本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的同步機(jī)械(Synchronmaschine)尤其磁阻機(jī)械(Reluktanzmaschine)的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù):文獻(xiàn)WO2009/063350A2顯示了一種磁阻馬達(dá)(Reluktanzmotor)的轉(zhuǎn)子,在其中,由在轉(zhuǎn)子疊片(Rotorblechpaket)中的磁通屏障(Flusssperre)來構(gòu)造凸(ausgepr?gt)磁極。永磁體嵌入到該磁通屏障中。永磁體的這樣的布置僅以受限的方式通過增強(qiáng)在q軸的方向上的場來影響轉(zhuǎn)子中的磁場。這尤其引起機(jī)器的功率因數(shù)的提高,由此僅不顯著地影響功率密度。在文獻(xiàn)DE102008057391A1中提出了一種同步機(jī)械,在其中,轉(zhuǎn)子具有產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的凸磁極。附加地,此處設(shè)置有永磁體,其通過其在轉(zhuǎn)子中的布置引起磁通量的移位,使得磁阻轉(zhuǎn)矩與磁轉(zhuǎn)矩的疊加導(dǎo)致合成的轉(zhuǎn)矩的最大的幅度。然而這樣的布置具有這樣的缺點(diǎn),即沒有對稱地建造轉(zhuǎn)子,因此僅可在一個轉(zhuǎn)動方向上應(yīng)用所獲得的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種同步機(jī)械尤其磁阻機(jī)械的轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子克服上述缺點(diǎn)和實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的磁性能的增強(qiáng),且因此在保持對稱性的情況下實現(xiàn)功率密度的明顯的提高。該目的的解決方案設(shè)置成在轉(zhuǎn)子的d軸處設(shè)置有凹槽,將永磁體布置在該凹槽中。這樣便具有以下優(yōu)點(diǎn),即在d軸的區(qū)域中通過永磁體來增強(qiáng)磁場。通過布置永磁體將明顯提高機(jī)器的功率密度且維持轉(zhuǎn)子的對稱性,從而轉(zhuǎn)子可在兩個方向上轉(zhuǎn)動且相應(yīng)實現(xiàn)永磁體的根據(jù)本發(fā)明的布置的優(yōu)點(diǎn)。此外,該解決方案提供這樣的優(yōu)點(diǎn),即可在沒有損失馬達(dá)的效率的情況下增大在磁阻機(jī)械中為了獲得高的效率和高的功率密度而需要的在定子疊組與轉(zhuǎn)子疊組之間的最小的徑向的氣隙。因此在生產(chǎn)疊片時對公差提出的要求更小且馬達(dá)還可使用在需要很大的徑向的氣隙的應(yīng)用情況中(例如在密封式馬達(dá)的情況下)。在對本發(fā)明有利的一種實施方式中,永磁體通過橋接件尤其通過其寬度小于轉(zhuǎn)子直徑的十分之一的橋接件與氣隙隔開。對將永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子中的重要要求是穩(wěn)定的定位。永磁體在馬達(dá)的運(yùn)行中經(jīng)受離心力,因此有利的是將磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)子的疊片中。但是這樣的疊片導(dǎo)致磁場的衰減,所以將利用轉(zhuǎn)子片對永磁體的覆蓋降低到必要的最小。在一種備選的實施方式中,將永磁體設(shè)置在可從氣隙接近的凹槽中。對于該布置方案(在其中,磁場沒有由疊片覆蓋),應(yīng)注意的是磁體通過其形狀或者通過合適的粘合材料或箍綁件(Bandage)保持在轉(zhuǎn)子上。取決于應(yīng)用情況,這種變型方案主要可用于緩慢轉(zhuǎn)動的馬達(dá)(其產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩)。在另一設(shè)計方案中,永磁體是方形的,因此可顯著降低同步機(jī)械的制造成本。通過使用標(biāo)準(zhǔn)件可以模塊的方式以不同的大小來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁體,由此來顯著降低材料成本。備選地,可制造在軸向方向上輪廓對稱的永磁體。雖然這樣的永磁體在制造方面比上面所描述的方形的永磁體更貴,然而為了使用在轉(zhuǎn)子的表面處,使用通過形狀配合而保持在轉(zhuǎn)子表面處的凹槽中的永磁體是有利的。在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中存在這樣的可能性,即在轉(zhuǎn)子的q軸處設(shè)置有附加的永磁體。因此還可在需要時進(jìn)一步影響轉(zhuǎn)子的磁場。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子有利地使用在多極尤其兩極、四極、六極、八極或十極的磁阻機(jī)械中,其中,對于每個極在d軸處設(shè)置有至少一個永磁體。因此針對不同的應(yīng)用情況實現(xiàn)設(shè)計帶有提高的功率密度的分別合適的磁阻機(jī)械。設(shè)置在轉(zhuǎn)子中的永磁體優(yōu)先由稀土材料或鐵氧體(Ferrit)制成。這樣的永磁體由于其功率密度而對轉(zhuǎn)子的磁性能產(chǎn)生有利的影響。通過在轉(zhuǎn)子中的永磁體來如此增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的磁場,即使得與在d軸處沒有附加的永磁體的磁阻機(jī)械相比可實現(xiàn)在磁阻機(jī)械中增大在轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙。因此以根據(jù)本發(fā)明的方式裝備有永磁體的轉(zhuǎn)子特別適用于使用在封閉式馬達(dá)(其尤其用于使封閉式馬達(dá)泵運(yùn)轉(zhuǎn))中。從權(quán)利要求的組合中得出其它的有利的實施方式。附圖說明在附圖中示出且在下面將進(jìn)一步描述本發(fā)明的實施例。在其中,圖1顯示了磁阻馬達(dá)的片截面,以及圖2a至圖2d顯示了永磁體在轉(zhuǎn)子中的不同的定位。具體實施方式圖1顯示了用于已知結(jié)構(gòu)型式的磁阻馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的片截面。為了簡化示圖未描繪出定子。轉(zhuǎn)子片1具有多個磁通屏障2,通過磁通屏障2的布置形成四極的轉(zhuǎn)子,在其中,在帶有磁通屏障2的區(qū)域中阻擋磁通量。在轉(zhuǎn)動軸3的方向上堆疊帶有所顯示的片截面的多個轉(zhuǎn)子片1,且由此該多個轉(zhuǎn)子片形成轉(zhuǎn)子。這種以簡單的方式待制造的轉(zhuǎn)子具有帶有很高的磁導(dǎo)率的區(qū)域(d軸d)和帶有很低的磁導(dǎo)率的區(qū)域(q軸q)。圖2a至圖2d顯示了圖1的片截面的一部分,其中,根據(jù)本發(fā)明在d軸的區(qū)域中設(shè)置有永磁體。永磁體增強(qiáng)了d軸中的磁導(dǎo)率。在圖2a至圖2d中示出了永磁體的不同的位置,其給予轉(zhuǎn)子特定的特性。在圖2a中,永磁體4嵌入在兩個鐵制橋接件(Eisensteg)和磁通屏障2之間。永磁體4放置成盡可能靠近在電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙以便實現(xiàn)盡可能高的感應(yīng)。為了保證在機(jī)械方面的穩(wěn)定性,鐵制橋接件保持處于永磁體4的側(cè)邊處。為了提供支撐以抵抗出現(xiàn)的離心力,將永磁體4埋放(vergraben)于片中。在圖2b中,永磁體5直接嵌入在磁通屏障之間,其中,鐵制橋接件在空間上與永磁體5分開。這具有這樣的效果,即與上面所描述的永磁體4相比可增加磁體體積。因此必須在其它的部位處引入用于機(jī)械的穩(wěn)定性的橋接件。如在圖2a中一樣,為了提供支撐以抵抗出現(xiàn)的離心力,將永磁體5埋放于片中。在圖2c中,在轉(zhuǎn)子外徑處設(shè)置有永磁體6。因此與上面的示例相比可進(jìn)一步提高感應(yīng)??蓮耐獠恳院唵蔚姆绞揭胗来朋w,這致使在制造轉(zhuǎn)子時變得容易??赡苄枰拷壖员愕挚钩霈F(xiàn)的離心力和支撐永磁體。在圖2d中,與在圖2c中的永磁體6的位置相比,在轉(zhuǎn)動軸3的方向上移動了永磁體7。因此,與上面所描述的布置方案相比,在該布置方案中的機(jī)械的穩(wěn)定性最高。磁體體積可比在圖2a至圖2c中示出的永磁體4、5以及6的磁體體積更大。為了提供支撐以抵抗出現(xiàn)的離心力,永磁體7可埋放于片中。為了還更有針對性地引導(dǎo)磁場,可組合所描述的磁體位置。參考標(biāo)號列表1轉(zhuǎn)子片2磁通屏障3轉(zhuǎn)動軸4永磁體5永磁體6永磁體7永磁體dd軸qq軸