[发明专利]装备具有优化宽度的铁磁极间元件的有齿转子和装备该转子的旋转机械

说明书

本发明涉及一种旋转电机转子，其包括两个带爪(prong)的磁极星轮 (field spider)。

本发明更具体地涉及一种特别地用于机动车辆的旋转电机转子，该转子 包括：

-绕轴向旋转轴线安装的旋转轴；

-前磁极星轮和后磁极星轮，它们具有在90和120mm之间的相同外直 径，且被定心安装在轴上，每个磁极星轮都包括圆形径向板；

-爪，从设置在每个磁极星轮的板的周边处的基部沿另一磁极星轮的方 向一直轴向地延伸到自由端，磁极星轮的每个爪被切向地嵌套在另一磁极星 轮的两个相邻轴向周边爪之间，每个爪都由两个侧面切向地界定；

-在各磁极星轮的两个相继爪的平行相对侧面之间的极间切向空间；

-至少一个铁磁元件，设置在至少一个极间空间内且具有一宽度，该宽 度被限定为正交于相邻爪的侧面。

本发明还涉及一种旋转电机，该电机包括：

-根据本发明教导制造的转子；

-定子，包括与转子共轴的环形主体，该环形主体包括按预定齿距沿环 形主体以规则的间隔分布的轴向沟槽，且该定子包括多相定子绕组，该多相 定子绕组包括设置在相关联的一系列沟槽中的多个相绕组。

这种类型的旋转电机转子在现有技术中是已知的。当装备有这样的转子 的旋转电机在使用时，每个磁极星轮的爪形成磁极，例如用于第一磁极星轮 的北极和用于第二磁极星轮的南极。从一个磁极星轮的极循环到另一磁极星 轮的极的磁通穿过由围绕转子的定子绕组形成的线圈。

这样的旋转电机例如是交流发电机，其用于在转子被机械地驱动旋转时 在定子绕组内产生电流。

为了防止这些极发出的磁通造成定子绕组线圈短路，现有技术中已知的 是提出，将由铁磁元件形成的永磁体插置在转子的两个相继的相对极之间。

本发明特别是意图通过提出前述类型的转子来改善这样的旋转电机的 输出，其中铁磁元件的有效宽度在5mm和6mm之间。

根据本发明的其它特征：

-铁磁元件包括切向地堆叠在极间空间内的至少两个铁磁材料件，铁磁 元件的有效宽度等于这些铁磁材料件的有效宽度的总和；

-每个爪具有梯形形状，该形状从基部向自由端会聚，每个爪的侧面相 对于轴向方向形成爪角，且其中，通过减少爪角，极间空间的宽度适合于铁 磁元件的宽度；

-每个磁极星轮包括6个爪；

-每个磁极星轮包括8个爪。

本发明还提出一种装备有这样的转子的旋转电机，其表现出降低的磁 噪。为此，该旋转电机的特征在于，齿距小于每个爪的侧面沿轴向投影的长 度，以使磁噪最小化。

根据旋转电机的其它特征：

-定子绕组包括至少六个相绕组；

-定子包括36个沟槽；

-定子包括72个沟槽；

-定子包括48个沟槽。

在阅读以下详细说明的过程中，其它优点和特点将变得显而易见，为了 便于理解，应参考所附附图，其中：

-图1是装备有转子的交流发电机的轴向截面视图；

-图2是显示图1的交流发电机的定子主体的轴向视图；

-图3是图1所示的转子的磁极星轮的透视图，根据本发明，该转子包 括安装在轴向爪之间的铁磁元件；

-图4是分别属于第一磁极星轮和第二磁极星轮的两个爪的部分顶视 图；

-图5是类似于图4的具有部分剖切的视图，显示了装备有设置在极间 空间内的铁磁元件的磁极星轮；

-图6是根据图5所示的齿的线6-6截取的截面视图；

-图7是一曲线，其表示当转子以1800r.p.m.旋转时，基于铁磁元件的 有效宽度，定子内感应出的电流的强度的功效(efficacy)；

-图8是部分放大视图，其显示了磁极星轮的一个爪，该爪被设置到定 子的沟槽的右边；

-图9是类似于图6的视图，其表示本发明的一变体。

在说明书的其它部分中，类似、相似或相同的元件被赋予相同的参考标 号。