[发明专利]用于电机的转子以及电机

说明书

本发明涉及一种用于电机(1)的转子(3)，该转子包括转子芯(4)、永磁体(5)和保持装置(9、12)，其中，保持装置(9、12)以形状锁合的方式连接到转子芯(4)，并且永磁体(5)借助于保持装置(9、12)保持在转子芯(4)上。本发明还涉及另一转子(3)和电机(1)。

本发明涉及用于电机的转子。此外，本发明涉及一种具有这种转子的电机。

通常，电机包括定子和能够相对于定子运动的转子。电机能够以电动机或发电机运行，其中电能被转换成动能，或者动能被转换成电能。在电机中，区别了不同类型，例如同步电机或异步电机。

例如，存在具有配备永磁体的转子的同步电机。在这种情况下，通常发现两种不同的基本转子拓扑结构，其中，永磁体作为嵌入式永磁体布置在转子芯内，或者永磁体(表面安装的永磁体)从外部安装在转子芯上。

在表面安装的永磁体的情况下，通常需要鞘或结合件来固定磁体，这另外防止了发生离心力，特别是在高转子速度下。然而，结合件增加了磁体和围绕转子的定子之间的有效气隙。因此，例如，减小了电机的最大扭矩及其效率。

在存在各种拓扑结构的具有嵌入式磁体的电机中，通常设置“铁桥”(转子芯的沟槽区域的连接部分)，其为转子提供机械稳定性。这些铁桥越厚，这就越有利于转子的机械稳定性。然而，桥的厚度对电机的电磁性能，例如效率，有负面的影响。特别地，能够较强烈地发生所谓的漏磁通，其中，主磁通被削弱。例如，泄漏通量导致电机的扭矩损失。

在同步磁阻电机中也设置铁桥，其通常具有多个各种特性的充气磁屏障，以确保转子的机械稳定性。然而，类似于上述内容，这些会损害电机的电磁性能。

本发明的目的是提供一种用于电机转子的构思，其特别有助于转子的机械稳定性，同时改善电机的电磁特性，例如转矩密度和/或转矩效率。

本发明基于通过设置至少一个保持装置来提高转子的机械稳定性的想法，该保持装置以形状锁合的方式连接到转子芯，从而根据电机的类型，有助于以形状锁合的方式将永磁体保持或附接在转子上，和/或以形状锁合的方式连接由凹槽或气隙分离的两个转子区域。由于形状锁合的机械连接，实现了高机械稳固性或高机械强度。例如，保持装置是加强的机械桥。换句话说，它是一种加强装置。特别地，出于稳定性的原因，例如，可以通过一个或更多个保持装置补充或甚至替换传统上必需的铁桥。另一方面，例如，也可以省去上述结合件。

根据一个方面，公开了一种用于电机的转子，其包括转子芯、永磁体和保持装置。该保持装置以形状锁合的方式连接到转子芯，并且永磁体通过保持装置保持在转子芯上。

换句话说，永磁体通过保持装置与转子芯的相互作用以形状锁合的方式连接到转子芯或者保持在转子芯上。这有助于提高转子的机械稳定性。此外，它有助于使永磁体保持机械牢固和稳定。例如，这使得可以避免铁桥或可以将铁桥设计地特别小，从而能够避免或至少减少磁漏通。

“保持”应理解为永磁体至少相对于一个方向，例如，在相对于转子旋转轴线的径向方向上，以形状锁合的方式保持住。形状锁合连接优选地形成为使得防止永磁体和转子芯之间的至少两个自由度的相对运动。例如，形状锁合连接形成为使得存在彼此接合以用于形状锁合接合的元件的至少一个底切。换句话说，转子芯和保持装置各自具有形状锁合元件或反形状锁合元件，它们在形状方面彼此匹配或适配以形成形状锁合的接合。转子芯通常是铁芯或包括铁材料。

根据一个实施例，保持装置与转子芯的形状锁合连接具有燕尾连接。换句话说，保持装置通过燕尾连接来连接到转子芯或形成燕尾连接。例如，转子芯和保持装置具有相应匹配的形状。

根据一个实施例，保持装置是永磁体的一部分。换句话说，保持装置直接形成在永磁体上，或者永磁体与保持装置一体形成。这实现了磁体与转子芯的直接机械连接。这显著提高了转子的机械稳定性，特别是在高转度下。例如，能够省去外部安装磁体的结合件。另一方面，例如可以将嵌入式磁体特别地靠近转子的外侧附接，并且，例如可以实现特别薄的到边缘或到其他磁体的铁桥。还能够省去一个或更多个铁桥。