[发明专利]同步磁阻电机的转子及其制造方法

说明书

一种用于同步磁阻电机的转子，该转子包括：第一层状结构(202)，该第一层状结构具有铁磁片(204、205)，这些铁磁片在转子的正交轴(q)的方向上堆叠，并且通过非铁磁材料层(206、207)彼此间隔开；第二层状结构(203)，该第二层状结构类似于该第一层状结构；以及铁磁中心部(208)，该铁磁中心部在正交轴的方向上位于第一层状结构和第二层状结构之间，并且被附接到该第一层状结构和第二层状结构。该铁磁中心部是单个铁磁材料件，该单个铁磁材料件在转子的直轴(d)的方向上比在正交轴的方向上宽。该铁磁中心部在正交轴的方向上的宽度比每个铁磁片的厚度大，以便提高该转子的机械强度。

技术领域

本公开总体上涉及旋转电机。更具体地，本公开涉及一种同步磁阻电机的转子。此外，本公开涉及一种同步磁阻电机以及用于制造同步磁阻电机的转子的方法。

背景技术

诸如电动机和发电机的旋转电机通常包括转子和定子，所述转子和定子被布置成使得在这两者之间产生磁通量。同步磁阻电机的转子典型地包括铁磁芯结构和轴。该铁磁芯结构被布置成在转子的直轴方向d和正交轴方向q上具有不同的磁阻。因而，同步磁阻电机在直轴方向和正交轴方向上具有不同的磁阻，由此，同步磁阻电机能够产生转矩，而无需转子中的电流和/或永磁体。

例如，能够利用凸极来实现直轴方向和正交轴方向上的不同磁阻，使得在正交轴的方向上的气隙比在直轴的方向上的气隙宽。典型地，凸极转子却不适合于高速应用，在高速应用中，气隙应当是平滑的，并且应尽可能最小化转子构造中的机械应力最大值。在直轴方向和正交轴方向上提供不同磁阻的另一种方案是基于转子结构中的切口，由此，这些切口在正交轴方向上增加的磁阻比在直轴方向上增加的磁阻多。这种方案在转子具有层压结构的情形中很容易使用，该层压结构包括在转子的轴向方向上堆叠的铁磁片，这是因为能够在这些片上一个接一个地形成所述切口。然而，基于切口的该方案并非没有挑战。其中一个挑战与由切口形成的峡部有关，这是因为在峡部中可能会发生高的局部机械应力，由此，这些峡部可能会构成转子结构的薄弱点。在直轴方向和正交轴方向上提供不同磁阻的第三种方案是基于铁磁片的堆叠体，这些铁磁片利用非铁磁材料层彼此间隔开，使得磁阻在垂直于这些片的方向上比在与这些片平行的方向上大。此方案典型地用在具有两个或更多个极对的同步磁阻电机中，并且与仅具有一个极对的同步磁阻电机结合起来可能具有挑战性。

发明内容

下面给出简化的概述，以提供对本发明的一些实施例的基本理解。该概述不是对本发明的详细总览。它既不旨在识别本发明的关键/重要元素，也不旨在描绘本发明的范围。以下的概述仅以简化形式呈现本发明的一些概念，作为对本发明的示例性实施例的更详细描述的序言。

在本文中，“几何”一词在用作前缀时是指几何概念，它不一定是任何物理对象的一部分。该几何概念例如可以是几何点、直线或弯曲的几何线、几何平面、非平面几何表面、几何空间或者零维、一维、二维或三维的任何其它几何实体。

根据本发明，提供了一种新型的用于同步磁阻电机的转子，该同步磁阻电机仅具有一个极对。根据本发明的转子包括：

-第一层状结构，该第一层状结构包括第一铁磁片，这些第一铁磁片在转子的正交轴q的方向上堆叠，这些第一铁磁片通过第一非铁磁材料层彼此间隔开，

-第二层状结构，该第二层状结构包括第二铁磁片，这些第二铁磁片在正交轴的方向上堆叠，这些第二铁磁片通过第二非铁磁材料层彼此间隔开，以及

-铁磁中心部，该铁磁中心部在正交轴的方向上位于第一层状结构和第二层状结构之间，并且被附接到该第一层状结构和第二层状结构。