CN114765392A - 具有容纳带的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有容纳带的电机。一种转子组件,其包括限定外周的可旋转元件、限定磁极区域的第一组元件以及限定极间区域的第二组元件,第一组元件和第二组元件绕着外周交替地放置。转子组件进一步包括容纳带,该容纳带包绕第一组元件和第二组元件。容纳带限定第一组材料和第二组材料,其中它们各自覆在第一组元件或第二组元件的至少部分上面。
Description
技术领域
本公开大体上涉及一种电机,并且更具体地,涉及一种电机的容纳带(containment band)。
背景技术
电机(诸如电动马达或发电机)用于能量转换中。在飞行器工业中,通常发现具有马达和发电机模式的组合的电动马达,其中电机在马达模式下用于起动飞行器发动机,并且取决于模式,也用作发电机,以将电功率供应至飞行器***。电机可进一步驱动飞行器发动机的其它部分,诸如前风扇或螺旋桨。不管模式如何,电机典型地包括具有绕组的定子,该定子与转子联合工作,该转子也具有绕组并由旋转源驱动以旋转,对于发电机而言,该旋转源可为燃气涡轮发动机,或者对于马达而言,该旋转源可为定子。
示例性电机可包括主发电机、励磁机以及永磁发电机(PMG)。PMG用于向励磁机的定子提供功率。除了该主发电机PMG之外,还可利用附加的PMG,以向机载飞行器飞行计算机或飞行器的其它电负载提供功率。
发明内容
在一个方面中,本公开涉及一种转子组件,其包括:限定旋转轴线和外周的可旋转元件;设置在外周的至少部分上并限定磁极区域的第一组元件;设置在外周的至少部分上并限定极间区域的第二组元件,其中第一组元件和第二组元件沿着外周交替地放置;以及包绕第一组元件和第二组元件的容纳带,容纳带限定至少部分地覆在第一组元件上面的第一组材料和至少部分地覆在第二组元件上面的第二组材料。
在另一方面中,本公开涉及一种转子组件,其包括:限定旋转轴线和外周的可旋转元件;设置在外周处的第一组元件;设置在外周的至少部分上的第二组元件,其中第一组元件和第二组元件沿着外周交替地放置;以及包绕第一组元件和第二组元件的容纳带,容纳带限定具有第一导磁率的第一组材料和具有低于第一导磁率的第二导磁率的第二组材料,其中第一组材料和第二组材料交替地隔开。
在又一方面中,本公开涉及一种组装转子组件的方法,方法包括:形成由外周限定的可旋转元件;绕着外周交替地隔开第一组元件和第二组元件,其中第一组元件限定磁极区域并且第二组元件限定极间区域;以及利用包括第一组材料的容纳带的部分覆在第一组材料的至少部分上面,该第一组材料由第一导磁率限定,并且利用包括第二组材料的容纳带的部分覆在第二组元件的至少部分上面,该第二组材料由小于第一导磁率的第二导磁率限定。
技术方案1. 一种转子组件,其包括:
可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;
第一组元件,其设置在所述外周的至少部分上并限定磁极区域;
第二组元件,其设置在所述外周的至少部分上并限定极间区域,其中所述第一组元件和所述第二组元件沿着所述外周交替地放置;以及
容纳带,其包绕所述第一组元件和所述第二组元件,所述容纳带限定至少部分地覆在所述第一组元件上面的第一组材料和至少部分地覆在所述第二组元件上面的第二组材料。
技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料具有第一导磁率,并且所述第二组材料具有第二导磁率,其中所述第一导磁率高于所述第二导磁率。
技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料和所述第二组材料各自为相同的材料。
技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组元件包括:
第一组磁性材料;以及
第二组磁性材料;
其中所述第一组磁性材料和所述第二组磁性材料被相反地磁化并且绕着所述外周交替地提供。
技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组元件为成组的永磁体。
技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第二组元件为成组的永磁体。
技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料和所述第二组材料相对于所述第一组元件和所述第二组元件偏斜。
技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述成组的第二材料中的第二材料的第一轴向边缘覆在所述成组的第一元件中的第一元件的至少部分和所述成组的第二元件中的第二元件的至少部分上面,并且与所述第一轴向边缘轴向地隔开的所述第二材料的第二轴向边缘覆在所述第二元件的至少部分和第一元件的至少部分上面,所述第一元件与所述第一轴向边缘覆在其上面的所述第一元件相邻。
技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料包括铬钢合金。
技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第二组材料包括镍铬基合金。
技术方案11. 一种电机组件,其包括根据任意前述技术方案所述的转子组件,并且进一步包括:
定子组件,其包绕所述容纳带,所述定子组件包括:
成组的周向隔开的柱;以及
成组的绕组,其绕着所述成组的柱缠绕;
其中所述电机组件为马达、发电机或起动机/发电机中的至少一种。
技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的电机组件,其中,所述电机组件包括永磁发电机,并且所述转子组件定位在所述永磁发电机内。
技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料和所述第二组材料交替地隔开,使得它们分别对应于所述第一组元件和所述第二组元件的所述交替隔开。
技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组元件为成组的可激励转子绕组。
技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述可旋转元件为永磁发电机转子、励磁机转子或主机转子中的至少一种。
技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述转子组件为转子芯部。
技术方案17. 一种转子组件,其包括:
可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;
第一组元件,其设置在所述外周处;
第二组元件,其设置在所述外周的至少部分上,其中所述第一组元件和所述第二组元件沿着所述外周交替地放置;以及
容纳带,其包绕所述第一组元件和所述第二组元件,所述容纳带限定具有第一导磁率的第一组材料和具有低于所述第一导磁率的第二导磁率的第二组材料,其中所述第一组材料和所述第二组材料交替地隔开。
技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的转子组件,其中,所述第一组材料覆在所述第一组元件的至少部分上面,并且所述第二组材料覆在所述第二组元件的至少部分上面。
技术方案19. 一种组装转子组件的方法,所述方法包括:
形成由外周限定的可旋转元件;
绕着所述外周交替地隔开第一组元件和第二组元件,其中所述第一组元件限定磁极区域并且所述第二组元件限定极间区域;以及
利用包括第一组材料的容纳带的部分覆在所述第一组元件的至少部分上面,所述第一组材料由第一导磁率限定,并且利用包括第二组材料的所述容纳带的部分覆在所述第二组元件的至少部分上面,所述第二组材料由小于所述第一导磁率的第二导磁率限定。
技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的方法,所述方法进一步包括:
组装所述容纳带,使得所述第一组材料和所述第二组材料交替地隔开;以及
将所述第一组材料和所述第二组材料联接到彼此,其中联接可包括粘合、焊接或紧固中的至少一种。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述本描述(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开,在附图中:
图1为根据本文中描述的多种方面的具有电机的燃气涡轮发动机的等距视图。
图2为根据本文中描述的多种方面的图1的电机的外部的等距视图。
图3为根据本文中描述的多种方面的沿着图2的线III-III截取的图2的电机的示意性横截面视图。
图4为根据如本文中描述的多种方面的图2的电机的转子/定子组件的透视图,该转子/定子组件进一步包括具有容纳带的转子组件。
图5为根据如本文中描述的多种方面的从图4的区段V截取的转子/定子组件的截面视图,其进一步图示磁场。
图6为根据如本文中描述的多种方面的从图4的区段V截取的示例性转子/定子组件的截面视图,其进一步图示示例性磁场。
图7为根据如本文中描述的多种方面的图4的转子/定子组件的示例性转子组件的透视图,该示例性转子组件进一步包括偏斜的容纳带。
图8为根据如本文中描述的多种方面的形成图4的转子组件的方法。
具体实施方式
本文中描述的本公开的方面针对电机,并且更具体地,针对用于电机的转子组件。如本文中描述的,转子组件可包括限定旋转轴线和外周的可旋转元件。第一组元件和第二组元件可绕着外周交替地隔开。第一组元件可限定磁极区域,而第二组元件可限定第一组元件中的相邻元件之间的极间区域。如本文中使用的,短语“磁极”可指代转子组件内的任何区域,其由生成磁极的磁特性限定。例如,磁极可由转子组件的区域限定,该区域由转子组件的磁性元件(诸如但不限于永磁体、当通过电流激励时获得磁特性的可激励或电磁的转子绕组,或磁性材料)磁化。如本文中使用的,“磁性元件”、“磁化元件”等可指代转子组件的任何元件,其包括构造成生成磁场的磁特性。如本文中使用的,用语“极间”可指代磁极之间的空间或连接。例如,第一组元件中的两个相邻的第一元件可限定两个磁极,使得设置在两个相邻的第一元件之间的第二组元件中的第二元件可限定两个相邻的第一元件之间的极间区域。
容纳带可包绕第一组元件和第二组元件的至少部分,并且由覆在第一组元件的至少部分上面的第一组材料和覆在第二组元件的至少部分上面的第二组材料限定。第一组材料可由第一导磁率限定,并且第二组材料可由低于第一导磁率的第二导磁率限定。设想的是,第一组材料和第二组材料可绕着圆周交替地隔开,并且可进一步分别对应于下置的第一组元件和第二组元件。另外或备选地,第一材料的至少部分或第二材料的至少部分可偏斜,使得第一组材料和第二组材料两者都覆在第一组元件和第二组元件两者的部分上面。如本文中使用的,用语“偏斜”、“被偏斜”或其复述可指代:至少一个元件(例如,第一材料或第二材料)成角度,使得至少一个元件的延伸方向与该至少一个元件覆在其上面或由其覆在上面的元件的延伸方向不平行。
出于说明的目的,一个示例性构件将以用于燃气涡轮发动机并且具有转子组件的电机(具体地,发电机)的形式描述,该转子组件包括如本文中描述的容纳带。然而,将认识到的是,在非限制性示例中,电机可呈发电机、马达、永磁发电机(PMG)、表面永磁发电机(SPMG)或起动机/发电机(S/G)的形式。然而,将进一步理解的是,本文中描述的本公开的方面不限于此,并且可在其它电机或***内具有普遍适用性。例如,本公开可针对其它发动机或运载工具中的***具有适用性,并且可用于在工业、商业以及住宅应用中提供益处。
虽然将描述“成组的”多种元件,但是将理解的是,“组”可包括任何数量的相应的元件,其包括仅一个元件。如本文中使用的,用语“轴向”或“轴向地”指代沿着发电机的纵向轴线或沿着设置在发电机内的构件的纵向轴线的维度。
如本文中使用的,用语“径向”或“径向地”指代在中心纵向轴线、外圆周或设置在其上的圆形或环形构件之间延伸的维度。用语“近侧”或“朝近侧”的单独使用或者与用语“径向”或“径向地”联合的使用指代:在朝向中心纵向轴线的方向上移动,或者构件相对更靠近中心纵向轴线(与另一构件相比)。
所有方向引用(例如,径向、轴向、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针)仅用于标识目的,以帮助读者理解本公开,并且不产生限制(特别是关于其位置、取向或用途)。连接引用(例如,附接、联接、连接,以及连结)将广义地解释,并且可包括一批元件之间的中间部件,以及元件之间的相对移动,除非另外指示。照此,连接引用不一定暗示两个元件彼此直接地连接并处于固定关系。
图1图示根据本公开的方面的燃气涡轮发动机10,燃气涡轮发动机10具有附件齿轮箱(AGB)12和电机(具体地,发电机14)。燃气涡轮发动机10可为现代商业航空中通常使用的涡轮风扇发动机。例如,燃气涡轮发动机10可包括涡轮螺旋桨发动机或涡轮轴发动机。AGB 12可通过机械功率输出装置16的方式联接到燃气涡轮发动机10的涡轮轴(未示出)。燃气涡轮发动机10可为现代航空中使用的任何合适的燃气涡轮发动机。例如,燃气涡轮发动机10可为多种其它已知燃气涡轮发动机中的任何,诸如涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机,或反向旋转涡轮发动机。燃气涡轮发动机10的类型和细节与本公开没有密切关系,并且将不在本文中进一步描述。更进一步,尽管在燃气涡轮发动机10的方面描述,但是将认识到的是,发电机14可包括在任何合适的发动机或原动机内。虽然示出和描述发电机14,但是将认识到的是,发电机14可为任何电机,其包括但不限于电动马达或起动机/发电机。
图2图示根据本公开的方面的非限制性示例发电机14及其壳体18。发电机14可包括夹持接口20,其用于将发电机14夹持至AGB 12(图1)。成组的电连接件可设在发电机14的外部上,以提供往来于发电机14的电功率的传输。成组的电连接件可进一步由线缆连接到飞行器(具有燃气涡轮发动机10)的电功率分配节点,以向飞行器上的多种物品(诸如灯和座椅靠背监视器)提供功率。
发电机14的非限制性内部在图3中最佳地看见,图3为沿着线III-III截取的图2中示出的发电机14的横截面视图。驱动轴40定位在发电机14内,并且为用于支承多种构件的主要结构。驱动轴40可具有单一直径或可沿着其长度变化的直径。驱动轴40由隔开的轴承42和44支承,并且构造成绕着旋转轴线41旋转。发电机14的元件中的若干具有固定构件和旋转构件,其中固定构件相对于壳体18固定,并且其中旋转构件设在驱动轴40上或者相对于驱动轴40可旋转地固定。这些元件的示例可包括收纳在主机腔51内的主机50或电机、励磁机60,以及PMG 70。将认识到的是,电机可具体为脉宽调制(PWM)驱动的电机,或任何其它合适的电机,诸如但不限于50/60 Hz正弦波机。对应的旋转构件分别包括主机转子52、励磁机转子62以及PMG转子72,并且对应的固定构件包括主机定子组件54或定子组件、励磁机定子64以及PMG定子74。以该方式,主机转子52、励磁机转子62以及PMG转子72设置在驱动轴40上并且与驱动轴40共同旋转。固定构件可安装至壳体18的任何合适的部分,并且包括主机定子组件54、励磁机定子64以及PMG定子74。共同地,固定构件限定内部,驱动轴40延伸通过该内部并且相对于该内部旋转。
将理解的是,主机转子52、励磁机转子62以及PMG转子72可具有成组的转子极,并且主机定子组件54、励磁机定子64以及PMG定子74可具有成组的定子极。成组的转子极可相对于成组的定子极生成成组的磁场,使得转子磁场相对于定子极的旋转在相应的定子构件中生成电流。
转子极和定子极中的至少一个可由芯部形成,该芯部具有柱和绕着柱缠绕以形成绕组的线,其中绕组具有至少一个端部匝92或端部绕组。另外或备选地,主机转子52、励磁机转子62或PMG转子72中的至少一个可包括成组的磁性材料而不是绕组。磁性材料可为但不限于永磁体。在这样的情况下,将认识到的是,成组的磁性材料可被称为成组的转子极,其构造成相对于成组的定子极生成成组的磁场。
在图3中可看见的是,主机定子54包括具有至少一个柱的定子芯部89。成组的定子绕组90在导体或导电线绕着柱或定子芯部89缠绕时形成。成组的定子绕组90还可包括绕组节段,绕组节段横跨柱或定子芯部89的前部或后部延伸,从而形成至少一个端部匝92。
在功率生成操作期间,驱动轴40绕着旋转轴线41通过力(诸如发动机10的机械能)机械地提供功率、驱动或旋转。由于发电机14磁场的相互作用,驱动轴40和共同旋转构件(至少包括主机转子52)相对于固定或静止定子构件(至少包括主机定子54)的相对旋转运动在成组的定子绕组90中生成电功率。在成组的定子绕组90中生成的电功率可导电地连接到至少一个电负载,并且进一步输送至该至少一个电负载。在一个非限制性方面中,发电机14可将电功率提供至功率分配***或功率分配网络。
发电机14的非限制性方面可为已知发电机的任何组合。例如,主机50可为同步发电机或异步发电机。除了本文中描述的方面之外,还可包括附加的构件、装置等,以提供辅助发电机14操作或功能。例如,在本公开的一个非限制性方面中,发电机14可包括机电附件,或由驱动轴40的旋转驱动的其它附件,其包括但不限于油泵、流体压缩机、液压泵等。
发电机14的另外的非限制性方面可进一步包括油冷却或油冷却***,以用于控制油至油冷却***的供应。冷却油可用于使热消散,该热由发电机14的电气和机械功能生成。油***还可提供发电机14的润滑。在一个非限制性示例中,冷却***可进一步包括例如冷却流体贮存器和多种冷却通路。驱动轴40可为主机转子52、励磁机转子62以及PMG转子72提供一个或多个流通道或路径。在冷却***的一个非限制性示例方面中,可通过第一端口(例如,84或82)的方式接收冷却油流(示出为箭头85),该冷却油流可经由主机贮存器或冷却剂贮存器提供至驱动轴40,至轴出口端口91。虽然发电机14示出为包括液体冷却剂***,但是本公开的方面可适用于发电机14或没有液体冷却剂***。
在以上提及的飞行器发电机中,PMG组件70用于向励磁机60的定子64提供功率。除了该PMG组件70之外,还存在其它PMG组件70,其用于向机载飞行器飞行计算机或多种其它负载(诸如但不限于促动器、电气总线、电池、除冰设备、马达、飞行控制件、备用设备,或其任何组合)提供功率。
图4为图3的电机的转子/定子组件100的透视图,转子/定子组件100进一步包括转子组件102和定子组件104。将认识到的是,转子/定子组件100的转子组件102和定子组件104可分别为用于任何合适的电机的任何合适的转子或定子。例如,转子组件102可为但不限于主机转子52、励磁机转子62、PMG转子72,或任何其它合适的转子(诸如但不限于SPMG转子)。定子组件104可为但不限于主机定子组件54、励磁机定子64、PMG定子74,或任何其它合适的定子(诸如但不限于SPMG定子)。类似地,电机可为任何合适的机器(诸如但不限于发电机14、电动马达,或起动机/发电机)。
可旋转元件112可设在转子组件102内。可旋转元件可为构造成绕着旋转轴线41旋转的任何合适的元件,诸如但不限于驱动轴(例如,驱动轴40),或相对于驱动轴固定并构造成与驱动轴共同旋转的转子芯部。可旋转元件112可从旋转轴线41沿径向方向从内部部分延伸至与内部部分相反的外周114。外周114可限定沿着可旋转元件112的外径向极限设定的表面。如图示的,可旋转元件112可形成为环,使得外周114由环的外圆周限定。
第一组元件118和第二组元件120可沿着外周114的至少部分设置。具体地,第一组元件118和第二组元件120可诸如以周向交替的模式(相对于旋转轴线41)绕着外周114交替地隔开,使得第二元件120设在任何两个相邻的第一元件118之间,并且反之亦然。如图示的,第一组元件118和第二组元件120可沿着可旋转元件112的外周114在周向方向上延伸,然而,将进一步认识到的是,第一组元件118和第二组元件120还可沿着外周114在轴向方向上延伸。具体地,第一组元件118和第二组元件120可在平行于旋转轴线41的轴向方向上延伸。
设想的是,第一组元件118可限定磁极区域,而第二组元件120可限定第一组元件118中的相邻第一元件118之间的极间区域。磁极区域可进一步限定为转子组件102的区域,其中转子组件102内的磁通量离开或进入转子组件102,而极间区域可限定为磁极区域之间的空间。将认识到的是,第一组元件118和第二组元件120相等地确定大小并且绕着外周114相等地隔开。另外或备选地,第一组元件118中的一个或多个元件或第二组元件120中的一个或多个元件可为彼此不同的大小,或者彼此隔开变化的距离。例如,设想的是,在一些情形下,第一组元件120中的相邻元件可物理上接触,使得第二组元件120可由其中第一组元件118中的相邻元件相交的空间限定。换言之,可形成转子组件102,使得磁极区域彼此相邻并接触,并且极间区域为相邻的磁极区域相交的地方。
限定磁极区域的第一组元件118可包括但不限于永磁体、电磁体、可导磁材料,或其任何组合。限定极间区域的第二组元件120可包括但不限于永磁体、磁性材料、非磁性材料、可激励绕组、空隙(例如,真空),或其任何组合。具体地,第二组元件120可包括但不限于高和低相对导磁率材料、1010钢、1018钢、1020钢、4140钢、4130钢、硅钢、钴铁合金、镍铁合金、不锈钢、没有材料(例如,真空或空隙),或其任何组合。
第一组元件118和第二组元件120的材料、大小以及间距可取决于电机的类型或设计而变化。作为非限制性示例,在PMG组件70的情况下,第二组元件120由永磁体限定,从而限定极间区域,而第一组元件118可由包括可导磁材料(例如,钢)的成组的柱限定,该成组的柱便于磁通量通过第一组元件118的传导,因此限定磁极区域。作为又一非限制性示例,在SPMG组件的情况下,第一组元件118可由永磁体限定,从而限定磁极区域,而第二组元件120可由真空或空隙限定,从而限定极间空间。
进一步设想的是,第一组元件118和第二组元件120可进一步由它们的导磁率限定。如本文中使用的,用语“导磁率”可指代材料抵抗磁场的形成的阻力的量度,或允许磁通量穿过材料的材料能力。例如,“高”导磁率意味着,当与具有“低”导磁率的材料相比时,材料具有使磁场或磁通量穿过材料的相对高的能力(例如,较大量的磁通量可通过材料聚焦或集中),“低”导磁率意味着材料具有使磁场或磁通量穿过材料的相对低的能力。在第二组元件120不由空隙限定的情况下,第一组元件118可具有比第二组元件120的导磁率更低的导磁率。另外或备选地,第一组元件118的导磁率可与第二组元件120的导磁率类似或相同(诸如在第二组元件120由空隙限定的情况下)。
在一个非限制性示例中,并且如图示的,第一组元件118可由包括可导磁材料(例如,钢)的成组的柱限定,该成组的柱便于磁通量通过第一组元件118的传导,而第二组元件可由成组的磁性元件限定,该成组的磁性元件包括第一组磁性材料和第二组磁性材料(例如,永磁体),它们生成穿过成组的柱(例如,第一组元件118)以限定磁极的磁通量。然而,在其它非限制性示例中,第一组元件118可包括磁性材料,该磁性材料包括第一组磁性材料和第二组磁性材料,它们各自限定磁极,并且第二组元件120可由空隙或真空限定。在任何情况下,第一组磁性材料和第二组磁性材料可相对于彼此相反地磁化,并且绕着可旋转元件112的外周114交替地隔开。由于第一组磁性材料和第二组磁性材料带相反电荷,因此磁场或磁路可在两者之间生成。如本文中使用的,用语“磁路”可指代由成组的磁性材料(例如,第一组磁性材料和第二组磁性材料)生成的磁场的磁通量的闭环路径。
第一组元件118和第二组元件120可通过任何合适的联接方法(诸如但不限于粘合、焊接、紧固,或其任何组合)联接到可旋转元件112的外周114。另外或备选地,第一组元件118或第二组元件120的至少部分可与可旋转元件112一体地形成。
转子组件102可进一步包括容纳带122,容纳带122可包绕第一组元件118和第二组元件120。容纳带122可包括一系列周向布置的材料(具体地,第一组材料124和第二组材料126)。与第一组元件118和第二组元件120类似,第一组材料124和第二组材料126可绕着容纳带122交替地隔开。如图示的,第一组材料124和第二组材料126可沿着第一组元件118或第二组元件120的部分在周向方向上延伸,然而,将进一步认识到的是,第一组材料124和第二组材料126还可沿着第一组元件118、120在轴向方向上延伸。具体地,第一组材料124和第二组材料126的至少部分可在平行于旋转轴线41的轴向方向上延伸。
如放大图128中最佳地图示的,容纳带122的第一组材料124和第二组材料126可覆在第一组元件118和第二组元件120的至少部分上面并对应于其。在一个非限制性示例中,第一组材料124可至少部分地覆在第一组元件118上面,并且第二组材料126可至少部分地覆在第二组元件120上面。如图示的,第一组材料124和第二组材料126可分别覆在第一组元件118和第二组元件120上面并对应于其。具体地,第一组材料124和第二组材料126的内周向表面(例如,容纳带122相对于旋转轴线41的径向最内表面)可分别与第一组元件118和第二组元件120的外周向表面(例如,第一组元件118和第二组元件120相对于旋转轴线41的径向最外表面)相同。照此,第一组材料124可完全地覆在第一组元件118上面并对应于第一组元件118,并且不覆盖第二组元件120的至少部分或覆在第二组元件120的至少部分上面,并且第二组材料126可完全地覆在第二组元件120上面并对应于第二组元件120,并且不覆盖第一组元件118的至少部分或覆在第一组元件118的至少部分上面。
第一组材料124和第二组材料126可进一步由它们的导磁率限定。具体地,第一组材料124可包括第一导磁率,并且第二组材料126可包括低于第一导磁率的第二导磁率。在一个非限制性示例中,设想的是,第一导磁率可比第二导磁率大10至1000000倍之间。将认识到的是,如本文中使用的,第一组材料124的用语“低导磁率”还可包括“不可导磁”,由此材料防止或抵抗磁场或磁通量相互作用。
第一组材料124和第二组材料126可各自限定可通过多种联接方法联接到彼此的离散材料或构件的容纳带122的区域。例如,容纳带122的第一组材料124和第二组材料126可通过但不限于焊接、粘合、紧固或其任何组合中的至少一种来联接。将认识到的是,通过第一组材料124和第二组材料126的联接,可形成容纳带122。
设想的是,第一组材料124可为任何合适的高导磁率材料,诸如但不限于低碳钢、中碳钢或高碳钢、硅钢、磁性不锈钢、铬钢合金(例如,17-4PH),或任何其它合适的材料,或其任何组合。第二组材料126可为任何合适的低导磁率材料或不可导磁材料,诸如但不限于镍铬基合金、钛合金、非磁性不锈钢,或任何其它合适的材料,或其任何组合。
然而,设想的是,容纳带122可由单一材料形成(例如,第一组材料124和第二组材料126各自为相同的材料)。在这样的情况下,容纳带122可在容纳带122的制造期间处理,使得第一组材料124和第二组材料126的材料特性仍然使得第一组材料124的第一导磁率高于第二组材料126的第二导磁率。照此,第一组材料124和第二组材料126可进一步分别限定为由第一导磁率限定的成组的第一区域和由第二导磁率限定的成组的第二区域,其中成组的第一区域和成组的第二区域各自为相同的材料。在这样的情况下,容纳带122可限定为由单一材料形成的双相容纳带122,该单一材料具有高导磁率和低导磁率的交替区域。
将更进一步认识到的是,容纳带122可通过多种制造过程形成,无论第一组材料124和第二组材料126是相同材料还是不同材料。例如,如本文中论述的,第一组材料124和第二组材料126可通过粘合、焊接、紧固等联接到彼此。另外或备选地,第一组材料124和第二组材料126可被铸造、增材制造等。
定子组件104可包绕转子组件102,具体地,定子组件104可包绕转子组件102的容纳带122并从容纳带122沿径向向外移位。容纳带的外径向极限与定子组件104的内径向极限之间形成的空间可限定间隙。定子组件可包括定子外壳106。成组的周向隔开的柱108或定子柱可形成在定子外壳106内。成组的定子绕组110或定子绕组(类似于本文中描述的成组的定子绕组90)可绕着成组的柱108缠绕。
如本文中论述的,在功率生成操作期间,转子组件102(具体地,可旋转元件112)通过力(诸如机械能)机械地提供功率、驱动或旋转。由于第一组元件118和第二组元件120以及容纳带122最终联接到可旋转元件112,因此第一组元件118和第二组元件120以及容纳带122将与可旋转元件112共同旋转。由于与由第一组元件118生成的磁场或磁路的相互作用,可旋转元件112和共同旋转构件(至少包括第一组元件118)相对于固定或静止定子组件104的相对旋转运动在成组的定子绕组90中生成电功率。
图5和图6分别图示转子/定子组件100的部分和示例性转子/定子组件200的部分,如从图4的视线V看见的。示例性转子/定子组件200类似于转子/定子组件100;因此,相似的部件将在200系列中利用相似的数字标识,其中理解的是,转子/定子组件100的相似部件的描述适用于转子/定子组件200,除非另外说明。将认识到的是,转子/定子组件200可限定为常规转子/定子组件,并且图5和图6图示两个转子/定子组件100、200之间的比较。具体地,图5和图6各自分别图示磁路130、230,磁路130、230由对应的第一组元件118生成。两个转子/定子组件100、200之间的主要差异在于,转子/定子组件200的转子组件202包括由单一材料形成的容纳带222,该单一材料具有与容纳带122的第二组材料126相比更低、类似或相同的导磁率,而转子/定子组件100的容纳带122包括由高导磁率限定的第一组材料124和由较低导磁率限定的第二组材料126。
如图示的,磁路130、230各自由一系列线表示,该一系列线从第一组元件118穿过对应的容纳带122、222,并最终穿过定子组件104。磁通量密度由一系列线的数量和接近度表示。
如图示的,穿过转子/定子组件100的柱108并围绕定子绕组110的磁通量密度大于穿过转子/定子组件200的柱108并围绕定子绕组110的磁通量密度。这是因为容纳带122的交替地隔开的第一组材料124和第二组材料126。由于第一组材料124具有比第二组材料126更高的导磁率,因此存在磁路130可穿过的增加磁导的路径。具体地,磁路130将穿过高度可导磁的第一组材料124,而不是穿过第二组材料126。这继而确保较大的通量密度传递至柱108,并最终链接至定子绕组110,以便生成电流。由于第二组材料126仍然可包括一定的导磁率,因此限定为漏通量131的少量磁路130可从第二组元件120的径向外表面引导通过第二组材料126并引导至柱108(如图示的)。该漏通量131在生成通过定子绕组110的电流方面不为有用的,因为该漏通量131不围绕定子绕组110的链路传递并生成电流。替代地,漏通量131离开转子组件102,穿过容纳带122,并最终回至转子组件102,而从不链接定子绕组110。照此,有益的是,与在漏通量131中具有高通量密度相比较,具有磁路130的较高的通量密度(其围绕定子绕组110传递或以其它方式链接至定子绕组110)。在返回至转子组件102之前围绕定子绕组110传递或以其它方式链接至定子绕组110的通量可限定为磁化通量。
相比之下,转子/定子组件200的容纳带222不包括相对于第二组材料126交替地隔开的第一组材料124,而是替代地,包括绕着整个容纳带222的单一材料特性(例如,单一导磁率)的同质材料。照此,磁路230包括漏通量231,漏通量231具有比磁路130的漏通量131更高的通量密度。这是因为转子组件102的第一组材料124产生用于使磁路130穿过的增加磁导或减小磁阻的区段。照此,当与磁路230相比时,将存在较低的漏通量131。链接至定子绕组110的磁路130、230的部分可被称为主磁路。设想的是,在主磁路中具有高通量密度为有利的。定子/转子组件200的磁路230将包括漏通量231,漏通量231具有比漏通量131更高的通量密度,因为不存在容纳带220中形成的增加磁导或减小磁阻的区,因此定子/转子组件200的主磁路具有比定子/转子组件100的主磁路更低的通量密度。
当将转子/定子组件200与转子/定子组件100相比时,链接定子绕组110的磁通量密度的减小意味着,转子/定子组件200将具有较低的通量密度、较高量的漏通量、较低的电压输出,以及较低的功率密度。这最终造成包括转子/定子组件200的电机,转子/定子组件200包括具有同质材料的容纳带222,该电机具有比包括转子/定子组件100的电机更低的效率和功率输出,转子/定子组件100具有容纳带122,容纳带122具有第一组材料124和第二组材料126。
图7为类似于图4的转子组件102的示例性转子组件302的透视图。转子组件302类似于转子组件102;因此,相似的部件将在300系列中利用相似的数字标识,其中理解的是,转子组件102的相似部件的描述适用于转子组件302,除非另外说明。
如本文中论述的,第一组元件118和第二组元件120可沿着外周114在周向方向和轴向方向上延伸,并且在轴向方向上平行于旋转轴线41。然而,转子组件302可进一步包括偏斜的容纳带322,其由第一组材料324和第二组材料326限定。第一组材料324和第二组材料326可各自包括第一轴向边缘332和第二轴向边缘334,它们由成对的侧面336连接,成对的侧面336使第一轴向边缘332和第二轴向边缘334互相连接。成对的侧面336可平行于彼此。尽管第一轴向边缘332、第二轴向边缘334以及成对的侧面336仅图示在容纳带322的单一第二材料326上,但是将认识到,任何数量的第一组材料324和任何数量的第二组材料326可包括这些相同的特征。
第一组材料324和第二组材料326类似于转子组件102的第一组材料124和第二组材料126,除了第一组材料324和第二组材料326在不平行于旋转轴线41的方向上从第一轴向边缘332延伸至第二轴向边缘334以外。照此,成对的侧面336不平行于旋转轴线41。换言之,成对的侧面336以及因此第一组材料324和第二组材料326相对于旋转轴线41或者相对于第一组元件118或第二组元件120的轴向延伸方向偏斜。如果这些相同的成对的侧面336将图示在容纳带122上,则它们将平行于旋转轴线41。
为了进一步图示这一点,绘制了来自第一轴向边缘332的平行于旋转轴线41的突出部338。偏斜角340可在突出部338与对应的侧面336之间形成。设想的是,偏斜角340将在电机与定子组件104内的槽数(例如,在相邻的柱108之间形成的空间,定子绕组110接收在其内)之间变化,并且取决于转子组件302的大小,或包括在第一组元件118和第二组元件120内的元件的数量。如图示的,第一组材料324的第一轴向边缘332可横跨对应第二元件120的至少部分和第一组元件118中的对应第一元件118的至少部分延伸,而第二轴向边缘334可横跨第二组元件120中的对应第二元件120的至少部分和对应第一元件118的至少部分延伸,该对应第一元件118与第一轴向边缘332横跨其至少部分延伸的对应第一元件118相邻。类似地,第二组材料326的第一轴向边缘332可横跨对应第一元件118的至少部分和对应第二元件120的至少部分延伸,而第二轴向边缘334可横跨对应第一元件118的至少部分和对应第二元件120的至少部分延伸,该对应第二元件120与第一轴向边缘332横跨其至少部分延伸的对应第二元件120相邻。具体地,第一组材料324的第一轴向边缘332的半部可横跨对应第二元件120延伸,并且另一半部可横跨对应第一元件118延伸,而第二轴向边缘334的半部可横跨对应第二元件120的另一半部延伸,并且另一半部可横跨第一元件118延伸,第一元件118与第一轴向边缘332横跨其部分延伸的对应第一元件118相邻。具体地,第二组材料326的第一轴向边缘332的半部可横跨对应第一元件118延伸,并且另一半部可横跨对应第二元件120延伸,而第二轴向边缘334的半部可横跨对应第一第二元件120的另一半部延伸,并且另一半部可横跨第二元件120延伸,第二元件120与第一轴向边缘332横跨其部分延伸的对应第二元件120相邻。另外或备选地,第一轴向边缘332或第二轴向边缘334的至少部分可横跨对应第一元件118或第二元件120的任何部分延伸。
设想的是,当与包括没有偏斜的容纳带122的电机相比时,包括偏斜的容纳带322可将多种益处提供至电机。具体地,具有偏斜的容纳带322可减小由转子/定子组件300生成的谐波失真,减小由于第一组元件118与柱108之间的相互作用而产生的齿槽转矩,并且进一步减小槽纹波和涡流损耗。当与转子/定子组件100相比时,这最终可提高转子/定子组件300的效率。
图8为组装图4的转子组件100的非限制性示例方法400。尽管在转子/定子组件100和容纳带122的方面描述,但是将认识到的是,描述的方法可适用于转子/定子组件300和容纳带322,或包括容纳带122或322的任何其它合适的转子/定子组件。
在402处,方法400可以以形成可旋转元件112开始。在404处,第一组元件118和第二组元件120可然后在可旋转元件112的外周114上面交替地隔开。在406处,第一组元件118和第二组元件120可随后由第一组材料124和第二组材料126覆在上面。具体地,第一组元件118的至少部分可由第一组材料124覆在上面,第一组材料124由第一导磁率限定,并且第二组元件120的至少部分可由第二组材料126覆在上面,第二组材料126由低于第一导磁率的第二导磁率限定。
描绘的顺序仅用于说明性目的,并且不意在以任何方式限制方法400,因为理解的是,方法的部分可以以不同的逻辑次序进行,可包括附加的或中间的部分,或者方法的描述部分可分成多个部分,或者可省略方法的描述部分,而不会有损于描述的方法。例如,方法400可包括多种其它步骤。
在一个非限制性示例中,方法400可包括交替地隔开第一组材料124和第二组材料126,使得它们分别对应于第一组元件118和第二组元件120。在一些情形中,诸如在组装转子组件302的方法400中,第一组材料324和第二组材料326的交替隔开还可包括使第一组材料324和第二组材料326的至少部分偏斜,使得容纳带322分别相对于第一组元件118或第二组元件120偏斜。方法400(无论容纳带122、322是否偏斜)可进一步包括将与第二组材料326交替地隔开的第一组材料324联接到彼此。设想的是,联接可通过任何合适的联接方法(诸如但不限于粘合、焊接、紧固,或其任何组合)来完成。
在又一非限制性示例中,方法400可包括形成单一同质材料的容纳带122、322,使得第一组材料124、324和第二组材料126、326分别限定成组的第一区域和成组的第二区域,它们包括相同的材料,然而,具有不同的材料特性。具体地,成组的第一区域可由第一导磁率限定,并且成组的第二区域可由低于第一导磁率的第二导磁率限定。换言之,容纳带122、322可形成为双相、同质材料容纳带122、322。
在又一非限制性示例中,方法400可包括绕着外周114交替地隔开第一组元件118的第一组磁性材料和第二组磁性材料。照此,每个第二元件120可将对应的第一磁性材料与相邻的第二磁性材料分离,其中第一组磁性材料和第二组磁性材料被相反地磁化。
设想的是,相比于常规转子/定子组件,本公开的方面对于使用而言可为有利的。例如,常规转子/定子组件(具体地,常规转子组件)依赖于由同质的、低导磁率材料形成的容纳带。该同质材料包括低导磁率,以防止磁路的通量从一个磁极至另一个磁极传递或短路从而绕过主磁路。包绕转子的低导磁率容纳带的结果是,对于转子组件与定子组件之间的给定间隙而言,磁路的磁阻增加。然而,如本文中论述的转子/定子组件利用容纳带,该容纳带包括由高导磁率限定的第一组材料和由低导磁率限定的第二组材料。如本文中论述的,当与常规转子组件相比时,包括高导磁率和低导磁率的交替区域确保间隙中的较高的磁通量密度和链接定子绕组的增加通量,这是由于第一材料的高导磁率所提供的减小磁阻。换言之,在相反磁化的磁性材料之间生成的磁通量可通过穿过容纳带的区段(由第一材料限定)而引导通过主磁路,从而有效地减小间隙并因此减小磁路的磁阻。与常规转子/定子组件对照,这继而确保在本文中描述的转子/定子组件中围绕定子绕组存在较大的磁量密度。通量密度的增加最终造成电机的较大的电压输出和功率密度。
当与针对相同的功率输出的常规转子/定子组件相比时,转子/定子组件的另外的优点包括增加转子组件与定子组件之间的间隙的能力。例如,常规转子/定子组件依赖于同质的、不可导磁的容纳带,并且照此,容纳带的厚度添加至转子的磁性部件的厚度,它们一起限定间隙。该间隙的长度通常由制造公差和限制限定。大体上,较大的间隙具有许多优点并且为合乎期望的。如以上部分中论述的,本文中描述的设计使用容纳带的较高导磁率区段作为磁路的部分。照此,减小间隙(以及更具体地,电磁间隙)。当与针对给定的功率输出和容纳带厚度的常规转子设计相比时,电磁间隙的该减小允许转子的外径更小。这是因为当与本文中描述的转子组件和定子组件之间的间隙相比时,间隙在常规转子/定子组件中为较大的。设想的是,间隙越大,电机越有可能将经历磁通量密度、泄漏、电压以及功率密度的减小。在如本文中描述的转子/定子组件中,转子与定子组件之间的电磁间隙为较小的,因为容纳带填充间隙的部分,而不损害转子组件与定子组件之间的通量链接。这是由于成组的第一材料相对于成组的第二材料的交替隔开,其允许容纳带不阻碍由磁极生成的磁路。这最终造成电机的较大的电压和功率输出,而不必改变电机的参数。
当与常规转子/定子组件相比时,转子/定子组件的另外的优点包括减小的谐波失真、齿槽转矩、槽纹波以及涡流损耗,而没有增加的制造复杂性。例如,常规转子/定子组件可依赖于转子或定子上的磁性材料的偏斜,以减小谐波失真、齿槽转矩、槽纹波以及涡流损耗。然而,当涉及常规转子/定子组件的制造时,这增添了一层复杂性,因为嵌入式构件(例如,定子绕组/柱、成组的磁性材料或成组的非磁性材料)需要在制造期间相对于旋转轴线偏斜。然而,如本文中描述的转子/定子组件(具体地,包括偏斜的容纳带的转子/定子组件)减小谐波失真、齿槽转矩、槽纹波以及涡流损耗,而不增添制造的大的复杂性(当与具有偏斜的常规转子/定子组件相比时)。这是因为容纳带的第一组材料和第二组材料为偏斜的,而不是定子绕组、柱、成组的磁性材料或成组的非磁性材料。容纳带可与转子/定子组件分开制造,在此期间,第一组材料和第二组材料可相对于旋转轴线、成组的磁性材料或成组的非磁性材料偏斜。这继而确保:谐波失真、齿槽转矩、槽纹波以及涡流损耗相对于没有偏斜的转子/定子组件减小,而不具有在制造过程期间增添的一层增添的复杂性。更进一步,当与传统的转子/定子组件相比时,制造转子/定子组件的成本降低,因为需要较少的材料(具体地,磁性材料)。这是因为(至少出于以上部分中列出的原因)包括如本文中描述的转子/定子组件的电机具有比常规转子/定子组件更高的电压输出和功率密度。这继而意味着转子/定子组件可为较小的,并且包括较少的磁性材料,而同时产生与较大的常规转子/定子组件相同(如果不是更多)的电压输出和功率密度。至少出于以上原因,这可降低与制造转子/定子组件相关联的总成本,而不牺牲性能参数(例如,功率密度和电压输出)。
更进一步设想的是,当与常规转子/定子组件相比时,益处包括制造过程中的较大灵活性。如以上论述的,当与常规转子/定子组件相比时,如本文中描述的容纳环(具有偏斜或没有偏斜)可减少与容纳环相关联的损耗。损耗的该减少(通过针对等效功率输出具有较大空气间隙的能力或通过由于偏斜而产生的谐波损耗的减少来驱动)可允许较广泛的材料选择或较小的容纳带厚度(容纳带在径向方向上的厚度)。当与常规转子/定子组件的制造相比时,这继而更进一步在制造过程期间提供益处,因为可使用较少的材料和较多种类的材料,而不牺牲转子/定子组件的性能。
当与常规转子/定子组件相比时,又一优点包括定子组件内的定子绕组或端部匝的减少。具体地,至少出于以上部分中的原因,如本文中描述的转子/定子组件增加电压输出和功率密度,这意味着必须存在于定子组件内以产生相同量的输出电压或功率密度的定子绕组的量较少(当与常规转子/定子组件相比时)。由于定子绕组通常由铜制成,因此用以实现给定电压的绕组匝数的减少意味着,***内的铜损耗总量的减少通过使用自由空间来增加导体的大小而成为可能,并最终增加电机的功率密度。更进一步,定子绕组量的减少实现端部匝长度的减小,这提高机器的性能,并且还意味着制造成本和复杂性的降低,因为需要较少数量的定子匝来生成与常规转子/定子组件相同量的电压输出和功率密度。
本书面描述使用示例来描述本文中描述的本公开的方面(包括最佳模式),并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本公开的方面(包括制造和使用任何装置或***以及执行任何并入的方法)。本公开的方面的可专利性范围由权利要求书限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元件,或者如果这样的其它示例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元件,则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。
在尚未描述的范围内,多种方面的不同特征和结构可如期望的那样与彼此组合使用。一个特征不可在所有方面中都被说明不意在解释为其不可,而是为了描述的简洁而这样做。因此,不同方面的多种特征可如期望的那样混合和匹配以形成新方面,无论是否明确地描述新方面。本文中描述的特征的组合或置换由本公开覆盖。
本发明的另外的方面由以下条款的主题提供:
一种转子组件,其包括:可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;第一组元件,其设置在外周的至少部分上并限定磁极区域;第二组元件,其设置在外周的至少部分上并限定极间区域,其中第一组元件和第二组元件沿着外周交替地放置;以及容纳带,其包绕第一组元件和第二组元件,容纳带限定至少部分地覆在第一组元件上面的第一组材料和至少部分地覆在第二组元件上面的第二组材料。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料具有第一导磁率,并且第二组材料具有第二导磁率,其中第一导磁率高于第二导磁率。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料和第二组材料各自为相同的材料。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组元件包括:第一组磁性材料;以及第二组磁性材料;其中第一组磁性材料和第二组磁性材料被相反地磁化并且绕着外周交替地提供。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组元件为成组的永磁体。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第二组元件为成组的永磁体。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料和第二组材料相对于第一组元件和第二组元件偏斜。
根据任何前述条款的转子组件,其中,成组的第二材料中的第二材料的第一轴向边缘覆在成组的第一元件中的第一元件的至少部分和成组的第二元件中的第二元件的至少部分上面,并且与第一轴向边缘轴向地隔开的第二材料的第二轴向边缘覆在第二元件的至少部分和第一元件的至少部分上面,第一元件与第一轴向边缘覆在其上面的第一元件相邻。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料包括铬钢合金。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第二组材料包括镍铬基合金。
一种电机组件,其包括根据权利要求1的转子组件,并且进一步包括:定子组件,其包绕容纳带,定子组件包括:成组的周向隔开的柱;以及成组的定子绕组,其绕着成组的柱缠绕;其中电机组件为马达、发电机或起动机/发电机中的至少一种。
根据任何前述条款的电机组件,其中,电机组件包括永磁发电机,并且转子组件定位在永磁发电机内。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料和第二组材料交替地隔开,使得它们分别对应于第一组元件和第二组元件的交替隔开。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组元件为成组的可激励转子绕组。
根据任何前述条款的转子组件,其中,可旋转元件为永磁发电机转子、励磁机转子或主机转子中的至少一种。
根据任何前述条款的转子组件,其中,转子组件为转子芯部。
一种转子组件,其包括:可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;第一组元件,其设置在外周处;第二组元件,其设置在外周的至少部分上,其中第一组元件和第二组元件沿着外周交替地放置;以及容纳带,其包绕第一组元件和第二组元件,容纳带限定具有第一导磁率的第一组材料和具有低于第一导磁率的第二导磁率的第二组材料,其中第一组材料和第二组材料交替地隔开。
根据任何前述条款的转子组件,其中,第一组材料覆在第一组元件的至少部分上面,并且第二组材料覆在第二组元件的至少部分上面。
一种组装转子组件的方法,方法包括:形成由外周限定的可旋转元件;绕着外周交替地隔开第一组元件和第二组元件,其中第一组元件限定磁极区域并且第二组元件限定极间区域;以及利用包括第一组材料的容纳带的部分覆在第一组材料的至少部分上面,第一组材料由第一导磁率限定,并且利用包括第二组材料的容纳带的部分覆在第二组元件的至少部分上面,第二组材料由小于第一导磁率的第二导磁率限定。
根据任何前述条款的方法,进一步包括:组装容纳带,使得第一组材料和第二组材料交替地隔开;以及将第一组材料和第二组材料联接到彼此,其中联接可包括粘合、焊接或紧固中的至少一种。
Claims (10)
1.一种转子组件,其包括:
可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;
第一组元件,其设置在所述外周的至少部分上并限定磁极区域;
第二组元件,其设置在所述外周的至少部分上并限定极间区域,其中所述第一组元件和所述第二组元件沿着所述外周交替地放置;以及
容纳带,其包绕所述第一组元件和所述第二组元件,所述容纳带限定至少部分地覆在所述第一组元件上面的第一组材料和至少部分地覆在所述第二组元件上面的第二组材料。
2.根据权利要求1所述的转子组件,其中,所述第一组材料具有第一导磁率,并且所述第二组材料具有第二导磁率,其中所述第一导磁率高于所述第二导磁率。
3.根据权利要求2所述的转子组件,其中,所述第一组材料和所述第二组材料各自为相同的材料。
4. 根据权利要求1所述的转子组件,其中,所述第一组元件包括:
第一组磁性材料;以及
第二组磁性材料;
其中所述第一组磁性材料和所述第二组磁性材料被相反地磁化并且绕着所述外周交替地提供。
5.根据权利要求1所述的转子组件,其中,所述第一组元件为成组的永磁体。
6.根据权利要求1所述的转子组件,其中,所述第二组元件为成组的永磁体。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任何所述的转子组件,其中,所述第一组材料和所述第二组材料相对于所述第一组元件和所述第二组元件偏斜。
8.根据权利要求7所述的转子组件,其中,所述成组的第二材料中的第二材料的第一轴向边缘覆在所述成组的第一元件中的第一元件的至少部分和所述成组的第二元件中的第二元件的至少部分上面,并且与所述第一轴向边缘轴向地隔开的所述第二材料的第二轴向边缘覆在所述第二元件的至少部分和第一元件的至少部分上面,所述第一元件与所述第一轴向边缘覆在其上面的所述第一元件相邻。
9.一种转子组件,其包括:
可旋转元件,其限定旋转轴线和外周;
第一组元件,其设置在所述外周处;
第二组元件,其设置在所述外周的至少部分上,其中所述第一组元件和所述第二组元件沿着所述外周交替地放置;以及
容纳带,其包绕所述第一组元件和所述第二组元件,所述容纳带限定具有第一导磁率的第一组材料和具有低于所述第一导磁率的第二导磁率的第二组材料,其中所述第一组材料和所述第二组材料交替地隔开。
10.一种组装转子组件的方法,所述方法包括:
形成由外周限定的可旋转元件;
绕着所述外周交替地隔开第一组元件和第二组元件,其中所述第一组元件限定磁极区域并且所述第二组元件限定极间区域;以及
利用包括第一组材料的容纳带的部分覆在所述第一组元件的至少部分上面,所述第一组材料由第一导磁率限定,并且利用包括第二组材料的所述容纳带的部分覆在所述第二组元件的至少部分上面,所述第二组材料由小于所述第一导磁率的第二导磁率限定。
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