[发明专利]具有多重防腐蚀保护的永磁体转子的内部激励的同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助永磁体激励的电机。本发明尤其涉及一种电机的转子，该转子在液态介质中旋转，并且安置在永磁体内(内部激励的电机)。

背景技术

在电气驱动领域中，如果三相交流电设备的转子不是处于充有气体的空间内，而是处于充有液体的空间内时，在某些应用情况下是必要或有利的。这种转子或由此构成的电机也被称为湿转子。该转子在此可以分别根据特定应用情况的需要在多种可考虑的液体介质内运行、如在淡水、咸水或其它腐蚀性液体中。在此，必须保护转子和其组件不被液体介质、如腐蚀剂损害，从而可以使电机达到较高的可靠性和较长的使用寿命。

湿转子的设计方案例如在热磁体(冷却)方面是具有优势的。液体冷却剂、如水相比气体可以更好地导出运转时所产生的热量。由此，可以更容易地避免出现过热和对转子部件的损伤。由此也可以防止磁体的过热，也就是可能磁体的去磁性。

湿转子技术方案还在结构方面具有优点。由此例如简化了处于具有外部高压下的应用环境中的设备外壳的密封，方法是，电机的整个内部空间基本上完全被相比气体几乎不具有压缩性的液体填充。在深海应用中，测试压力例如是1000bar，其中，充有气体的电机的内部压力是1bar的数量级。借助轴上的滑环密封件或者其它密封件几乎不可能承受如此大的压力差。通过在电机的转动空间内充入液体，当在整个设备内存在相同的液体介质时，也可以省略掉设备的定子和转子之间例如转子管道密封形式的额外的密封装置。这不仅简化了结构，还可以优化设备的电气特性和机械特性。例如可以选择在转子与定子之间更小的磁力作用间隙，这有利于扭矩和功率(提高间隙感应)。此外，处于转子空间内的液态介质可以在穿过整个电机的唯一的冷却循环中被引导，并且同时作为润滑剂被用于转子轴的滑动轴承。

具备永磁体激励的三相交流电设备与其它的三相交流电设备(例如异步设备、电流激励的同步设备或磁阻设备)相比，还在设计费用、可靠性、效率、扭矩和电流输入的无功电流负荷方面是有优势的。对于具有永磁体激励的三相交流电设备，针对在高转速下所出现的固定问题，通常不要将磁体固定在转子的圆周面上，而嵌装在磁性激活的转子部件内部的空腔内。永磁体通常由易受腐蚀的材料制成。因此生产具有较高可靠性和较长使用寿命的具备永磁体的湿转子是困难且昂贵的。

文献DE 10 2007 028 356 A1提供了一种具有转子的电动机，该转子由通过转子激活部件构成的转子模块组成。在此，永磁体如此集成到转子激活部件或转子模块中，从而保护永磁体免受化学侵蚀。转子激活部件和与之连接的轴由耐腐蚀的不锈钢制成，并且优选被设计为一体式的。在文献DE 10 2007 028 356 A1中说明，不考虑使用和在文献EP 1 657 800 A1中已知的呈组合叠片形式的模块。因为在这种每个成叠的叠片之间无法实现可靠的密封，由此也无法针对腐蚀性介质对永磁体使得到保护。在对转子模块中的磁体的密封和可靠包覆的方面的设计为，转子模块被形状配合地相互连接，并且在接合处被形状配合且材料接合地密封。用于容纳磁体的兜状件通过单独的装置进行密封。优选通过焊接构成密封件与转子激活部件之间的连接。

尤其在极高压力负荷下的应用、例如深海中的应用要求在深水中使用的成套设备具有较高的耐用性和较长的使用寿命。在这种应用领域中，为了维护或更换而频繁将成套设备提升到水面上是过于费事且昂贵的。因为在高压应用中，电机的壳体的外部和内部都具有极高的工作压力，因此针对周围液态介质对湿转子和其易受腐蚀的部件的密封是特别困难的。

本发明所要解决的技术问题是，提供一种低成本且容易制造的用于电机的永磁体转子，所述永磁体转子浸入式地安置在液体介质中，并且实现较高的耐用性和较长的使用寿命。

所述技术问题通过一种根据本发明的借助永磁体激励转子的的永磁体转子模块得以解决。以下描述中还给出了涉及本发明的另外有利的实施方式。

发明内容

本发明提供了一种电机的用于借助永磁体激励转子的模块，所述转子在液态介质中旋转(湿转子)。

在第一实施方式中，按照本发明的模块包含圆柱形的有效部件，该有效部件具有多个圆形的、组合成叠片组的软磁薄板，所述薄板具有用于容纳转子轴的中央孔，其中，至少两个永磁体被与液态介质相阻隔地安置在叠片组内的至少两个相应的开槽中，其中，所述开槽被设计在叠片组的圆柱形的圆周表面的下方。

在所述模块中，永磁体可以在所有面上都覆盖有保护漆涂层。这种保护漆涂层是用于易受腐蚀的永磁体针对液态介质的第一保护屏障。