[发明专利]电机

说明书

技术领域

本公开涉及磁场在电机转子中的利用。

背景技术

电机通常使用转子和定子来产生转矩。电流流过定子绕组以产生磁场。由定子产生的磁场可与转子上的永磁体配合以产生转矩。

发明内容

一种电机可包括多个叠片。所述叠片可进行堆叠以形成转子。定子可围绕转子。转子叠片可在轴向方向上被细分为多个区段，每个区段包括布置在其中以产生磁极的永磁体。所述多个区段可被布置成使得相应的磁极的磁轴不是对齐的而是偏斜的，以获得平稳的机械转矩。非导磁层可置于具有偏斜的磁极的至少一对相邻的区段之间。

所述层的厚度可基于转子和定子之间的气隙距离。例如，该厚度可大于转子和定子之间的气隙距离的两倍。所述层的厚度可小于转子和定子之间的气隙距离的四倍。所述层可包含可用于减弱磁场的任何材料。例如，所述层可由聚四氟乙烯制成。

根据本发明，提供一种电机，包括：转子，包括多个区段，每个区段由一个或更多个叠片形成，并且每个区段包含以V形姿态布置的永磁体；抗磁或顺磁层，置于具有错列的磁极的一对相邻的区段之间；以及定子，围绕所述转子。

根据本发明的一个实施例，所述抗磁或顺磁层的厚度为转子和定子之间的气隙距离的至少两倍。

根据本发明的一个实施例，所述抗磁或顺磁层的厚度小于转子和定子之间的气隙距离的四倍。

根据本发明的一个实施例，所述抗磁或顺磁层的厚度小于2mm。

根据本发明的一个实施例，所述抗磁或顺磁层由聚四氟乙烯制成。

根据本发明，提供一种电机，包括：多个区段，相对于真空具有大于100的导磁率；和磁阻层，相对于真空具有小于2的导磁率，所述多个区段和所述磁阻层堆叠而形成转子，使得具有错列的磁极的一对相邻的区段之间设置有一个磁阻层，其中，所述一个磁阻层被配置为阻止所述一对相邻的区段的永磁体之间的磁通漏泄。

根据本发明的一个实施例，所述电机进一步包括围绕所述转子的定子。

根据本发明的一个实施例，每个磁阻层的厚度为转子和定子之间的气隙距离的至少两倍。

根据本发明的一个实施例，每个磁阻层的厚度小于转子和定子之间的气隙距离的四倍。

根据本发明的一个实施例，每个磁阻层的厚度小于2mm。

根据本发明的一个实施例，至少一个磁阻层由聚四氟乙烯制成。

附图说明

图1A是转子叠片的平面图；

图1B是包括图1A中所示的用于电机的叠片堆的转子区段的侧视图；

图2A是具有包括多个极的转子的电机的示意图，其中，磁通线仅由永磁体产生；

图2B是具有包括多个激励绕组的定子的电机的示意图，其中，磁通线仅由定子绕组产生；

图3A是在两个偏斜区段之间设置有低导磁率物质层的电机转子的透视图；

图3B是一对相邻的偏斜区段的透视图，在其中一个偏斜区段上设置有低导磁率物质层；

图4是具有ABBA构造且在AB区段之间具有物质层的转子的透视图；

图5是示出比转矩关于低导磁率层的厚度而增加的图表。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可采用各种可替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。

电机的特征在于：由存在于气隙磁通和气隙磁导中的谐波引起的不期望的转矩振荡。大部分电机，尤其是永磁(PM)电机都设计有转子偏斜，即活性转子材料的叠片可沿着转子轴线偏斜或错列。偏斜可产生沿着转子轴线错列的永磁体和磁极。由于磁性元件不是成一直线的，因此偏斜区段可造成电机在所有可用的转速下的平均转矩整体下降，但如上文所讨论的，偏斜有助于使谐波最少化。