[发明专利]盘式转子和轴向磁通类型的旋转电机

说明书

技术领域

具有盘式转子和轴向磁通型结构的旋转电机具有配备有永磁体的转子。

背景技术

已知大量的盘式转子电机和轴向磁通电机。下面的文献被引用为最接近的现有技术。文献DE 10322474 A1描述了一种轴向磁通型结构的电机，其具有隔着轴向气隙相对彼此定位的定子和转子。为了廉价制造结构上节省空间的轴向磁通型结构的电机(其呈现高的转矩密度)，定子具有极盘，该极盘具有对应于所需极数的多个扁平极段，这些扁平极段是等距的、以扇形的方式分布在盘表面上并且由导磁材料构成，所述定子具有环状的励磁绕组，该励磁绕组与旁轭一起分配至极盘。在这些极段中，系列中的奇数极段和系列中的偶数极段在每个情况下通过一个由导磁材料构成的连接件彼此相连。该盘状的转子在面向定子的平坦侧上配备有轴向布置的永磁体。

文献DE 20 2012 012 653 U1也描述了一种轴向磁通电机，其中盘状的定子在两个平坦侧上具有在其上形成的扁平绕组。所述扁平绕组以环绕的方式分布在扁平定子上。扁平绕组包含多个花瓣状的区域，其相对于转子的轴线基本上径向定位。在定子的前方和后方，在任何情况下都布置有一个盘状转子，该转子在面向定子的一侧配备有永磁体。

两种解决方案都呈现出相对复杂的绕组结构，因而涉及高的生产成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供简单的在轴向磁通电机的定子上的绕组结构，并且同时通过另外的设计措施来减少在其他情况下材料的常规使用。

本发明实现的优点尤其在于所述绕组具有非常简单的结构且在技术上完全不复杂。通过省略旁轭，减小电机的总质量。具有转子的轴呈现出非常低的惯性矩。

根据本发明的旋转电机以及本发明的有利实施方式在权利要求1至9中进行描述。

根据权利要求2的进一步进展描述定子线圈的数量与转子的永磁体的数量的有利比率为3:4的比率或者其整数倍数的比率，其中，永磁体的数量有利地始终是偶数。

根据权利要求3，永磁体以连续的方式合并到转子中，即永磁体的顶侧与转子的顶侧一起终止、或者甚至略微地伸出转子的顶侧。在此，永磁体可以在一个、两个或更多个环形路径上合并到转子中，其中，定子线圈布置成对应于所述一个或多个环形路径。以这样的方式，转子的扭矩增加。

根据权利要求4，转子由非磁性盘构成。以这样的方式，阻止磁场传播达到电机的轴。

在根据权利要求5的进一步进展中，永磁体布置在转子的盘上或者转子的盘中。这可产生在加工永磁体上的技术优势。

根据权利要求6，转子相对于轴磁绝缘。这阻止电机的磁场传播达到轴。

根据权利要求7，由磁性材料构成的另外的盘和/或环状盘可布置在转子的避开定子的那一侧上，其中，所述另外的盘和环状盘相对于轴磁绝缘。通过所述盘或者环状盘可进行磁返回。

根据权利要求8，定子线圈可以是部分线圈的形式。在电机的特定设计方案中这可以是必需的。

根据权利要求9，两个或更多个定子可布置有定位在所述定子的前方、之间以及后方的转子，其中，轴安装在定子中且转子固定连接至轴，因此定子的数量等于n且转子的数量等于n+1。因此，可以将多个定子与转子组合在一台电机中，其结果是相对于具有一个定子和两个转子的电机扭矩增加。

附图说明

本发明的示例性实施方式在附图中示出且在下文中更详细地进行描述。在附图中：

图1示出旋转电机的基本结构的侧视图；

图2示出配备有永磁体的转子的侧视图；

图3示出具有铁氧体磁芯的定子线圈的基本结构；和

图4示意性地示出三个电联接到一起的定子的定子线圈的可能电路。

具体实施方式

图1示出根据本发明的具有三个定子2.1至2.3和四个转子1.1至1.4的电机。定子2.1至2.3在任何情况下都具有十二个线圈4(也参看附图4)并且转子1.1至1.4在任何情况下具有16个永磁体3。在该示例中，永磁体以连续的方式布置在转子1.1至1.4中，即永磁体3与转子1.1至1.4的表面齐平地终止。线圈4和永磁体3在每个情况下分别位于转子1.1至1.4和定子2.1至2.3中的环形路径上，且彼此对应。轴5安装在定子2.1至2.3中。还可能的是轴5安装在位于最左边和最右边的定子盘6中。定子2.1至2.3紧固至基板9。线圈4缠绕在优选地由铁氧体材料构成的圆柱形芯上。该芯的横截面和芯的两端部可偏离环形形状以形成已知的最佳形状。具有与轴5平行的芯的线圈4的布置产生轴向磁场。