑向向內指向地突出且用該定子齒的向內指向的端部限定了一個同樣柱筒形的內空隙3。定子齒22在該定子齒的徑向在內的端部上配設有齒頭23，齒頭具有大致圓節段狀的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于電機（1）的轉子裝置（4），包括：??帶有在一個磁化方向上的磁化（M1）的永磁體（7）；以及??至少兩個極靴（42），永磁體（7）被布置在該極靴之間且該極靴分別構造轉子極（48），其中，所述磁化方向不同于極靴（42）的布置方向，尤其不同于相對于所述轉子裝置（4）的切向，且所述磁化方向向著與永磁體（7）相鄰的轉子極（48）的方向以預定的磁化角（θ）傾斜布置。

【技術特征摘要】
2015.12.08 DE 102015224544.61.用于電機（1）的轉子裝置（4），包括：-帶有在一個磁化方向上的磁化（M1）的永磁體（7）；以及-至少兩個極靴（42），永磁體（7）被布置在該極靴之間且該極靴分別構造轉子極（48），其中，所述磁化方向不同于極靴（42）的布置方向，尤其不同于相對于所述轉子裝置（4）的切向，且所述磁化方向向著與永磁體（7）相鄰的轉子極（48）的方向以預定的磁化角（θ）傾斜布置。2.按照權利要求1所述的轉子裝置（4），其中，所述磁化方向在所有的永磁體（7）中都是相同的。3.按照權利要求1或2所述的轉子裝置（4），其中，設置多于兩個極靴（42），該極靴與布置在其間的所述永磁體（7）交替地布置，其中，永磁體（7）中的兩個相鄰的永磁體的極化方向關于極靴（42）的布置方向即切向彼此相反，其中，相鄰的永磁體（7）的磁化方向尤其是同向的。4.按照權利要求1至3任一項所述的轉子裝置（4），其中，在布置方向和磁化方向之間的磁化角小于60°，優選在15°和45°之間，特別在25°和35°之間。5.按照權利要求1至3任一項所述的轉子裝置（4），其中，一個或兩個第一場導引接片（45）被布置在永磁體（7）的面朝所述轉子極（48）的端側處，該第一場導引接片齊平地貼靠在永磁體（7）處且沿著極靴（42）的布置方向取向。6.按照權利要求5所述的轉子裝置（4），其中，設置兩個所述第一場導引接片（45），該第一場導引接片的端部朝向彼此且彼此間間隔有這樣的間距，該間距計為在永磁體（7）的沿布置方向的寬度的0.3和0.7之間、優選0.3和0.5之間。7.按照權利要求6所述的轉子裝置（4），其中，第一場導引接片（45...

【專利技術屬性】
技術研發人員：SA埃文斯，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE