[发明专利]一种带爪极的电磁转子

说明书

本发明涉及一种带爪极的电磁转子，尤其是用于快速同步电机中的带爪极的电磁转子。

带爪极的转子是通过一组非磁性部件和极化的磁性部件组装在一起构成的。某些快速同步电机的速度可以等于或大于50,000rpm。如上所述，这些转子包含各部分的组装，固此，在仍然保持最佳空气动力轮廊的情况下，爪极式转子的制造就力图获得能够最大限度地抵抗离心爆炸的转子。

有各种实心转子，它们的大质量限制了它们的转速。在旋转中，所产生的离心力是和动质量成正比的。对于实心转子，必须采用均衡压制式或等压式组装技术，以保证转子能够在高速运转下抗爆。这种组装技术是昂贵的并且在批量生产中采用是有困难的。同时，在这种型式的实心转子中，各组成部件的形状复杂，它们不容易被组装在一起。

本发明的目的是提供一种密实的爪极式转子，它结构简单，通过普通技术就可以制造，转子可以高速旋转，制造成本与批量生产相适应。

为此，本发明提供一种具有2N个极的爪极式转子，它包括：

第一磁性材料部件，包括一个轴毂，轴毂具有一个自由端和一个具有N个轴向延伸爪极的端，多个爪极沿圆周均匀分布，共同形成一个企口；

一个第二磁性材料部件，它的极性与第一磁性材料部件的极性相反，它的形状与第一磁性材料部件的形状相同，它被安排在第一磁性材料部件的对面，第二磁性材料部件的每个爪极被安排在第一磁性材料部件的两个爪极之间，反之亦然；

非磁性隔件被插在各爪极的自由端部和对面的部件的企口的端壁之间；以及

非磁性转子-罩装置。

特别是，每个爪极有一个外部纵向的面，它具有递增的径向的磁空气隙区域。

磁性部件的每个爪极有多个扩口的内表面，它们在靠近企口的中心处有一个汇聚点。

每个爪极包括一个与轴毂接触的多边形基座，和一个锥形自由端。

转子至少包括一个单片非磁性多隔件部件，作为一组爪极的隔件。

在一个实施例中，转子包括非磁性双隔件，以便在正相反的爪极之间提供直接的刚性连结。

本发明的转子的第一个优点是，由于磁性部件的企口而形成转子的中心凹口。这使转子变轻，因此产生小于实心转子的离心应力便可获得相同的转速。

第二个优点源于上述的优点：由于离心应力小，转子的各种组成部件便可以通过更普通的和更便宜的接合技术组装在一起。

另一个优点是爪极的特殊形状，它首先限制漏磁通，其次限制旋转中爪极的离心弯曲应力。

本发明的其它优点和特点通过参照附图和下面的描述就会十分清楚，其中：

图1是本发明的4极转子的二极磁性部件的简略透视图；

图2是本发明的4极转子的非磁性2隔件组成部件的简略透视图；

图3是带有取消罩装置的本发明的4极转子的简略透视图；和

图4A，4B和4C是本发明的4极转子的横截图的简略透视图。

本发明的转子被设计得尽可能轻和容易制造。

为了轻巧，就用空气代替尽可能多的非磁性材料，本发明的解决办法是，转子是空的或者包括一些空洞，在每个径向递增的区域上有一个磁空气间隙和一个气动机械空气间隙，这个间隙是恒定不变的，光滑的。

为了制造容易，限制了转子的组成部件的数目。

本发明的2N极爪极转子包括：

一个第一磁性材料部件1，包括一个轴毂2，它具有一个自由端3，一个具有N个轴向延伸的爪极5的端4，这些爪极5沿圆周均匀分布，共同构成一个企口6；

一个第二磁性材料部件1′，它的极性与第一磁性材料部件的极性相反，它的形状与第一磁性材料部件1相同，并被安排在第一磁性材料部件1的对面，第二磁性材料部件1′的每个爪极5′被安排在第一磁性材料部件1的两个爪极之间，反之亦然；

非磁性隔件7被插在爪极5，5′的自由端8和相对的部件1′，1的企口6′，6的端壁之间；以及

非磁性转子罩装置9。

在各附图中所示的本发明的实施例中，N等于2。因此，轴毂2的端4有两个正相反的爪极5，这种情况也适用于轴毂2′的端4′和2个爪极5′。

每个爪极5或5′有一个外部的轴向延伸的表面10，它具有递增的径向磁空气隙区。

在各附图所示的本发明的实施例中，外部轴向表面10包括一个中心区域11，它的半径等于不带罩的转子的外径，两个斜侧面区12a和12b在中心区11的一侧上。斜切的形状形成半径递增的磁空气隙。

外部轴向表面10的最后的总的形状是用来使在中心区11和旋转电机的定子之间的磁通通路最佳化。