[发明专利]永磁横磁电机及其制造方法

说明书

本发明涉及一种横磁电机以及这种电机的制造方法：

已知永磁横磁电机的转子具有大量硬磁和软磁段，其加工和安装费用是昂贵的。制造成本由于这个精密部件的结构而提高了，尤其是当在高磁场强度下仍要实现无颤动的结构时。

本发明的任务是给出一种永磁横磁电机和其制造方法，该方法使得可用少量的材料和生产开支获得一个稳定的发动机结构。

为此，本发明提供了一种具有导体环的永磁横磁电机，导体环在三个侧面上被U形软磁体围绕，其中，沿着圆周方向一个接一个设置的永磁体形成的磁路围绕不同的导体环，每个磁路仅有一个永磁体和两个气隙。

另一方面，本发明提供了一种制造具有被U形软磁体从三个侧面围绕的导体环的永磁横磁电机的方法，其中，将两个U形软磁体的中间部分平贴在永磁体的两个极面上，在一个圆环中定位并固定后，围绕导体环安装的U形软磁体从两个相对侧面被附加至圆环，圆环的一部分位于U形软磁体的孔径中。

按照本发明，由永磁段产生的磁力线交替地流过横磁电机中安装在磁体的不同侧的两个导体环(Leiterring)的软磁体，磁体中磁力线方向与磁力线从其当中穿过的两个气隙中的磁力线方向一致。磁体段最好安装在一正方形缠绕的有空隙的带形铁芯的断开的两个U形半部之间，并且定子芯由颗粒定向材料预加工为U形环状铁芯。

总的电机结构由于微小不同的，结构简单的和预加工的部件而显示出优越性，同时用少量开支保证了电机中磁场有效区的高稳定性，尤其是其对于振动的气隙力的抵御能力。

下面结合附图借助于实施例详细说明本发明。

图1示出一个三相永磁横磁电机的纵截面，它作为具有径向气隙磁通的内转子。

图2示出图1的24极横磁电机在剖面线Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ上的横截面。

图3示出一个双相永磁横磁力电机的纵截面，它作为具有轴向气隙磁通的内转子。

图1描述的横磁电机1具有三个转子盘2，其上集成有永磁体3。其中磁体每相只构成一个环，并且磁体中磁力线方向与气隙4中磁力线方向一致。磁体3安装在两个U形软磁转子体5之间，其使磁力线集中，这样气隙中的磁力线密度显著地高于磁体中的。由磁体3产生的磁路在转子转动时交替地与轴向安装在转子盘2左边和右边的U形软磁定子体6轴相连接。在定子体6内是沿周边方向绕的由成型线材构成的导体环7。在一个磁路的两个气隙4中径向作用的磁力由于设置两个气隙而得到补偿。软磁定子体5末端的径向振动由于导体环7的稳定设计和通过一块中间部位的箍环9承受径向作用力。此外，转子盘2的软磁和硬磁部分3，5相互粘贴，轴向安装的环状盘10保证机械稳定性，并给磁铁3加罩保证其不受环境影响。在多相横磁电机中多个相同结构的装置通过螺栓11-在圆周方向彼此错开极距的一部分-组织在一起。这里，由四个相同结构的内壳单元12和两个相同结构的电机护板13组成从动的定子部分。相同结构的转子盘2插放在一个四棱角轴14上。在轴向外端有滚球轴承15并且在转子盘之间滚动轴承16避免了径向振动。

图2示出图1剖面线Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ上的横截面。两个24极定子半部17a，b结构相同并且仅围着一个极距在周边方向上相互错开配置。每个定子半部的定子体6的数量对应于转子极数的一半。

对于较短的轴向结构长度，图3所示的具有轴向气隙的横磁电机20是被推荐的。图1中的磁路配置被旋转90°，仍保持有效的材料利用及小的构造单元开支。为了有利于电机的安装，定子21最好由两个相同结构的半部21a，b组成，每个半部又有两个不同的，铸造的定子壳22，23。U形软磁定子体24也最好有两个铁心25，26，固定在内部定子壳22中的部分定子体25在由永磁体27和U形软磁转子体28预加工的转子环29轴向固定之前定位。最后装配着剩下的部分定子体26的外部定子壳23与支座30轴向锁定。

如图1所示的径向磁力线结构那样，磁铁27能设计成块状。现在对着气隙31的表面不必被研磨。由扁平导体条32预加工的导体环33可与其安装于气隙侧的加固层34一起装配。T形转子盘35也可分成多个部件预加工，而不与转轴构成一个整体。

同样地，旋转的导体环和固定的磁铁的变型结构以及外部转子结构不同形式也可实现。