[发明专利]用于具有嵌入式磁体的用永久磁铁励磁的电机的空穴结构

说明书

本发明涉及一种用于用永久磁铁励磁的电机(1)的转子(3)，所述转子具有至少两个转子磁极(P)，所述转子包括：转子铁芯(8)，所述转子铁芯对于每个转子磁极(P)具有至少一个空腔(10)，其中，沿径向方向(R)在空腔(10)和转子铁芯(8)的外侧(9)之间构造有接片(13)；以及用于产生气隙磁通密度的嵌入式的永久磁体布置结构，对于每个转子磁极(P)，所述永久磁体布置结构具有设置在相应的空腔(10)中的至少一个永久磁体(11)，其特征在于，为了影响气隙磁通密度的分布，在每个转子磁极(P)的至少一个接片(13)中沿圆周方向(U)交替地设置磁通阻挡区段(14)和磁通引导区段(15)，其中，所述磁通阻挡区段(15)设计成用于，使磁通在相邻的磁通引导区段(15)内被传导，并且所述磁通阻挡区段沿圆周方向(U)从转子磁极中心(PM)开始向转子磁极边缘(PR)具有不同的几何结构。本发明还涉及一种电机以及一种机动车。

技术领域

本发明涉及一种用于用永久磁铁励磁的电机的转子，所述转子具有沿转子的圆周方向彼此相邻设置的至少两个转子磁极。所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯对于每个转子磁极具有轴向延伸穿过转子铁芯的至少一个空腔，其中，沿径向方向在空腔和转子铁芯的外侧之间构造有相应的、沿圆周方向延伸的接片。所述转子还包括嵌入到转子铁芯中的永久磁体布置结构，所述永久磁体布置结构用于在电机的气隙中产生气隙磁通密度，所述气隙沿径向邻接于转子铁芯的外侧。对于每个转子磁极，永久磁体布置结构具有设置在相应的空腔中的至少一个永久磁体。本发明还涉及一种用永久磁铁励磁的电机以及一种机动车。

背景技术

本文关注于用于机动车的用永久磁铁励磁的电机。这样的电机例如可以用作用于可电驱动的机动车、亦即电动车辆或混合动力车辆的驱动机器。用永久磁铁励磁的电机包括具有可通电的定子绕组的、位置固定地支承的定子以及包括具有永久磁体布置结构的、相对于该定子可旋转地支承的转子。所述永久磁体布置结构例如可以具有表面磁体或嵌入式的或埋入式的永久磁体，所述表面磁体或嵌入式的或埋入式的永久磁体设置在转子的转子铁芯的空腔中。

由永久磁体在转子和定子之间的气隙内产生的磁通密度的分布影响电机的性能、例如转矩和损耗功率。在此，磁通密度关于电角度的正弦形的分布是理想的。永久磁体的耦合的漏泄影响气隙磁通密度的定性分布和定量分布。不流经定子或其绕组的以漏磁通形式的漏泄不贡献转矩形成并且因此减小振幅并且影响产生有效转矩的正弦形的基谐波的形状。以高次谐波漏磁通形式的漏泄通过高次谐波与产生有效转矩的正弦形的基谐波叠加。这些高次谐波造成在有源部件中的附加的损耗功率并且因此导致电机的附加的发热。此外，高次谐波引起转矩的附加的波动性或不均匀性。

为了使气隙磁通密度近似正弦形的分布，WO2012/101083A2公开一种用永久磁铁励磁的同步电机。该同步电机包括定子，该定子具有绕组系统，该绕组系统设置在定子的叠片组的凹槽中，其中，各凹槽朝向位于定子和转子之间的气隙。转子具有形成偶数个磁极的永久磁体，其中，沿圆周方向看，每个磁极具有至少三个永久磁体。永久磁体的径向高度和剩磁沿圆周方向看从磁极的中心开始向相应的磁极的端部递减，并且永久磁体的矫顽场强从磁极的中心开始向磁极的端部递增。因此，根据该现有技术，气隙磁通密度的分布受永久磁体的材料和几何结构的影响。

发明内容

本发明的任务是，提供一种替代性的、可特别简单地实现的解决方案，该解决方案用于影响用永久磁铁励磁的电机的气隙磁通密度的分布。

根据本发明，该任务通过具有根据相应独立权利要求的特征的转子、用永久磁铁励磁的电机以及机动车来解决。本发明的有利实施方式是从属权利要求、说明书以及附图的技术方案。