[发明专利]磁体保持结构

说明书

技术领域

本发明涉及磁体保持结构，并且特别地，涉及用于将永久磁体保持在转动的电气机器(例如电动机或发电机)的转子本体上的结构。

背景技术

EP 1860755公开一种永久磁体转子结构，其中周向的磁体承载器阵列被直接附着到转子本体或转子筒的边缘。由永久磁体材料制成的磁极件被安置为邻近每个磁体承载器的表面，并且在一沟道中被形成在相关联的倒U形磁极件保持器中。所述磁极件保持器是由非磁性材料制成的。

这样的转子结构特别适合这样的转子，即在所述转子中，磁通量占主导地位地在径向通过所述磁极件并且通入所述转子本体的所述边缘。换言之，所述转子结构是被故意设计成这样的，从而在邻近的磁极件之间的所述磁通路线在周向流过所述转子的所述本体或筒。

现已被理解的是，针对某些类型的机器，这样的转子结构可能导致难以接受地高的涡流损耗。

发明内容

本发明提供一种改进的用于转动的电气机器的永久磁体转子结构，具有优选的结构的所述永久磁体转子结构旨在显著地减少涡流损耗。更特别地，所述永久磁体转子结构包括转子本体(或转子筒)、周向的磁体承载器阵列以及至少一个由永久磁体材料制成的磁极件，所述磁体承载器阵列在径向与所述转子本体间隔开并且被固定于所述转子本体以与所述转子本体一起转动，每个磁体承载器具有一表面，所述磁极件被安置为邻近每个磁体承载器的所述表面。

所述转子结构可以是这样的，即所述转子本体被安置在固定的定子之内。在这种情况下，所述周向的磁体承载器阵列优选地与所述转子本体的径向外表面间隔开，并且每个磁极件优选地被安置为邻近每个磁体承载器的径向外表面。然而，所述转子结构也可以是这样的，即所述转子本体被安置在固定的定子之外。在这种情况下，所述周向的磁体承载器阵列优选地与所述转子本体的径向内表面间隔开，并且每个磁极件优选地被安置为邻近每个磁体承载器的径向内表面。

形成所述磁极件的所述永久磁体材料可能是易碎的并且易于断裂或腐蚀。当所述永久磁体材料是高磁能积或稀土磁体材料时，尤其是这样。磁极件包裹体或磁极件保持器可以因此被用来包住所述磁极件，以为所述永久磁体材料提供环境的(并且另外可选地机械的)保护，并且在形成所述磁极件的所述材料断裂或碎裂的情形下容纳所述永久磁体材料。所述磁极件包裹体或所述磁极件保持器还使所述永久磁体材料免受外部污染，由此使腐蚀的风险降到最小。

每个磁极件保持器或磁极件包裹体可以被附着到所述相关联的磁体承载器，并且可以可选地在所述磁极件和所述相关联的磁体承载器两者周围完全地延伸。

磁通量占主导地位地在径向通过所述磁极件。不同于EP 1860755的所述转子结构，在本发明中，在相反极性的周向地邻近的磁极件之间的所述磁通路线不通入所述转子本体。换言之，所述磁体承载器不被设计来提供进入所述转子本体和所述转子筒的磁通路线。所述磁体承载器可以被安装为在周向彼此邻接，以基本上形成连续的、环形的磁体承载器组件，所述磁体承载器组件在径向与所述转子本体间隔开。然而，在周向地邻近的磁体承载器之间可以有小的间隙，以例如容纳所述磁极件保持器或磁极件包裹体，并且顾及了制造差异。在磁通量在周向邻近的磁体承载器之间流动的这样的结构中，所述间隙的磁阻于是可以在所述磁体保持组件的设计中被考虑。

所述转子结构的优点是构造简单，能够预组装完整的磁极结构以及，如果期望的话，所述磁极件可以利用所述转子结构而被方便地移除和替换。

每个磁体承载器优选地沿所述转子本体的所述边缘轴向地延伸。例如，每个磁体承载器可以由单件诸如钢的磁性材料构成，但是为了减少涡流，一般优选地每个磁体承载器具有叠片构造。所述磁体承载器可以是由轴向的叠片堆叠来制成的。每个叠片典型地为约0.5mm厚，所述每个叠片可以由合适种类的叠片钢(lamination steel)构成，并且涂有合适的绝缘涂层或膜。所述叠片可以由平坦的叠片钢冲压而成，并且然后使用传统制造技术被组装在一起以形成磁体承载器。

每个磁极件优选地沿所述转子本体的所述边缘轴向地延伸。