DE112020005483T5 - Rotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors - Google Patents

Abstract

Ein Rotor (20) umfasst einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einen Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt umfasst, der sich in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet hat eine Dicke (Wm), dass folgender Ausdruck erfüllt ist 0,0006D+0,1626-0,5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0,0006D+0,1626+0,5/(D/2)

Description

• QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
• Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-202189 , eingereicht am 7. November 2019, wobei deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Rotor eines Innen-Permanentmagnetmotors (IPM) und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors.
• STAND DER TECHNIK
• Eine rotierende elektrische Maschine, die einen Innenrotor mit Permanentmagneten verwendet, ist im Stand der Technik bekannt. Ein Innenrotor mit Permanentmagneten bettet Permanentmagnete in einen Rotorkern ein, um ein Reluktanzmoment an Teilen des Rotorkerns zu erzeugen, die sich radial außerhalb des Permanentmagneten befinden. Es gibt einen Typ eines Innenrotors mit Permanentmagneten, der Permanentmagnete verwendet, die eine gebogene kontinuierliche bzw. durchgängige Form haben, wie z.B. allgemein V-förmige oder U-förmige Permanentmagnete, um die Abschnitte des Rotorkerns, die sich radial außerhalb des Permanentmagneten befinden, zu vergrößern und das Reluktanzmoment weiter effektiv zu erzeugen (siehe z.B. Patentschrift 1).
• DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK
• Patentdokument
• Patentschrift 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2018-85779
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es besteht die Notwendigkeit, die Ausgabecharakteristik einer rotierenden elektrischen Maschine auf einfache und geeignete Weise anzupassen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Studien darüber durchgeführt, wie die Leistungscharakteristik einer rotierenden elektrischen Maschine durch Einstellen der Abmessungen des Rotorkerns und der Permanentmagnete in einem Innenrotor mit Permanentmagneten eingestellt werden kann.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Rotor bereitzustellen, der bevorzugte Ausgabecharakteristiken erhält, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors, der auf einfache Weise die bevorzugten Ausgabecharakteristiken erhält.
• In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einen Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der sich in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet, der ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und ein äußerer Kernabschnitt (25), der ein Reluktanzdrehmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, sind so geformt, dass sie dem Ausdruck -0,0006D+0,1626-0,5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0,0006D+0,1626+0,5/(D/2) genügen, wobei Wm eine Dicke des Permanentmagneten darstellt und D/2 einen Radius des Rotorkerns darstellt.
• Unter dem obigen Aspekt ist der Permanentmagnet des Rotors in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet und umfasst den gebogenen Abschnitt, der sich in Richtung der radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet ist so geformt, dass die Dicke dem obigen Ausdruck entspricht. Dadurch kann ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt werden.
• In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einem Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der sich in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet, der ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und ein äußerer Kernabschnitt, der ein Reluktanzmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, sind so geformt, dass sie dem Ausdruck 0,0148D+0,6919-19,87/πD≤Sm/(πDL/2P)≤0,0148D+0,6919+19,87/πD genügen, wobei Sm einen Oberflächenbereich eines Teils des Permanentmagneten darstellt, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, D einen Durchmesser des Rotorkerns darstellt, L eine axiale Länge des Rotorkerns darstellt und P eine Anzahl von Polpaaren des Rotors darstellt.
• Unter dem obigen Aspekt ist der Permanentmagnet des Rotors in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet und umfasst den gebogenen Abschnitt, der zur radial inneren Seite des Rotorkerns hin angeordnet ist. Der Permanentmagnet ist so geformt, dass die Oberfläche des Teils des Permanentmagneten, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, dem obigen Ausdruck entspricht. Dadurch kann ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt werden.
• Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors (20). Der Rotor (20) umfasst einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einem Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns angeordnet ist. Der Permanentmagnet erzeugt ein magnetisches Drehmoment, und ein äußerer Kernabschnitt (25) erzeugt ein Reluktanzdrehmoment und befindet sich radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern. Das Verfahren umfasst das Füllen des Magnetaufnahmehohlraums des Rotorkerns mit einem magnetischen Material des Permanentmagneten und das Magnetisieren des Permanentmagneten, der verfestigt worden ist, so dass eine Dicke des Permanentmagneten so eingestellt wird, dass sie einen Ausdruck von - 0,0006D+0,1626-0,5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0,0006D+0,1626+0,5/(D/2) erfüllt, wobei Wm die Dicke des Permanentmagneten darstellt und D/2 einen Radius des Rotorkerns darstellt.
• Unter dem obigen Aspekt ist der Permanentmagnet des Rotors in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet und umfasst den gebogenen Abschnitt, der sich in Richtung der radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet ist so geformt, dass die Dicke dem obigen Ausdruck entspricht. Dies ermöglicht die Herstellung eines Rotors, der ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt.
• Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors (20). Der Rotor (20) umfasst einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einem Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns angeordnet ist. Der Rotor erzeugt ein magnetisches Drehmoment mit dem Permanentmagneten und ein Reluktanzdrehmoment mit einem äußeren Kernabschnitt (25), der sich radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern befindet. Das Verfahren umfasst das Füllen des Magnetaufnahmehohlraums des Rotorkerns mit einem magnetischen Material des Permanentmagneten und das Magnetisieren des Permanentmagneten, der verfestigt wurde, so dass eine Oberfläche des Permanentmagneten so eingestellt wird, dass sie einem Ausdruck von 0,0148D+0,6919-19.87/πD≤Sm/(πDL/2P)≤0,0148D+0,6919+19,87/πD, wobei Sm den Oberflächenbereich eines Abschnitts des Permanentmagneten darstellt, der dem äußeren Kernabschnitt gegenüberliegt, D einen Durchmesser des Rotorkerns darstellt, L eine axiale Länge des Rotorkerns darstellt und P eine Anzahl von Polpaaren des Rotors darstellt.
• Unter dem obigen Aspekt ist der Permanentmagnet des Rotors in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet und umfasst den gebogenen Abschnitt, der sich in Richtung der radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet ist so geformt, dass der Oberflächenbereich eines Teils des Permanentmagneten, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, dem obigen Ausdruck entspricht. Dies ermöglicht die Herstellung eines Rotors, der ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt.
• Figurenliste
• Die vorliegende Offenbarung sowie deren Ziele und Vorteile werden am besten anhand der folgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
• 1 ist eine schematische Darstellung einer rotierenden elektrischen IPM-Maschine.
• 2 ist eine Darstellung eines Rotors, bei dem die Permanentmagnete so geformt sind, dass sie ein maximales magnetisches Drehmoment erzeugen.
• 3 ist eine Darstellung eines Rotors, bei dem die Permanentmagnete so geformt sind, dass sie den Entmagnetisierungswiderstand erhöhen.
• 4 ist eine Darstellung eines Rotors, bei dem die Permanentmagnete so geformt sind, dass die Menge des verwendeten Magnetmaterials reduziert wird.
• 5 ist eine Darstellung eines Rotors, die die Form der Permanentmagnete in einem modifizierten Beispiel zeigt.
• 6 ist eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Dicke des Permanentmagneten und dem magnetischen Drehmoment zeigt.
• 7 ist eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Fläche des Permanentmagneten und dem magnetischen Drehmoment zeigt.
• 8 ist eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Dicke des Permanentmagneten und dem Rotordurchmesser zeigt.
• 9 ist eine Darstellung, die die Korrelation zwischen der Fläche des Permanentmagneten und dem Rotordurchmesser zeigt.
• AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
• Ein Ausführungsbeispiel eines Rotors und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors werden nun beschrieben.
• 1 zeigt eine rotierende elektrische Maschine M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei der es sich um einen bürstenlosen Motor des Typs mit innenliegendem Permanentmagneten handelt. Die rotierende elektrische Maschine M umfasst einen im Wesentlichen ringförmigen Stator 10 und einen im Wesentlichen zylindrischen Rotor 20, der drehbar in einem offenen Raum angeordnet ist, der sich vom Stator 10 radial nach innen erstreckt.
• Der Stator 10 umfasst einen im Wesentlichen ringförmigen Statorkern 11. Der Statorkern 11 wird aus einem magnetischen Metallmaterial gebildet, indem z. B. magnetische Stahlplatten in axialer Richtung gestapelt werden. Der Statorkern 11 umfasst eine Vielzahl von Zähnen 12 (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwölf). Die Zähne 12 sind identisch geformt. Jeder Zahn 12 hat ein im Wesentlichen T-förmiges distales oder radial inneres Ende, an dem sich eine bogenförmige distale Endfläche 12a in Übereinstimmung mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors 20 erstreckt. Die Spulen 13 sind in konzentrierter Weise um die Zähne 12 gewickelt. Die Spulen 13 sind in drei Phasen geschaltet. In dem in 1 dargestellten Beispiel fungieren die um die Zähne 12 gewickelten Spulen 13 jeweils als U-Phase, V-Phase oder W-Phase. Wenn die Spulen 13 mit Strom versorgt werden, wird am Stator 10 ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor 20 in Drehung versetzt. Die äußere Umfangsfläche des Statorkerns 11 des Stators 10 ist an einer inneren Umfangsfläche eines Gehäuses 14 befestigt.
• Der Rotor 20 umfasst eine Drehwelle 21, einen im Allgemeinen zylindrischen Rotorkern 22 mit einem zentralen Teil, in den die Drehwelle 21 eingepasst ist, und eine Vielzahl von (im vorliegenden Ausführungsbeispiel acht) Permanentmagneten 23, die in den Rotorkern 22 eingebettet sind. Der Rotorkern 22 wird aus einem magnetischen Metallmaterial gebildet, indem z. B. magnetische Stahlplatten in axialer Richtung gestapelt werden. Die Drehwelle 21 ist durch ein Lager (nicht dargestellt) im Gehäuse 14 gelagert, so dass der Rotor 20 relativ zum Stator 10 drehbar ist.
• Der Rotorkern 22 umfasst Magnetaufnahmehohlräume 24, die die Permanentmagnete 23 aufnehmen. Die Magnetaufnahmehohlräume 24 (im vorliegenden Ausführungsbeispiel acht) sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 angeordnet. Jeder Magnetaufnahmehohlraum 24 ist im Allgemeinen V-förmig und so geformt, dass er sich durchgehend erstreckt und einen gekrümmten Abschnitt aufweist, der sich in Richtung der radialen Innenseite befindet. Die Magnetaufnahmehohlräume 24 sind identisch geformt.
• Die Permanentmagnete 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind gebondete Magnete, die durch Verfestigung eines magnetischen Materials, das eine Mischung aus Magnetpulver und Harz ist, in einer Form gebildet werden. Genauer gesagt werden die Permanentmagnete 23 durch Spritzgießen geformt, um die Magnetaufnahmehohlräume 24 des Rotorkerns 22, die als Formen dienen, mit einem vorverfestigten magnetischen Material zu füllen, so dass es keine Hohlräume in den Magnetaufnahmehohlräumen 24 gibt, und dann wird das magnetische Material in den Magnetaufnahmehohlräumen 24 gehärtet. Auf diese Weise werden die Magnetaufnahmehohlräume 24 in Übereinstimmung mit den Permanentmagneten 23 geformt. Die Formen der Magnetaufnahmehohlräume 24 und der Permanentmagnete 23 werden später im Detail beschrieben.
• Das für die Permanentmagnete 23 im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Magnetpulver ist zum Beispiel ein Samarium-Eisen-Stickstoff-Magnet (SmFeN), kann aber auch aus anderen Seltenerdmagneten und dergleichen bestehen. Eine Magnetisierungsvorrichtung (nicht dargestellt) wird verwendet, um die Permanentmagnete 23, die in den Magnetaufnahmehohlräumen 24 des Rotorkerns 22 verfestigt sind, von der Außenseite des Rotorkerns 22 zu magnetisieren. Die Permanentmagnete 23 werden so magnetisiert, dass die Pole abwechselnd in Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 wechseln. Jeder Permanentmagnet 23 ist in seiner Dickenrichtung magnetisiert.
• Im Rotorkern 22 fungiert der Teil, der sich radial außen von jedem Permanentmagneten 23 befindet, d. h. der Teil, der dem Stator 10 gegenüberliegt, als äußerer Kernteil 25, der ein Reluktanzmoment erzeugt. Die Grenze zwischen dem äußeren Kernabschnitt 25 und dem entsprechenden Permanentmagneten 23 umfasst einen Teil des entsprechenden Magnetaufnahmehohlraums 24. Die Form der Grenze wird daher später zusammen mit der Form des Permanentmagneten 23 im Detail beschrieben. Der Rotor 20 umfasst beispielsweise acht Rotormagnetpole 26, die beispielsweise die acht Permanentmagnete 23 und die von den Permanentmagneten 23 umgebenen äußeren Kernabschnitte 25 umfassen. Wie in 1 dargestellt, fungieren die Rotormagnetpole 26 als N-Pole oder S-Pole. Sowohl das magnetische Drehmoment als auch das Reluktanzmoment werden von den Rotormagnetpolen 26 im Rotor 20 erzeugt.
• Die Form der Permanentmagnete 23 wird nun im Detail beschrieben.
• In einer axialen Ansicht des in 2 gezeigten Rotors 20 ist jeder Permanentmagnet 23 im Allgemeinen V-förmig und so geformt, dass er sich durchgehend erstreckt und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der sich zur radial inneren Seite hin befindet. Der Permanentmagnet 23 ist so geformt, dass er in Bezug auf eine in Umfangsrichtung verlaufende Mittellinie Ls, die sich durch eine Mittelachse O1 des Rotors 20 erstreckt, liniensymmetrisch ist. Außerdem liegen die Permanentmagnete 23 extrem nahe an den Magnetpol-Grenzlinien Ld, die sich durch die Mittelachse O1 des Rotors 20 und zwischen benachbarten Magnetpolen 26 des Rotors erstrecken. Der Abstand Ws zwischen jedem Permanentmagneten 23 und dem Permanentmagneten 23 des benachbarten Rotormagnetpols 26 ist extrem klein. Der Winkel zwischen zwei benachbarten Magnetpol-Grenzlinien Ld, d.h. der Polöffnungswinkel θm der Rotormagnetpole 26, beträgt 180° im elektrischen Winkel.
• Jeder Permanentmagnet 23 umfasst einen ersten geraden Abschnitt 31, der sich auf einer Seite in Umfangsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) befindet, einen zweiten geraden Abschnitt 32, der sich auf der anderen Seite in Umfangsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn) befindet, und einen gebogenen Abschnitt 33, der gebogen ist und die radial inneren Enden des ersten und zweiten geraden Abschnitts 31 und 32 verbindet. Der erste gerade Abschnitt 31 umfasst eine erste Innenfläche 31a des geraden Abschnitts, die dem äußeren Kernabschnitt 25 an der Innenseite der allgemein V-förmigen Form gegenüberliegt, eine erste Außenfläche 31b des geraden Abschnitts, die dem zweiten geraden Abschnitt 32 des benachbarten Permanentmagneten 23 in Umfangsrichtung gegenüberliegt, und eine erste Endfläche 31c des geraden Abschnitts, die die radial äußere Endfläche ist. In der gleichen Weise wie der erste gerade Abschnitt 31 umfasst der zweite gerade Abschnitt 32 eine zweite innere Oberfläche 32a des geraden Abschnitts, die dem äußeren Kernabschnitt 25 an der Innenseite der allgemein V-förmigen Form gegenüberliegt, eine zweite äußere Oberfläche 32b des geraden Abschnitts, die dem ersten geraden Abschnitt 31 des benachbarten Permanentmagneten 23 in der Umfangsrichtung gegenüberliegt, und eine zweite Endoberfläche 32c des geraden Abschnitts, die die radial äußere Endoberfläche ist. Der gebogene Abschnitt 33 umfasst eine gebogene Abschnitt-Innenfläche 33a, die dem äußeren Kernabschnitt 25 an der Innenseite der allgemein V-förmigen Form gegenüberliegt, und eine gebogene Abschnitt-Außenfläche 33b, die zur Mitte des Rotors 20 gerichtet ist. Mit anderen Worten, die Innenfläche 33a des gebogenen Abschnitts liegt dem Stator 10 gegenüber, und die Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts liegt der Drehwelle 21 gegenüber.
• In dem ersten geraden Abschnitt 31 sind die Innenfläche 31a des ersten geraden Abschnitts und die Außenfläche 31b des ersten geraden Abschnitts parallel zueinander und zu der Magnetpol-Grenzlinie Ld. Somit erstreckt sich der erste gerade Abschnitt 31 parallel zu der Magnetpol-Grenzlinie Ld, und der erste gerade Abschnitt 31 hat eine konstante Dicke Wm in der Richtung, in der sich der gerade Abschnitt 31 erstreckt. Ferner sind in dem zweiten geraden Abschnitt 32 die innere Oberfläche 32a des zweiten geraden Abschnitts und die äußere Oberfläche 32b des zweiten geraden Abschnitts ebenfalls parallel zueinander und zu der Magnetpol-Grenzlinie Ld. Somit erstreckt sich der zweite gerade Abschnitt 32 auch parallel zu der Magnetpol-Grenzlinie Ld, und der zweite gerade Abschnitt 32 hat eine konstante Dicke Wm in der Richtung, in der sich der gerade Abschnitt 32 erstreckt. Im gebogenen Abschnitt 33 sind die Innenfläche 33a des gebogenen Abschnitts und die Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts parallel zueinander, und der gebogene Abschnitt 33 hat eine konstante Dicke Wm in der Richtung, in der sich der gebogene Abschnitt 33 erstreckt. Somit ist die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 über die gesamte V-Form konstant.
• Der gebogene Abschnitt 33 ist so gebogen, dass ein Schnittpunkt der Umfangsmittellinie Ls des Permanentmagneten 23 und der Außenumfangsfläche 22a des Rotorkerns 22 der Mittelpunkt O2 einer Ellipse ist, die von einem Teil der Innenfläche 33a des gebogenen Abschnitts und einer Ellipse, die von einem Teil der Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts gebildet wird. Somit ist in jedem der ersten und zweiten geraden Abschnitte 31 und 32 die Länge Lb jeder der ersten und zweiten geraden Abschnittsaußenflächen 31b und 32b kürzer als die Länge La jeder der ersten und zweiten geraden Abschnittsinnenflächen 31a und 32a. Der gebogene Abschnitt 33 muss nicht wie oben beschrieben gebogen sein. Beispielsweise können die Innenfläche 33a des gebogenen Abschnitts und die Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts in einer Weise gekrümmt sein, die unterschiedliche Mittelpunkte aufweist. Alternativ können die Innenfläche des gebogenen Abschnitts 33a und die Außenfläche des gebogenen Abschnitts 33b jeweils die Form eines echten Kreises anstelle einer Ellipse haben. Die erste Innenfläche des geraden Abschnitts 31a, die Innenfläche des gebogenen Abschnitts 33a und die zweite Innenfläche des geraden Abschnitts 32a sind miteinander verbunden und bilden eine innere Magnetfläche 23a des Permanentmagneten 23. Die Außenfläche des ersten geraden Abschnitts 31b, die Außenfläche des gebogenen Abschnitts 33b und die Außenfläche des zweiten geraden Abschnitts 32b sind miteinander verbunden und bilden eine äußere Magnetfläche 23b.
• Im Rotormagnetpol 26, der den Permanentmagneten 23 und den äußeren Kernabschnitt 25 zwischen benachbarten Magnetpolgrenzlinien L umfasst, ist der Teil zwischen den ersten und zweiten geraden Innenflächen 31a und 32a des Permanentmagneten 23 der Bereich, in dem der Magnetpol hauptsächlich funktioniert. Dementsprechend wird eine Magnetpolteilung Lp zwischen Punkten definiert, an denen sich Linien, die sich von den ersten und zweiten geraden Teilinnenflächen 31a und 32a erstrecken, mit der äußeren Umfangsfläche 22a des Rotorkerns 22 schneiden. Ferner definiert die Abmessung entlang der Umfangsmittellinie Ls des Permanentmagneten 23 von der äußeren Umfangsfläche 22a des Rotorkerns 22 zur Innenfläche 33a des gebogenen Abschnitts des Permanentmagneten 23 eine Einbettungstiefe Lm. Die Permanentmagnete 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels haben eine gebogene Form und sind relativ tief, so dass die Einbettungstiefe Lm größer ist als die Magnetpolteilung Lp. Somit ist Lm/Lp≥1 erfüllt. Darüber hinaus sind die Permanentmagnete 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels so geformt, dass der Oberflächenbereich Sm der inneren Magnetoberfläche 23a im Vergleich zu einem bekannten Oberflächen-Permanentmagnettyp (SPM), der Permanentmagnete auf der äußeren Umfangsfläche eines Rotorkerns anordnet, relativ groß ist. Die Magnetfläche in einem SPM-Typ entspricht der Fläche der äußeren Umfangsfläche 22a des Rotorkerns 22, die für einen einzelnen Rotormagnetpol 26 vorgesehen ist. Wenn D für den Durchmesser des Rotors 20 (Rotorkern 22), L für die axiale Länge des Rotors 20 und P für die Anzahl der Polpaare des Rotors 20 steht, erhält man πDL/2P. Eine Situation, in der der Oberflächenbereich Sm der inneren Magnetoberfläche 23a jedes Permanentmagneten 23 größer ist als der Magnetoberflächenbereich des SPM-Typs, kann durch Sm/(πDL/2P)≥1 ausgedrückt werden.
• Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Studien über die Korrelation der Dicke Wm des Permanentmagneten 23 und der Oberfläche Sm der inneren Magnetfläche 23a des Permanentmagneten 23 in Bezug auf das magnetische Drehmoment, das die Ausgabecharakteristiken der rotierenden elektrischen Maschine M deutlich verbessert, durchgeführt. Die Studien wurden unter der Bedingung, dass der Spalt zwischen benachbarten der Permanentmagnete 23, insbesondere der Abstand Ws konstant zwischen den ersten und zweiten geraden Abschnitt Außenflächen 31b und 32b der benachbarten und parallelen ersten und zweiten geraden Abschnitte 31 und 32 ist durchgeführt. Ferner wurde die Einbettungstiefe Lm des Permanentmagneten 23 maximiert, d.h. die Länge Lc des Abschnitts des Rotorkerns 22 zwischen der Drehwelle 21 und der Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts 33 auf der in Umfangsrichtung verlaufenden Mittellinie Ls der Permanentmagneten 23 wurde so minimiert, dass sie etwa der Dicke Wm des Permanentmagneten 23 entspricht. Unter diesen Bedingungen wurden Untersuchungen durchgeführt, um herauszufinden, wie sich das magnetische Drehmoment ändert, wenn die Dicke Wm und die Oberfläche Sm des Permanentmagneten 23 variiert werden.
• 2 zeigt die Konfiguration der Permanentmagnete 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Dies ist die Konfiguration der Permanentmagnete 23, die das magnetische Drehmoment maximiert. 3 zeigt die Konfiguration der Permanentmagnete 23, die den Entmagnetisierungswiderstand erhöht und gleichzeitig ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt. Diese Konfiguration ist ein ausreichend effektiver Modus (erster Aspekt). 4 zeigt die Konfiguration der Permanentmagnete 23, die so geformt sind, dass die Menge des verwendeten magnetischen Materials reduziert wird und gleichzeitig ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt wird. Diese Konfiguration ist ein ausreichend effektiver Modus (zweiter Aspekt). Im Gegensatz dazu zeigt 5 die Konfiguration der IPM-Permanentmagnete 23 in einem Vergleichsbeispiel, bei dem die Leistung gegenüber einem bekannten SPM-Typ leicht verringert ist.
• 6 zeigt den Zusammenhang zwischen der Dicke Wm des Permanentmagneten 23 und dem magnetischen Drehmoment in den in 2 bis 5 dargestellten Betriebsarten. In diesem Fall wird die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 als Verhältnis zum Radius D/2 des Rotorkerns 22 ausgedrückt, wobei Wm/(D/2)≥0,1 erfüllt wurde. Die horizontale Achse gibt die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 (Magnetdicke/Rotordurchmesser) an, und die vertikale Achse das magnetische Drehmoment. 7 zeigt die Korrelation zwischen der Oberfläche Sm des Permanentmagneten 23 und dem magnetischen Drehmoment in den in 2 bis 5 dargestellten Betriebsarten. In diesem Fall wird die Oberfläche Sm des Permanentmagneten 23 als Verhältnis zur Magnetoberfläche des SPM-Typs ausgedrückt. Die horizontale Achse zeigt die Fläche Sm des Permanentmagneten 23 (IPM-Magnetfläche/SPM-Magnetfläche), und die vertikale Achse zeigt das magnetische Drehmoment. In 7 ist das magnetische Drehmoment als „1“ definiert, wenn die IPM-Magnetfläche gleich der SPM-Magnetfläche ist (d. h. IPM-Magnetfläche/SPM-Magnetfläche=1,0). Derselbe Wert wird als „1“ für das magnetische Drehmoment in 6 definiert.
• Bei der in 2 gezeigten Konfiguration der Permanentmagnete 23 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 im Diagramm von 6 der Punkt, an dem das magnetische Drehmoment den Maximalwert erreicht, und der Oberflächenbereich Sm im Diagramm von 7 der Punkt, an dem das magnetische Drehmoment den Maximalwert erreicht. Die Permanentmagnete 23 im Rotor des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind so eingestellt, dass die Dicke Wm und die Fläche Sm jedes Permanentmagneten 23 im Wesentlichen dem Punkt entsprechen, an dem das magnetische Drehmoment am größten ist. Die Dicke Wm und der Oberflächenbereich Sm des Permanentmagneten 23 sind gegensätzliche Größen. Wenn die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 zunimmt, nimmt die Oberfläche Sm ab. Wenn die Dicke Wm abnimmt, vergrößert sich der Oberflächenbereich Sm. Somit stehen die Dicke Wm und die Oberfläche Sm in einem umgekehrt proportionalen Verhältnis. Dementsprechend können Untersuchungen durchgeführt werden, bei denen nur die Dicke Wm oder die Oberfläche Sm des Permanentmagneten 23 oder beide Größen verwendet werden.
• Bei der in 3 gezeigten Konfiguration der Permanentmagnete 23 des ersten Aspekts ist die Dicke Wm etwas größer und die Oberfläche Sm etwas kleiner als bei den Permanentmagneten 23 des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels. Die 6 und 7 zeigen, dass das magnetische Drehmoment im ersten Aspekt etwas geringer ist als bei des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels, aber dennoch hoch genug. Darüber hinaus ist die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 im ersten Aspekt etwas größer. Somit hat der Permanentmagnet 23 des ersten Aspekts eine bessere Entmagnetisierungsbeständigkeit und erhöht die Entmagnetisierungsbeständigkeit.
• Bei der in 4 gezeigten Konfiguration der Permanentmagnete 23 des zweiten Aspekts ist die Dicke Wm etwas geringer und die Oberfläche Sm etwas größer als bei den Permanentmagneten 23 des in 2 gezeigten vorliegenden Ausführungsbeispiels. Die Diagramme der 6 und 7 zeigen, dass das magnetische Drehmoment des zweiten Aspekts etwas geringer ist als das des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels, aber dennoch hoch genug. Außerdem ist die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 im zweiten Ausführungsbeispiel relativ gering. Wenn also teure Seltenerdmagnete als magnetisches Material verwendet werden, können die Permanentmagnete 23 des zweiten Aspekts verwendet werden, um die Menge des verwendeten magnetischen Materials zu reduzieren und die Kosteneffizienz zu erhöhen.
• Im Gegensatz dazu ist die Konfiguration der Permanentmagnete 23 in dem in 5 gezeigten Vergleichsbeispiel ein Aspekt, bei dem die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 gegenüber dem in 3 gezeigten ersten Aspekt weiter erhöht ist. Wie aus den Diagrammen der 6 und 7 hervorgeht, wird bei diesem Aspekt die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 um einen extrem großen Betrag erhöht. Obwohl es sich um einen IPM-Typ handelt, ist die Oberfläche Sm kleiner als die Oberfläche des SPM-Magneten (Oberfläche des IPM-Magneten/SPM-Magneten<1,0), und das Ausgangsdrehmoment ist geringer als beim SPM-Typ (magnetisches Drehmoment<1). Ein IPM-Typ erhöht das Ausgangsdrehmoment gegenüber dem herkömmlichen SPM-Typ. Die oben beschriebene extreme Konfiguration der Permanentmagnete 23 führt jedoch dazu, dass das Ausgangsdrehmoment niedriger ist als beim SPM-Typ und der IPM-Typ unwirksam wird.
• Ferner haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung, wie in 8 gezeigt, Untersuchungen zur Korrelation zwischen der Dicke Wm des Permanentmagneten 23 und dem Durchmesser D des Rotorkerns 22 (Magnetdicke/Rotorradium) durchgeführt.
• Die Beziehung zwischen der Dicke Wm des Permanentmagneten 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Durchmesser D des Rotorkerns 22 lässt sich durch den Ausdruck (a) darstellen, der unten gezeigt wird. $$\text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)=-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}$$

  
• Wenn man die bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele einbezieht, erhält man den durch Ausdruck (b) dargestellten geeigneten Bereich, wie unten gezeigt. $$\text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)=-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}\pm \mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)$$

  
• Das heißt, man erhält den nachstehend dargestellten Ausdruck (c). $$\begin{array}{l}-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}-\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)\le \text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)\le -\\ \mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}+\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)\end{array}$$

  
• So kann gemäß der Spezifikation der rotierenden elektrischen Maschine M die Dicke Wm des Permanentmagneten 23, die für den Durchmesser D des Rotorkerns 22 geeignet ist, mit Hilfe von Ausdruck (c) leicht festgelegt werden.
• Wie in 9 dargestellt, wurde die Korrelation zwischen der Oberfläche Sm des Permanentmagneten 23 (IPM-Magnetfläche/SPM-Magnetfläche) und dem Durchmesser D des Rotorkerns 22 untersucht.
• Die Beziehung zwischen der Oberfläche Sm der inneren Magnetfläche 23a des Permanentmagneten 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Durchmesser D des Rotorkerns 22 kann durch den Ausdruck (d) dargestellt werden, der unten gezeigt wird. $$\text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)=\mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}$$

  
• Wie oben beschrieben, stehen „D“ und „L“ für den Durchmesser D und die axiale Länge L des Rotors 20 (Rotorkern 22), und „P“ für die Polpaarzahl P des Rotors 20,
• Wenn man die bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele einbezieht, erhält man den durch Ausdruck (e) ausgedrückten geeigneten Bereich wie unten gezeigt. $$\text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)=\mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}\pm 19.87\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}$$

  
• Das heißt, man erhält den nachstehend dargestellten Ausdruck (f).
  $$\begin{array}{l}\text{ 0}\text{,0148D+0}\text{,6919- }\hfill \\ 19.87\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}\le \text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)\le \mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}+19.87\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}\hfill \end{array}$$

  
• In Übereinstimmung mit der Spezifikation der rotierenden elektrischen Maschine M kann die Fläche Sm der inneren Magnetfläche 23a des Permanentmagneten 23, die für den Durchmesser D des Rotorkerns 22 geeignet ist, mit Hilfe des Ausdrucks (f) leicht festgelegt werden.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Form der Permanentmagnete 23 des IPM-Rotors 20 auf diese Weise festgelegt. Mit anderen Worten, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Form der Magnetaufnahmehohlräume 24 des Rotorkerns 22, die auch als Formen für das Spritzgießen von magnetischem Material zur Bildung der Permanentmagnete 23 dienen, auf diese Weise geformt.
• Die Vorteile des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden nun beschrieben.
1. (1) In dem Rotor 20, in dem die Permanentmagnete 23, die sich jeweils kontinuierlich erstrecken und einen gebogenen Abschnitt aufweisen, der sich in Richtung der radial inneren Seite des Rotorkerns 22 befindet, in den Magnetaufnahmehohlräumen 24 eingebettet sind, sind die Permanentmagnete 23 so geformt, dass die Dicke Wm den Ausdruck (c) erfüllt. Infolgedessen erzeugt der Rotor 20 ein ausreichendes magnetisches Drehmoment. Außerdem kann ein ausreichendes magnetisches Drehmoment leicht erzeugt werden, indem die Permanentmagnete 23 so geformt werden, dass die Dicke Wm dem Ausdruck (c) entspricht.
2. (2) Im Rotor 20 ist jeder Permanentmagnet 23 so geformt, dass die Oberfläche Sm des Teils, der dem äußeren Kernteil 25 gegenüberliegt, den Ausdruck (f) erfüllt. Infolgedessen erzeugt der Rotor 20 ein ausreichendes magnetisches Drehmoment. Ferner wird ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt, indem die Permanentmagnete 23 so geformt werden, dass die Oberfläche Sm dem Ausdruck (f) entspricht. Wenn die Dicke Wm des Permanentmagneten 23 dem Ausdruck (c) entspricht, kann ein ausreichendes magnetisches Drehmoment erzeugt werden.
• Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie nachstehend beschrieben geändert werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel und die folgenden Änderungen können kombiniert werden, solange die kombinierten Änderungen technisch miteinander vereinbar sind.
• Für die Permanentmagnete 23 werden Samarium-Eisen-Stickstoff-Magnete (SmFeN) verwendet, es können aber auch andere Seltenerdmagnete, Ferrite o. ä. eingesetzt werden.
• Die Permanentmagnete 23 sind gebundene Magnete, können aber auch gesinterte Magnete oder ähnliches sein.
• Die Permanentmagnete 23 werden gebildet, indem die Magnetaufnahmehohlräume 24 des Rotorkerns 22 mit magnetischem Material gefüllt, das magnetische Material verfestigt und dann magnetisiert wird. Stattdessen können verfestigte und magnetisierte Permanentmagnete 23 in die Magnetaufnahmehohlräume 24 des Rotorkerns 22 eingesetzt und dort befestigt werden.
• Die Form der Permanentmagnete 23 kann geändert werden. Jeder Permanentmagnet 23 ist im Allgemeinen V-förmig und so geformt, dass er gebogen ist und sich kontinuierlich erstreckt, kann aber stattdessen auch U-förmig sein. Ferner haben die Innenfläche 33a und die Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts 33 jeweils die Form einer Ellipse, können aber auch die Form eines echten Kreises oder die Form anderer gekrümmter Formen haben. Ferner sind die Innenfläche 33a und die Außenfläche 33b des gebogenen Abschnitts elliptisch und haben denselben Mittelpunkt, können aber auch die Form von gekrümmten Formen mit unterschiedlichen Mittelpunkten haben.
• Der Rotorkern 22 wird durch Stapeln von elektromagnetischen Stahlplatten gebildet, kann aber auch eine andere Struktur haben. So kann der Rotorkern 22 beispielsweise durch Sintern von Magnetpulver gebildet werden.
• In gleicher Weise kann der Statorkern 11, der durch Stapeln von elektromagnetischen Stahlplatten gebildet wird, eine andere Struktur haben. So kann der Statorkern 11 beispielsweise durch Sintern von Magnetpulver gebildet werden.
• Die Anzahl der Polpaare des Rotors 20 und des Stators 10 kann geändert werden.
• Der N-Pol und der S-Pol des in 1 dargestellten Rotors 20 sowie die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des in 1 dargestellten Stators 10 sind Beispiele und können geändert werden.
• Die vorliegende Offenbarung wird durch das Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die Struktur des Ausführungsbeispiels beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs der Äquivalenz. Darüber hinaus sind verschiedene Kombinationen und Modi und ein, mehr oder weniger dieser Elemente in anderen Kombinationen und Formen im Bereich und konzeptionellen Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten.
• Die technischen Konzepte, die sich aus den obigen Ausführungsbeispielen und modifizierten Beispielen ergeben, werden nun beschrieben.
1. (A) Rotor (20), mit: einem Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24); und einem Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der zu einer radial inneren Seite des Rotorkerns hin angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet, der ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und ein äußerer Kernabschnitt (25), der ein Reluktanzdrehmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, so ausgebildet sind, dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}-\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)\le \text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)\le -\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}+\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)$$
   
   wobei Wm für die Dicke des Permanentmagneten und D/2 für den Radius des Rotorkerns steht, und dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$\mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}-\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}\le \text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)\le \mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}+\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}$$
   
   wobei Sm einen Oberflächenbereich eines Teils des Permanentmagneten darstellt, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, D einen Durchmesser des Rotorkerns darstellt, L eine axiale Länge des Rotorkerns darstellt und P eine Anzahl von Polpaaren des Rotors darstellt.
2. (B) Rotierende elektrische Maschine, mit: dem Rotor (20) nach einem der Ansprüche 1, 2 und Konzept (A); und einem Stator (10), der den Rotor in einem offenen Raum, der sich radial nach innen erstreckt, drehbar aufnimmt und so ausgebildet ist, dass er ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor dreht, wenn eine Spule (13) erregt wird.
• Bezugszeichenliste

20

Rotor,

22

Rotorkern,

23

Permanentmagnet,

24

Magnetaufnahmehohlraum,

25

äußerer Kernteil,

Wm

Dicke,

Sm

Fläche,

D/2

Radius,

D

Durchmesser,

L

axiale Länge,

P

Polpaarzahl

• Ein Rotor (20) umfasst einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einen Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt umfasst, der sich in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns befindet. Der Permanentmagnet hat eine Dicke (Wm), dass folgender Ausdruck erfüllt ist 0,0006D+0,1626-0,5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0,0006D+0,1626+0,5/(D/2).
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2019202189 [0001]

Claims (4)

1. Rotor (20), mit: einem Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24); und einem Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der zu einer radial inneren Seite des Rotorkerns hin angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet, der ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und ein äußerer Kernabschnitt (25), der ein Reluktanzdrehmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, so ausgebildet sind, dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}-\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)\le \text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)\le -\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}+\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)$$

   

   wobei Wm für die Dicke des Permanentmagneten und D/2 für den Radius des Rotorkerns steht.
2. Rotor (20), mit: einem Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24); und einen Permanentmagneten (23), der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der zu einer radial inneren Seite des Rotorkerns hin angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet, der ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und ein äußerer Kernabschnitt (25), der ein Reluktanzdrehmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, so geformt sind, dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$\mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}-\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}\le \text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)\le \mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}+\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}$$

   

   wobei Sm einen Oberflächenbereich eines Teils des Permanentmagneten darstellt, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, D einen Durchmesser des Rotorkerns darstellt, L eine axiale Länge des Rotorkerns darstellt und P eine Anzahl von Polpaaren des Rotors darstellt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (20), wobei der Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einen Permanentmagneten (23) umfasst, der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet ein magnetisches Drehmoment erzeugt und ein äußerer Kernabschnitt (25) ein Reluktanzdrehmoment erzeugt und radial außerhalb des Permanentmagneten im Rotorkern angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: Füllen des Magnetaufnahmehohlraums des Rotorkerns mit einem magnetischen Material des Permanentmagneten und Magnetisieren des verfestigten Permanentmagneten, so dass eine Dicke des Permanentmagneten so eingestellt wird, dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$-\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}-\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)\le \text{Wm/}\left(\text{D/}2\right)\le -\mathrm{0,0006}\text{D}+\mathrm{0,1626}+\mathrm{0,5}\text{/}\left(\text{D/}2\right)$$

   

   wobei Wm für die Dicke des Permanentmagneten und D/2 für den Radius des Rotorkerns steht.
4. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (20), wobei der Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magnetaufnahmehohlraum (24) und einen Permanentmagneten (23) enthält, der in den Magnetaufnahmehohlraum des Rotorkerns eingebettet ist und einen gebogenen Abschnitt aufweist, der in Richtung einer radial inneren Seite des Rotorkerns angeordnet ist, wobei der Rotor ein magnetisches Drehmoment mit dem Permanentmagneten und ein Reluktanzdrehmoment mit einem äußeren Kernabschnitt (25) erzeugt, der radial außerhalb des Permanentmagneten in dem Rotorkern angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: Füllen des Magnetaufnahmehohlraums des Rotorkerns mit einem magnetischen Material des Permanentmagneten und Magnetisieren des verfestigten Permanentmagneten, so dass eine Oberfläche des Permanentmagneten so eingestellt wird, dass folgender Ausdruck erfüllt ist $$\mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}-\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}\le \text{Sm/}\left(\mathrm{\pi }\text{DL/}2\text{P}\right)\le \mathrm{0,0148}\text{D}+\mathrm{0,6919}+\mathrm{19,87}\text{/}\mathrm{\pi }\text{D}$$

   

   wobei Sm den Oberflächenbereich eines Teils des Permanentmagneten darstellt, der dem äußeren Kernteil gegenüberliegt, D einen Durchmesser des Rotorkerns darstellt, L eine axiale Länge des Rotorkerns darstellt und P eine Anzahl von Polpaaren des Rotors darstellt.

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