转子、用于制造转子的方法、磁阻电机和做功机械与流程

文档序号:17584507发布日期:2019-05-03 21:12阅读:148来源:国知局
转子、用于制造转子的方法、磁阻电机和做功机械与流程

本发明涉及一种转子、一种用于制造转子的方法、一种磁阻电机和一种做功机械。特别地,本发明涉及一种用于磁阻电机的转子、构造有转子的磁阻电机以及运输工具。



背景技术:

在电的做功机械的领域中,经常使用所谓的磁阻电机作为三相电机(drehstrommaschine)。所述磁阻电机由通常具有线圈组件的位于外部的定子和由定子包围的并且可旋转地支承在其内部的具有一定次序的磁极和间隙的转子构成,其根据交替次序的具有磁通屏障的屏障区和用于磁通量的流出的极区形成。

由于定子和转子的构造,并且特别是由于一方面转子中的磁极和间隙的一定次序的离散的结构以及位于外部的传输磁场的绕组的齿部,使得其在运行中引起能耦出的转矩与转子相对于定子的角度位置的关联性。这引起在转矩关于旋转角的走势中的波动以及相应地引起运动关于时间的波动。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种用于磁阻电机的转子、一种用于制造用于磁阻电机的转子的方法、磁阻电机本身以及做功机械,并且特别是给出一种运输工具,对于该运输工具而言利用特别简单的器件使得转矩波动变得特别小。

基于本发明的目的根据本发明在具有独立权利要求1的特征的用于磁阻电机的转子中、根据本发明在具有独立权利要求8的特征的用于制造转子的方法中、根据本发明在具有独立权利要求9的特征的磁阻电机中和在做功机械以及特别是根据本发明具有独立权利要求12的特征的运输工具中得到解决。有利的改进方案相应地是从属权利要求的主题。

根据本发明的第一方面,提供了一种用于磁阻电机的转子,该转子具有围绕穿过转子中心点延伸的转子轴基本上圆盘状的转子本体以及具有在所述转子本体的圆周方向上交替次序的屏障区和极区,其中每个屏障区具有多个在空间上和材料上分离的且不重叠的磁通屏障,并且其中,在至少一个屏障区(20)内,具有q轴和/或附图轴或者对称轴的至少一个磁通屏障被布置成围绕所述转子轴或者转子中心点相对于相同的屏障区的另一个磁通屏障的q轴和/或附图轴或者对称轴旋转,

因此,本发明的一个核心方面是各个磁通屏障在转子的给定屏障区内的新的布置,所述转子具有相对于彼此关于基于转子本体的转子轴或中心点旋转的q轴和/或附图轴。

通过在转子的一个或多个屏障区内一个或多个磁通屏障的旋转,可以有针对性地实现转子中的磁场的场走势的不对称并且由此实现磁阻和磁阻力的不对称,当被加载外部的磁的交变场(wechselfeld)时所述磁阻力作用到转子上。

这种故意选择的不对称在配备有这种转子的磁阻电机的运行中与外部的定子及其绕组的离散结构如此共同作用,从而产生大约多个相对于彼此的相移动的转矩波动,所述转矩波动在它们的总和与叠加中引起配备有根据本发明的转子的磁阻电机的在幅度上总体减小的总转矩波动。

作为替代方案或附加方案,本发明的核心方面也可以体现在,具有q轴和/或附图轴的通量接片相对于彼此关于转子轴和转子中心点相对于彼此旋转地得到布置,所述通量接片也就是在基本上在圆周方向上在转子中延伸的并且彼此基本上在径向上间隔开的各个磁通屏障之间的承载通量的和/或引导通量的区域。

磁通屏障本身或者磁通接片的旋转的两种可能性可以彼此组合。

在本发明的意义下,转子的q轴表示垂直于转子轴的轴,该轴位于转子的d轴之间,并且因此位于磁极之间、作为转子的通量线的流出的区域。

在传统的转子中,屏障区的q轴总体上与屏障区的各个磁通屏障的q轴相一致并且与单个屏障区的和各个磁通屏障的附图轴或对称轴相同。

根据本发明,现在各个磁通屏障的单个或多个q轴和/或附图轴在屏障区内的旋转相对于彼此进行,其中旋转围绕基于转子本体的转子轴并且由此在截面中观察时通常围绕转子本体的中心点进行。

在根据本发明的转子的一种有利的改进方案中,通过使具有q轴和/或附图轴的相同的屏障区的多个磁通屏障被布置成围绕转子轴相对于相同的屏障区的另一个磁通屏障的q轴和/或附图轴旋转,以便实现转子的转矩波动的额外的减小。

在此,旋转角可以具有相同的值或不同的值并且/或者旋转方向可以相同或不同。

当根据另一种优选的实施方式,各个磁通屏障的布置的相应的旋转发生在多个不同的屏障区中时,发生转矩波动的减小的进一步提高。

因此特别有利的是,具有q轴和/或附图轴的不同的屏障区的一个或多个磁通屏障被布置成围绕转子轴相对于相应相同的屏障区的另一个磁通屏障的q轴和/或附图轴旋转。

在此,旋转角也可以具有相同的值或不同的值并且/或者旋转方向可以相同或不同,并且确切地说分别与其它的屏障区的一个或多个磁通屏障的相应的旋转角或者旋转方向相比是不同的。

在根据本发明的转子的一种有利的改进方案中,构造有偶数个屏障区。因此,于是也存在偶数个磁极。

在根据本发明的转子的制造中于是形成特别简单的生产条件,根据一种优选的实施方式-尽管磁通不对称的故意的印象-不同的屏障区作为一个整体除了围绕转子轴的旋转之外彼此相同和/或相对于轴镜像对称,特别是关于作为一个整体的屏障区的重合的q轴或附图轴或对称轴。

如果屏障区的磁通屏障构造成相对于其q轴和/或附图轴镜像对称,则可以简化在不变地减小转矩波动时根据本发明的转子的结构。替代性地,可以考虑关于q轴的不对称的结构,用于由此进一步减小转矩波动。

当在优化的意义上相应的q轴和/或附图轴的旋转角和/或旋转方向彼此配合时,在减小转矩波动的意义上于是得到特别高程度的同步运转(gleichlauf)。

因此,按照根据本发明的转子的一种特别优选的改进方案规定,q轴和/或附图轴相对于另一个磁通屏障的q轴和/或附图轴的旋转角和/或旋转方向如此选择,使得在转子运行中与具有不旋转磁通屏障的配置的转子相比,设定减小的且特别是最小的转矩波动。

根据本发明的另一方面,提供一种用于制造具有根据本发明的结构的转子的方法,其中q轴和/或附图轴相对于另一个磁通屏障的q轴和/或附图轴的旋转角和/或旋转方向被如此选择,使得在转子运行中与具有不旋转磁通屏障的配置的转子相比,设定减小的且特别是最小的转矩波动。

此外,本发明的主题还是一种磁阻电机,其具有用于产生主磁场和/或用于感应次级磁场的定子和具有根据本发明的转子。

根据本发明的转子在一种实施方式中可旋转地支承在磁阻电机中,以用于围绕转子轴旋转并且由定子包围以用于磁的相互作用。

替代性地,磁阻电机可以构造为外转子机并且在其内部具有定子被包围。

由于基于转子的根据本发明的设计方案,根据本发明的磁阻电机可以被构造有任意的绕组拓扑结构,并且还显示出提供作为三相电机的磁阻电机的所有优点。

特别地,根据本发明可实现的是,当使用根据本发明的转子时,也可以使用具有集中的绕组的定子。

通常,当使用集中的绕组时,会产生针对每个磁极具有少量数量的齿和槽的机器拓扑结构。由于针对每个磁极的齿和槽的数量较少,因此转矩波动会增加,因为机器的气隙中磁场的槽和谐由此会增加。所述槽和谐明显地参与转矩波动。

已知的方法没有足够的自由度来如此程度地减少由绕组类型引起的增加的波动,从而可以想到有用的使用。

根据本发明的磁阻电机可以构造为和用作马达和/或发电机或马达和/或发电机的一部分。

根据本发明的另一方面,提供了一种在使用根据本发明的磁阻电机作为马达和/或发电机或作为发动机和/或发电机的一部分的情况下的做功机械。

做功机械尤其可以构造为运输工具,其中,所应用的磁阻电机于是可以是用于前进运动的驱动器或另一个机组的一部分。

附图说明

借助附图,由实施例的以下描述得出本发明的进一步细节、优点和特征。

图1是示意性的横截面图,其示出了使用根据本发明的转子的情况下根据本发明的磁阻电机的实施方式,其中横截面垂直于旋转轴;

图2以横截面图示出了根据本发明的转子的一种实施方式;

图3借助示意图和展开图示出了在根据本发明的转子的一种实施方式中磁通屏障的q轴相对于彼此的位置;

图4借助示意性的横截面图示出了根据本发明的转子的另一种实施方式;

图5至10借助于横截面视图或以图表的形式展示了关于模拟结果的优点,其对于根据本发明的磁阻电机能够在使用根据本发明的转子的实施方式的情况下得到实现;

图11以示意性的横截面图示出了根据本发明的转子的另一种实施方式,以便阐释用于设计磁通屏障的方法;

图12至14是用于解释各个磁通屏障中的q轴的概念的示意图。

在下文中,将参考图1至14详细描述本发明的实施例。相同和等同的以及相同或等同作用的元件和组件由相同的附图标记表示。并非在它们出现的每种情况下都会再现对所表示的元件和组件的详细描述。

在不脱离本发明的核心的情况下,所示出的特征和其它特性可以以任意形式彼此隔离并任意彼此组合。

具体实施方式

图1以垂直于旋转轴的横截面图示出了根据本发明的磁阻电机100的一种实施方式,该磁阻电机具有外部布置的定子90,该定子具有定子本体91和线圈92。在定子90的内部可用于围绕转子轴12旋转而旋转运动地布置有具有转子本体11的转子10。通过转子轴12在根据图1的横截面图中限定转子中心点15,该转子中心点也可以称为转子10的中心点m。

在图1所示的实施方式中,定子12具有线圈并且在此处为12齿,并且被构造有12个槽以及4个磁极。因此是一台12/4磁阻电机。

在根据图1的实施方式中,根据本发明的内部布置的转子10具有四个用于磁通量的流出的极区30,其中极区30相对于彼此具有90°的角间距。

在极区30之间,通过结构设计转子本体11来构造具有多个磁通屏障21和22的屏障区20。磁通接片25构造在相应的磁通屏障21和22之间。垂直于磁通接片25的走势方向并且由此基本上也垂直于磁通屏障21、22的走势,在图1中示出的结构中,也称为磁阻的磁性的电阻相对较大,与之相反,该磁阻在磁通接片25的走势方向上相对较小,使得在运行中磁通平行于磁通接片25并且在朝向极区30的方向上得到引导并且在那里流出。

极区30中的磁通量的流出的中心分别相对于转子中心点15限定了转子10的所谓的d轴19(来自英语d:“direct”)。在两个沿圆周方向直接相邻的d轴19或极区30之间分别产生所谓的由相应的屏障区20限定的磁性的间隙,在其中心限定转子10的q轴18(来自英文q:“quadrature”),其中磁通量不从转子10流出。

在根据图1的实施方式中,各个磁通屏障21和22本身相对于它们自身的q轴13、14对称地构造,但是关于转子轴12和转子中心点15相对于彼此旋转特定角度。关于转子轴12直接相对而置的图1的转子10的屏障区20被构造和布置为彼此相对于转子10的中心点15点对称。

在图1中,转子轴12平行于z方向,剖切平面平行于xy平面。

为了解释本发明的核心方面,即各个磁通屏障关于转子中心点15在同一个屏障区20内彼此旋转参考根据图2的简化图示。

这以具有垂直于转子轴12的剖切平面的示意性和剖切的视图示出了根据本发明的转子10的实施方式,该转子具有转子本体11和两个屏障区20,屏障区分别具有两个磁通屏障21或22。

转子轴12又平行于z方向,剖切平面平行于xy平面。

为了更清楚地说明,磁场屏障21和22由符号b1至b4表示。图2的转子10的磁场屏障21、22都整个地自身对称地构造,并且更确切地说相对于它们相应的q轴13或14,所述q轴本身相应地表示为q1到q4。

在图2中所示的实施方式中,磁通屏障b1和b3是非旋转的磁通屏障21,即它们的q轴14或q1和q3直接与转子10的q轴18对应。

与之相应地,磁通屏障b2和b4构造为旋转的磁通屏障22,使得它们的q轴13或q2和q4相对于转子10的q轴18以旋转角在正或负的旋转方向上围绕旋转轴12旋转。

因此在图2中,磁通屏障b1至b4中的每一个磁通屏障作为旋转的磁通屏障21或作为非旋转的磁通屏障22具有其相应自身的q轴q1至q4。相应的屏障b1至b4作为旋转的磁通屏障22或作为非旋转的磁通屏障21围绕这些轴q1至q4对称地构造。

然而,这不是强制性的,更确切地说也可以使用非对称的、即不与它们相应的q轴对称的磁通屏障。

图3以示意图示出了在展开图中q轴q2或q4相比于旋转的磁通屏障22的q轴的旋转的细节。在该展开图中,以角度的旋转导致在圆周方向上的移动x2、x4(在平行于横坐标的那里的图示中),也就是说垂直地通过相邻d轴之间的连接线。

图4示出了根据本发明的转子10在使用四个屏障区20的情况下的另一种实施方式,屏障区分别具有三个磁通屏障21。

在该实施方式中,磁通屏障21彼此在相应的屏障区20内并且以及关于其它的屏障区20彼此分别不同地旋转,从而在这里发生一种最大程度的变化(variation)。

图5至10借助示意性的横截面图或关于模拟数据的图表示出了相比于在使用传统的磁阻电机100´时的结果的根据本发明所能获得的优点。

在图5至10的图示中,示出了传统的磁阻电机100´的横截面图的图5和8中的部分。

在这些图示中,在具有定子本体91的定子90的内侧上在不同的线圈92的交替次序中构造用于在这里产生三相磁场。具有传统的屏障区20´的次序的传统的转子10´处于定子90内部,屏障区具有传统构造的、即对称且不旋转的磁通屏障22´和设置在它们之间的磁通接片25´。这在图9中所示的图表70中引起关于轨迹(spur)71的数据,其具有由三角形表示的数据点。轨迹71表示作为在纵坐标上绘制的转矩m的波动的转矩波动(drehmomentwelligkeit),作为在横坐标上绘制的时间上的走势随着时间t的函数。

与之相应地,图6示意性地示出了根据本发明的磁阻电机100的实施方式的截取部分,该磁阻电机具有图5的相应的定子90、但根据本发明设计的转子10,转子具有构造在每个屏障区20中彼此旋转的磁通屏障21,其中关于在圆周方向上彼此直接彼跟随的两个屏障区20,旋转方向的符号(vorzeichen)分别相反。

利用图6中所示的布置,在图表70中得到了利用72表示的在评估具有通过正方形表示的数据点的转矩波动时的模拟值的轨迹。

在图5至7的图示中,同步磁阻电机具有带有十二个齿93和十二个槽94的定子90,在槽中分别安置有线圈92,使得存在十二个线圈92,并且同步磁阻电机具有带有四个极区30的转子10´、10。在图6的根据本发明的布置中最终得出转矩波动比图5的传统布置减少了38%,其中转矩仅降低了2%。

图8至10示出了针对用于磁阻电机100的转子10的新配置的应用,具有这样的配置,该配置在定子90中具有42个齿93和槽94并且在转子10´、10中具有14个磁极,其中每个屏障区20具有三个磁场屏障21。图8中示出了具有不相对于彼此旋转的传统的磁通屏障22´的传统的转子10´。相反,图9示出了根据本发明的转子10,其中磁通屏障21相对于彼此旋转,其中相应的磁通屏障21在直接相邻的屏障区20的圆周方向上的旋转方向分别以相同的旋转角反转(umgekehrt)。

在图10中在图表80中,以轨迹81示出了检测根据图8的传统的磁阻电机100´中的转矩波动的结果,并且更确切地说利用由三角形表示的数据点。

图10的图表80的轨迹82利用由正方形表示的数据点示出了图9的根据本发明设计的磁阻电机100的检测到的转矩波动。转矩波动减少了54%,其中转矩总体上仅减少(vermindert)了1%。

图11示出了针对根据本发明的转子10的结合图6和7使用的布置,并且特别示出了用于相对于彼此在相应的屏障区20内然而也相对于转子10的彼此相邻的屏障区20最佳设计单个的旋转的磁通屏障21的布置的方法。

借助以下陈述将进一步阐明本发明的这些和其它特征和特征:

本发明涉及电机领域,尤其涉及同步磁阻电机。一方面,同步磁阻电机(synrm)当今已经被用作泵马达和通风机马达(abb、ksb)并且风力设施中的和电动汽车中的synrm的应用是有意义的。

与其它旋转场电机(drehfeldmaschinen)(同步机、异步机)相比,synrm具有更简单的构造,并且其更稳健且更为成本有利。然而,到目前为止,这些优点已经被增加的转矩波动所抵消。

通常,应尽可能小得保持synrm的转矩波动。

迄今为止减小转矩波动的努力都导致机器的平均可获取(abgreifbaren)的转矩的显著的损失(einbußen)。此外,通过传统复杂的转子在此使机器的更为简单的构造的优点无效。

由于过高的转矩脉动(drehmomentrippels),传统的synrm必须倾斜地设计。这在生产技术上耗费很高并且因此成本昂贵。

本发明的一个目的在于显著地减小磁阻电机并且特别是synrm的转矩波动,而不会在此显著地降低平均的转矩并且不会放弃(aufzugeben)易于制造synrm的优点。

根据fem模型,一定情况下甚至可以省去转子和/或定子的倾斜,使得synrm的生产还更加便宜。

根据本发明,该目的通过一种用于减小synrm的转子上的转矩波动的新方法的应用来实现。

在此,每个转子磁极的各个磁通屏障围绕转子的中心点、即z轴旋转。

产生转矩波动的减小而没有明显的转矩损失、产生如下可应用性:synrm的所有拓扑结构,并且更确切地说无论绕组、线圈数量、磁极数、齿数、屏障形状、转子和/或定子的倾斜的可避免性。

基于该方法的构思在于将转子磁极内的各个磁通屏障的q轴相对于彼此进行移位,并且由此实现关于初始的共同的q轴的不对称性,如其在图3中结合轴q1所示出的那样。

图3示出了根据本发明的synrm100的展开的转子磁极的一部分。构造有三个磁通屏障21、22。基于传统的转子10´,其在转子磁极内的传统的磁通屏障22´具有围绕共同的轴q1的对称性,根据本发明的磁通屏障21围绕转子中心点15如此相对于彼此旋转-在图3的展开的图示中移动-使得它们分别产生带有下标n的自身的对称轴qn,其中下标n表示每个屏障区20的磁通屏障21、22的数量。

请注意以下事项:

(1)第n个磁通屏障21围绕转子10的中心点15旋转一角度-在图3中用xn表示-(无线性运动)。

(2)原则上,可自由选择磁通屏障21的旋转方向。如图3中那样在旋转方向上的交替符号可能是有利的。

(3)并非所有磁通屏障21、22都需要旋转。

(4)屏障的形状可以变化,可以相对于相应的轴qn对称或不对称地使用三角形、圆形或混合的形状。

(5)旋转角应在技术上合理的范围内选择,并且磁通屏障21、22不应相交或重叠。

(6)该设计适用于所有synrm。

(7)本发明也能够应用于外转子机,其中定子位于内部并被可旋转的转子包围(umgeben)或围住(umschließen)。

12/4和42/14-synrm中方法的应用在图4至6或8至10中示出。这两种几何形状表明,为了确保无论绕组类型如何-集中或分布-以及无论磁极对数如何-低极或高极-该方法都能有利地得到实施。

参考机100´、特别是参考转子10´是根据用于转子设计的已知指令设计的,并且已经被认为是“相对良好地设计”。

12/4-synrm

图5和6分别示出了所应用的12/4-synrm的几何形状的一半。图5描述了传统的参考机100´作为参考。图6示出了根据本发明的磁阻电机100。其中,根据上述原理,作为转子磁极的两个示出的屏障区20的磁通屏障21已经相对于彼此移动,如通过标记的细节29所述。

图7中的相应的转矩走势表明,与参考机100´的转矩波动相比,转矩波动可以减小了38%。同时,根据本发明,与参考机100´相比,平均转矩仅减小了2%。

原则上,每个单个的屏障区20可以用作转子磁极,以优化转矩波动。为了阐明(aufzuzeigen)该方法的潜力并且在此使优化持续时间保持得短,在所提出的实例中仅使用两个屏障区20。如果使用转子10的所有四个屏障区20,则可以进一步减小转矩波动。

42/14-synrm

图8和9显示了所观察(betrachteter)的42/14-拓扑结构的第七部分。

图8示出了传统的转子10´作为参考。图9示出了根据本发明构造的转子10的应用,其中,磁通屏障21再次相对于彼此旋转地得到布置,这一点在标记的细节29中可见。

转矩走势的比较又在图10中示出。在这种情况下,转矩波动减少了54%。平均转矩降低了1%。

因此,根据本发明,更确切地说无论绕组类型和机器的磁极对数如何,都可以关于转矩波动改善磁阻电机100的转子10。通常伴随转矩波动的减小的显著的转矩损失在此不会发生。

所提出的方法既可以应用于自行拟定(entworfene)的转子,也可以应用于已知的转子形式。

优化方法的有效的应用

可以在优化方法的意义上选择在转子10上相对于彼此待旋转的磁通屏障21、22的数量和/或布置以及旋转的程度和定向,以便在特别低的转矩损失的情况下实现特别低的转矩波动。

这将在下面更详细地解释。

在此给出:

-针对每个屏障区20或磁极,根据本发明的2p-极的转子10具有n个磁通屏障21、22,根据图11,即其中2p=4;n=4。

-总共存在2p.n个磁通屏障21、22,并且由此存在用于优化的2p.n个可能的角度(2p.n个自由度)。在图11的实例中为16个磁通屏障21、22。

-磁通屏障21、22在图11中也用b1至b16表示。

-这16个角度利用表示。

在这种情况下,可以按如下方式执行优化:

(1)相对而置的磁极的屏障21、22,例如:p1和p3,得到相等的旋转角。也就是说,在这里:。仅优化两个直接相邻的磁极(例如:p1和p2)。也就是说,首先如所描述的那样优化p1和p2,并且然后依次继续(fortsetzen)优化,例如以p3和p4、p5和p6等

(2)优化的起始点是如下条件:所有角度都为零,也就是说

步骤1:优化磁极p1,在b1开始。

步骤1.1:找到最佳的

步骤1.2:使得

步骤1.3:找到最佳的。如果,则

步骤1.4:使得

步骤2:优化磁极p2,在b6开始(跳过b5)。

步骤2.1:使得

步骤2.2:找到最佳的。如果,则

步骤2.3:使得

步骤2.4:找到最佳的,如果,则

(3)例如,在12/4-机器上可以应用:

(4)得到具有脉动为9.8%的转矩m=128.5nm。

(5)找到最佳的值意味着:执行针对转子10的模拟,其中磁屏障bj只有在角度为内变化且所有其它屏障在角度0时保持不变。角度是解决方案,在该角度时转矩波动最小。

(6)如果为规定符号,则仅允许具有用于的相反的符号的变化作为边界条件。如果找到用于屏障bj的带有符号的角度,则寻找带有相反的-关于的符号-符号的作为下一个待优化的屏障bj+2的旋转角的。也就是说,的符号是不同的。的与相同定向的值被忽略。

(7)可以通过增加的耗费来实现进一步的优化:(a)可以改变设置为零或省略的角度和/或(b)不再必须相同地设计相对而置的磁极。

除了本发明的前述书面描述之外,关于其补充的公开内容就此明确参考图1至10中的本发明的绘制附图。

图12至14是转子10的示意图,以便解释各个磁通屏障21、22中的q轴的概念。这些再次在那里以b1和b2表示,它们的q轴13、14对应于qb1、qb2。

为了限定各个磁通屏障b1、b2的q轴,应该注意的是,转子10的q轴18作为一个整体总是位于转子10的两个d轴19作为一个整体之间。

在转子10的本身对称的、即轴对称的磁通屏障b1、b2的情况下,磁通屏障b1、b2的所谓的q轴13、14本身,即图12中的轴qb1和qb2与整个转子10的q轴18重合,因此与整个转子10的q轴18一致(deckungsgleich)。在此,这些轴qb1、qb2的原点分别位于相应的屏障b1或b2的重心处。

在不对称的、即非轴对称的磁通屏障b1、b2的情况下,磁通屏障b1、b2的所谓的q轴,即图13和14中的轴qb1和qb2同样与整个转子10的q轴18重合并且与整个转子10的q轴18一致。然而,由于屏障b1、b2的不对称性,这些轴qb1、qb2的原点现在不再位于相应的屏障b1、b2的重心处,而是位于这样的位置中,在这里,如果整个转子10的q轴18对称的话,则该位置为重心。

结论:仅涉及单个屏障b1、b2的q轴qb1和qb2的原点。即使屏障层b1、b2与转子10的q轴18不对称,磁场屏障b1、b2的轴qb1和qb2的原点也处于对称的位置。

在磁通屏障21、22或bj的能够如此确定的q轴13、14或qbj的基础上,根据本发明规定的相对侧的旋转于是被限定在给定的屏障区20内,如上所述。

此外,可以利用以下条款描述本发明:

条款

1.用于磁阻电机(100)的转子(10),具有:

-围绕转子轴(12)的转子本体(11),其中,所述转子轴穿过转子中心点(15)延伸,所述转子本体基本上是圆盘状的,以及

-在所述转子本体(11)的圆周方向上交替次序的屏障区(20)和极区(30),

-其中每个屏障区(20)具有多个空间上和材料上分离的且不重叠的磁通屏障(21、22),并且,

-其中在至少一个屏障区(20)内,具有q轴(13)和/或附图轴(13)的至少一个磁通屏障(21)被布置成围绕所述转子轴(12)相对于相同的屏障区(20)的另一个磁通屏障(22、21)的q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)旋转。

2.根据条款2所述的转子(10),

-其中,具有q轴(13)和/或附图轴(13)的相同的屏障区(20)的多个磁通屏障(22)被布置成围绕所述转子轴(12)相对于相同的屏障区(20)的另一个磁通屏障(22、21)的q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)旋转,

-其中,旋转角具有相同的值或不同的值并且/或者旋转方向相同或不同。

3.根据前述条款中任一项所述的转子(10),

-其中,具有q轴(13)和/或附图轴(13)的不同的屏障区(20)的一个或多个磁通屏障(22、21)被布置成围绕所述转子轴(12)相对于相应相同的屏障区(20)的另一个磁通屏障(22、21)的q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)旋转,

-其中,旋转角具有相同的值或不同的值并且/或者旋转方向相同或不同,并且更确切地说分别与其它的屏障区(20)的一个或多个磁通屏障的相应的旋转角或旋转方向相比是不同的。

4.根据前述条款中任一项所述的转子(10),

所述转子具有偶数个屏障区(20)。

5.根据前述条款中任一项所述的转子(10),

其中,除了围绕所述转子轴(12)旋转之外,不同屏障区(20)

-彼此相同或者

-与轴镜像对称、特别是关于屏障区(20)的重合的q轴或附图轴。

6.根据前述条款中任一项所述的转子(10),

其中,屏障区(20)的磁通屏障(21、22)与其q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)镜像对称地或不对称地构造。

7.根据前述条款中任一项所述的转子(10),

一个或多个磁通屏障(21、22)的q轴(13)和/或附图轴(13)相对于另一个磁通屏障(21、22)的q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)的旋转角和/或旋转方向如此选择,使得在转子(10)的运行中与具有不旋转磁通屏障(20´)的配置的转子(10´)相比设定减小的并且特别是最小的转矩波动。

8.用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的转子(10)的方法,

其中,一个或多个磁通屏障(21、22)的q轴(13)和/或附图轴(13)相对于另一个磁通屏障(21、22)的q轴(13、14)和/或附图轴(13、14)的旋转角和/或旋转方向如此选择,使得在转子(10)的运行中与具有不旋转磁通屏障(20´)的配置的转子(10´)相比设定减小的并且特别是最小的转矩波动。

9.磁阻电机(100),具有:

-定子(90),其用于产生主磁场和/或用于感应次级磁场,以及

-根据条款1至7中任一项所述的至少一个转子(10),所述转子能够旋转地被支承为围绕所述转子轴(12)旋转并且被定子(90)包围以用于磁的相互作用或包围这样的定子(90)。

10.根据条款9所述的磁阻电机(100),

其中,所述定子(90)利用集中的绕组构造而成。

11.根据条款9或10所述的磁阻电机(100),

所述磁阻电机被构造为马达和/或发电机,或者马达和/或发电机的一部分。

12.做功机械,

-所述做功机械具有根据条款9至11中任一项所述的磁阻电机(100)作为马达和/或作为发电机,或者作为驱动器或机组中的马达和/或发电机的一部分,并且

-所述做功机械特别是被构造为运输工具。

附图标记列表

10转子

10´传统的转子

11转子本体

12转子轴

13旋转的磁通屏障的q轴、附图轴或对称轴

14不旋转的磁通屏障的q轴、附图轴或对称轴

15转子中心点

18转子10的q轴

19转子10的d轴

20屏障区

20´传统的屏障区

21磁通屏障旋转

22磁通屏障不旋转

22´传统的磁通屏障

25磁通接片

25´传统的磁通接片

29细节

30极区

70图表

71传统的转子的模拟轨迹

72根据本发明的转子的模拟轨迹

80图表

81传统的转子的模拟轨迹

82根据本发明的转子的模拟轨迹

90定子

91定子本体

92线圈

93齿

94槽

100磁阻电机

100´传统的磁阻电机

bj磁通屏障,其中j=1、2、.....、16、.....

m转子中心点

x空间方向

y空间方向

z空间方向

磁通屏障bj的旋转角,其中j=1、2、.....、16、.....

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