本發(fā)明涉及徑向通量電機,其中,在定子和用于與被安裝為在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子之間的徑向方向上感生磁通量。
背景技術(shù):
常規(guī)的徑向通量電機包括定子的主體,該主體具有繞定子的內(nèi)表面設(shè)置的多個定子芯并且在定子內(nèi)限定一容積。導(dǎo)電線圈繞各定子芯設(shè)置并且操作以在定子內(nèi)的徑向方向上生成磁通量。圓柱轉(zhuǎn)子被設(shè)置在定子的內(nèi)容積內(nèi)以相對于定子旋轉(zhuǎn),該圓柱轉(zhuǎn)子可以包括多個永磁體。在轉(zhuǎn)子和定子之間限定空氣間隙。在使用中,轉(zhuǎn)子與通過使電流流過定子線圈生成的磁通量場相互作用,借此產(chǎn)生引起轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)的力。
現(xiàn)有的徑向通量電機包括驅(qū)動軸,在定子組件內(nèi)轉(zhuǎn)子被安裝在驅(qū)動軸上。驅(qū)動軸在驅(qū)動軸的兩端處由位于定子外殼中的軸承支承。這樣的設(shè)計的一個優(yōu)點是得到獨立的電機。然而,這樣的設(shè)計的制造和維護是困難的,且因此是昂貴的。
此外,典型的徑向通量電機是根據(jù)各種測量參數(shù)(特別是旋轉(zhuǎn)速度和線圈溫度)控制的。徑向通量電機的現(xiàn)有設(shè)計使用了提供速度編碼器、溫度傳感器和控制電子器件的復(fù)雜設(shè)置。由此,現(xiàn)有設(shè)計的制造和維護能夠可能是復(fù)雜且存在問題的。
本發(fā)明的實施例試圖解決現(xiàn)有設(shè)計存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種徑向通量電機,該電機包括:傳動系統(tǒng)組件,所述傳統(tǒng)系統(tǒng)組件具有外殼和傳動軸,所述傳動軸從所述外殼延伸出來并且僅由所述外殼內(nèi)的軸承裝置支承以相對于所述外殼旋轉(zhuǎn);定子,其具有主體和多個電磁元件,所述主體限定了縱向軸線、大體上圓柱形的內(nèi)表面以及內(nèi)部容積,每個電磁元件包括鐵磁性材料制成的定子芯以及導(dǎo)電材料制成的繞組,所述繞組圍繞所述電磁元件的所述定子芯的至少一部分,所述電磁元件圍繞所述定子的所述內(nèi)表面設(shè)置并且可操作以在所述定子的所述內(nèi)部容積中在徑向方向上感生磁通量場,所述定子的所述主體附接到所述傳動系統(tǒng)組件的所述外殼,使得所述傳動系統(tǒng)組件的所述傳動軸延伸到所述內(nèi)部容積中;轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子附接到所述傳動軸并且位于所述定子的所述內(nèi)部容積內(nèi),所述轉(zhuǎn)子可相對于所述傳動軸組件的殼體和所述定子旋轉(zhuǎn),所述轉(zhuǎn)子僅由所述傳動系統(tǒng)組件的所述外殼的所述軸承裝置支承以相對于所述定子旋轉(zhuǎn);以及圍封部,所述圍封部位于所述定子的所述主體的第一側(cè),并且設(shè)置為大體上接近所述定子的該第一側(cè)。
該電機的一個示例還包括編碼器定位構(gòu)件,所述編碼器定位構(gòu)件具有第一部分、軸承和第二部分,所述第一部分附接到所述傳動軸的端部且與該端部一同旋轉(zhuǎn),所述軸承安裝在所述第一部分上,所述第二部分位于所述軸承上,以使得所述第一部分可繞所述軸承相對于所述第二部分旋轉(zhuǎn),其中,所述第一部分適于容置磁編碼器元件,并且所述第二部分適于容置包括磁性傳感器的編碼器電路,所述磁性傳感器可操作以與容置在所述第一部分中的磁性編碼器交互,所述第一部分和所述第二部分被設(shè)置為限定該磁性編碼器元件和該傳感器之間的預(yù)定空氣間隙。
該電機的一個示例還包括位于所述第一部分中的磁性編碼器元件和位于所述第二部分中的編碼器電路。
編碼器電路可以包括控制電路,該控制電路可操作以控制電機??刂齐娐房梢园ǚ墙佑|式溫度傳感器,所述非接觸式溫度傳感器可操作以測量如下各項中的至少一項的溫度:所述轉(zhuǎn)子、以及所述定子的所述繞組。
在該徑向通量電機的一個示例中,所述定子可以具有主體和多個電磁元件,所述主體限定了縱向軸線、大體上圓柱形的內(nèi)表面以及內(nèi)部容積,每個電磁元件包括鐵磁性材料制成的定子芯以及導(dǎo)電材料制成的繞組,所述繞組圍繞所述電磁元件的所述定子芯的至少一部分,所述電磁元件圍繞所述定子的所述內(nèi)表面設(shè)置并且可操作以在所述定子的所述內(nèi)部容積中在徑向方向上感生磁通量場,并且轉(zhuǎn)子位于定子的內(nèi)部容積中且可相對于定子旋轉(zhuǎn),其中所述定子的所述主體的內(nèi)表面和所述定子的所述電磁元件限定配合的接合特征件,所述接合特征件的形狀用于防止所述定子的所述主體和所述電磁元件之間的相對旋轉(zhuǎn),并且使得所述定子的所述主體與所述電磁元件之間能夠相對縱向運動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電機的部件套件,該部件套件包括用于附接到傳動系統(tǒng)組件的定子以及用于附接到傳動軸的轉(zhuǎn)子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造徑向通量電機的方法,該方法包括以下步驟:提供定子的主體;對于每個電磁元件:將導(dǎo)電繞組圍繞定子芯以形成完整的電磁元件;將所述電磁元件插入所述定子的所述主體的內(nèi)部容積中,以使得所述電磁元件的接合特征件與所述定子的所述主體的接合特征件接合;以及,將所述導(dǎo)電繞組連接到所述電機的控制電路。
本發(fā)明的實施例提供了徑向通量轉(zhuǎn)子,其中,電磁元件被提供為與定子的主體分離開。由此,電磁元件可以在必要時很容易地進行移除、維修和/或更換。與過去將定子芯永久連接到定子的主體上相比,繞組可以更容易且更有效地圍繞定子芯纏繞。
定子的主體優(yōu)選地包括多個用于向電磁元件提供可釋放的接合的接合特征件。定子的主體的每個接合特征件在使用中可以被設(shè)置為向單獨的電磁元件提供可釋放的接合。然而,定子的主體可以提供多個用于向單獨的電磁元件提供可釋放的接合的接合特征件。
定子的主體優(yōu)選地提供位于環(huán)部的圓柱內(nèi)表面上的多個接合特征件。接合特征件優(yōu)選地沿環(huán)部的內(nèi)表面彼此隔開。接合特征件優(yōu)選地被設(shè)置為沿環(huán)部的內(nèi)表面彼此等距離隔開。定子的主體的接合特征件優(yōu)選地沿環(huán)部的內(nèi)表面對齊,從而彼此設(shè)置在同一平面內(nèi)。
接合特征件優(yōu)選地被設(shè)置成,一旦被可釋放地接合到定子通量板上,則電磁元件之間彼此鄰近放置并且以預(yù)定距離隔開。
每個電磁元件優(yōu)選地至少一個接合特征件以用于與定子的主體的對應(yīng)互補接合特征件可釋放的接合。每個電磁元件優(yōu)選地提供多個接合特征件以用于與定子的主體的對應(yīng)互補接合特征件可釋放的接合。
每個電磁元件的第一端部優(yōu)選地提供一個或多個接合特征件以用于與定子的主體所提供的一個或多個互補接合特征件可釋放的接合。接合特征件優(yōu)選地被設(shè)置在定子芯的第一端部的中間位置處。
接合特征件可以是用于提供定子的主體和電磁元件之間的可釋放的接合的任何合適的特征件。例如,接合特征件可以選自以下中的一個或更多個:凹部、通道、凹槽、開孔、凸部或脊部、或其任何組合。
接合特征件優(yōu)選地將定子芯固定到定子的主體上,從而足以對抗電機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力。
定子的主體優(yōu)選地包括上表面和下表面。內(nèi)表面優(yōu)選地在定子的主體的上表面和下表面之間延伸。定子的主體的內(nèi)表面優(yōu)選地提供一個或更多個通道作為接合特征件。通道的形狀和尺寸優(yōu)選地被設(shè)置為容置且可釋放地接合對應(yīng)電磁元件的互補接合特征件。通道可以從定子的主體的內(nèi)表面向外徑向延伸。通道可以從上表面開始或在上表面附近在與定子的主體的上表面大體垂直延伸的方向上延伸向下表面。通道可以具有任何適合于接合電磁元件的具有互補形狀和尺寸的接合特征件的形狀和尺寸。優(yōu)選地,每個通道具有t形橫斷面。橫斷面指的是在由定子的主體限定的平面內(nèi)延伸的截面。
定子通量板的內(nèi)表面可以包括用于可釋放地接合到單獨的電磁元件的多個接合特征件,這多個接合特征件沿從定子的主體的上表面到下表面延伸的方向彼此隔開。
電磁元件可以以單個單元來提供。電磁元件可以由多個電磁部分提供,這多個電磁部分在使用中對齊以提供電磁元件。
優(yōu)選地,在橫斷平面內(nèi)測量的電磁元件的第一端部和/或第二端部的橫斷面尺寸大于電磁元件的主體部分的橫斷面尺寸。由此,每個電磁元件在第一端部和第二端部之間的主體部分的每一側(cè)上提供凹部,該凹部的形狀和尺寸被設(shè)置為容納多個導(dǎo)線繞組。
電磁元件的第一端部的橫斷面尺寸優(yōu)選地大于定子芯的第二端部的橫斷面尺寸。
電磁元件的第一端部可以具有任何合適的形狀。優(yōu)選地,第一端部的形狀被設(shè)置為補充定子通量轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面。電磁元件的第一端部可以是大體平整的。電磁元件的第二端部可以具有任何合適的形狀。優(yōu)選地,第二端部包括弓形部分。例如,當電磁元件可釋放地接合到定子的主體時,電磁元件的第二端部提供間斷的圓柱形內(nèi)表面,該內(nèi)表面設(shè)置在轉(zhuǎn)子通量板的圓柱形外表面的附近。
定子的主體的內(nèi)表面可以是多面的。每個面可以由大體上平面部分提供。定子通量轉(zhuǎn)子的圓柱形內(nèi)表面例如可以由多個鄰接的平面部分提供。每個平面部分可以提供一個或更多個接合特征件,該接合特征件用于與由電磁元件的第一端部提供的互補接合特征件可釋放地接合。
在相對的自由邊緣之間測量的電磁元件的第一端部的尺寸可以對應(yīng)于定子芯可釋放接合到的定子通量板的內(nèi)表面的對應(yīng)部分(例如平面部分)的尺寸。
電磁元件可以由任何合適的材料組成。優(yōu)選地,電磁元件可以由層壓鋼組成。通過使用層壓鋼板,渦流和鐵損被降至最小。此外,層壓鋼提供了所需要的強度,從而在抵抗定子芯的第二端部上施加的旋轉(zhuǎn)力。
轉(zhuǎn)子優(yōu)選地包括轉(zhuǎn)子開孔,該轉(zhuǎn)子開孔的形狀和尺寸被設(shè)置為容置轉(zhuǎn)子的軸。用于轉(zhuǎn)子的軸的轉(zhuǎn)子開孔優(yōu)選地被設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的大體中間位置處。
轉(zhuǎn)子優(yōu)選地包括多個隔開的用于容置永磁體的開孔。開孔優(yōu)選地在轉(zhuǎn)子上彼此等距離隔開。例如,轉(zhuǎn)子可以包括多個隔開的臂,其中,用于永磁體的一個或更多個開孔可以被設(shè)置在隔開的相鄰的成對的臂之間。臂優(yōu)選地被設(shè)置為在使用中將永磁體保持在轉(zhuǎn)子的對應(yīng)開孔內(nèi)的位置處。特別地,臂優(yōu)選地被設(shè)置為提供針對旋轉(zhuǎn)力的阻力。
一個或更多個(例如每個)開孔可以在經(jīng)向上從鄰近轉(zhuǎn)子開孔的區(qū)域向轉(zhuǎn)子的外圓柱表面延伸。一個或更多個(例如每個)用于永磁體的開孔優(yōu)選地具有細長形狀。所述或每個用于永磁體的開孔的縱軸線優(yōu)選地在大體上徑向延伸。
永磁體被容置在轉(zhuǎn)子的開孔內(nèi)。在使用中,永磁體接近于并且在由電磁元件的第二端部限定的開孔中旋轉(zhuǎn)。所產(chǎn)生的跨過永磁體和定子的第二端部之間的空氣間隙的磁通量場在徑向延伸。
電磁元件中的每一個還可以包括導(dǎo)線繞組,該導(dǎo)線繞組繞主體部分延伸并且位于設(shè)置在定子芯的第一端部和第二端部之間的凹部內(nèi)。
電機還可以包括圍封部,圍封部的形狀和尺寸被設(shè)置為抵靠定子的主體的上表面和下表面。
電機優(yōu)選地還包括用于精確地確定pcb(印刷電路板)相對于轉(zhuǎn)子和編碼器磁體的位置的定位組件。定位組件優(yōu)選地位于轉(zhuǎn)子的下表面附近。定位組件優(yōu)選地包括用于容置編碼器磁體的第一部分,其中,第一部分可附接到轉(zhuǎn)子的下表面并且可與轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。定位部分優(yōu)選地包括用于容置編碼器pcb(印刷電路板)的第二部分,其中,第二部分不可與轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。
本文中的術(shù)語“電機”指的是電動機、發(fā)電機、電動機單元/發(fā)電機單元或其它類型的電機。
附圖說明
圖1示出了電機的定子的主體的透視圖;
圖2示出了電機的電磁元件的俯視圖;
圖3示出了圖2的電磁元件的透視圖;
圖4示出了單件定子的透視圖,該單件定子包括定子主體和多個內(nèi)置的電磁元件;
圖5示出了轉(zhuǎn)子的透視圖;
圖6示出了電機的透視圖,該電機包括圖1的定子的主體以及圖2的電磁元件和圖5的轉(zhuǎn)子;
圖7示出了具有位置編碼器的圖6的電機的截面圖;
圖8示出了圖7的電機的截面圖的近視圖;
圖9示出了圖7的位置編碼器的側(cè)視圖;
圖10示出了圖7的位置編碼器的俯視圖;以及
圖11示出了圖7的位置編碼器的截面圖。
具體實施方式
參照圖1至圖3和圖5至圖7,電機1包括具有主體2的定子、多個電磁元件3以及包括多個永磁體5的轉(zhuǎn)子4。
定子的主體2具有大致圓形的截面并且限定大體上圓柱形的內(nèi)表面6。內(nèi)表面6可以是如圖所示為多面的,或者可以是任何其它合適的形狀。主體2限定了縱向軸線和內(nèi)部容積。
在圖1的示例中,內(nèi)部表面6具有十二個鄰接的平面部分7,這些平面部分提供內(nèi)部表面6。然而,可以理解,取決于電機要求,內(nèi)表面6可以包括任何合適數(shù)量的平面部分。
每個平面部分7提供位于中心的通道8作為接合特征件。定子的主體2因而提供了十二個相互隔開的通道8。通道為各電磁元件3提供可釋放的接合,這將在下文中更加詳細地描述。如圖1中所示,各通道8彼此等距分隔,盡管可以使用任何合適的分隔方式。
盡管附圖中將定子的主體2示為提供通道以向電磁元件3提供可釋放的接合,但是應(yīng)當理解的是定子的主體2可以提供任何合適的設(shè)置和數(shù)量的接合特征件或接合特征件的組合。
例如,平面部分中的一個或多個(例如,每個平面部分)可以提供兩個或更多個接合特征件。每個平面部分可以提供與其它平面部分相同數(shù)量的接合特征件。平面部分可以根據(jù)電機的需求而包括不同數(shù)量的接合特征件。內(nèi)表面6(例如,平面部分7)可以在任何合適位置提供接合特征件。應(yīng)當理解,內(nèi)表面6(例如,每個平面部分)提供的接合特征件的數(shù)量以及接合特征的位置可以根據(jù)電機的需求而變化。
如圖1中所示,每個通道8從主體2的上表面9延伸到主體2的下表面10。每個通道8在與主體2的上表面9大體上垂直的方向上延伸。在示例中,每個通道8具有t形橫斷面。然而,應(yīng)當理解,主體2可以提供具有任何合適的截面形狀和尺寸的通道以向電磁元件3提供可釋放的接合。
在示例中,電機1包括12個電磁元件3。如圖2和3中所示,每個電磁元件3包括定子芯,該定子芯具有第一端部11、主體部分12以及相對的第二端部13。每個定子芯的第一端部11被設(shè)置為在使用中與主體2的內(nèi)表面6接觸。
第一端部11是大體上平整的并且將形狀和尺寸設(shè)置為順應(yīng)定子的主體2的對應(yīng)平面部分7并與之對齊。在相對的自由邊緣16、17之間測量的電磁元件3的第一端部11的尺寸可以對應(yīng)于定子芯3可釋放地接合到的定子通量板2的內(nèi)表面6的對應(yīng)平面部分7的尺寸。然而,應(yīng)當理解,第一端部11可以具有任何適合的形狀和尺寸,從而與定子的主體的內(nèi)表面6的對應(yīng)部分對齊。
第二端部13是弓形的,以使得當電磁元件3可釋放地接合到定子的主體2時,電磁元件3的第二端部13提供間斷的圓柱內(nèi)表面17。
每個電磁元件3的第一端部11提供位于中心的凸部或鍵14,凸部或鍵具有t形橫斷面。凸部或鍵14的形狀和尺寸被設(shè)定為容納在定子的主體2的通道8內(nèi)。應(yīng)當理解,每個電磁元件3可以提供任何合適的接合特征件以提供到定子的主體2的可釋放的接合。此外,應(yīng)當理解,每個電磁元件3可以提供位于任何合適位置的任何合適數(shù)量的接合特征件以提供到定子的主體2的可釋放的接合。接合特征件的數(shù)量和位置可以在各電磁元件之間有所變化。
在橫斷平面內(nèi)測量的電磁元件3的第一端部11和第二端部13的橫斷面尺寸大于電磁元件3的主體部分12的橫斷面尺寸。由此,每個電磁元件3在第一端部11和第二端部13之間的主體部分12的每一側(cè)上提供凹部15、15',該凹部的形狀和尺寸被設(shè)置為容納多個導(dǎo)線繞組。
電磁元件13的第一端部11的橫斷面尺寸大于定子芯的第二端部13的橫斷面尺寸。然而,應(yīng)當理解,定子芯的第一端部11和第二端部13的橫斷面尺寸可以根據(jù)電機的需求而變化。
電磁元件3可以由任何合適的材料組成。圖3中所示的電磁元件3由層壓鋼(laminatedsteel)組成。
如圖6中所示,電磁元件3中的每一個還包括導(dǎo)電繞組24,該導(dǎo)電繞組24繞主體部分12延伸并且位于設(shè)置在定子芯的第一端部11和第二端部13之間的凹部15、15'內(nèi)。
在一個優(yōu)選示例中,每個電磁元件3被設(shè)置為具有定子芯和繞組的單個組件。
圖4中示出了單件定子的一個示例。定子包括定子主體102,該定子主體102包括從定子主體開始延伸的多個分隔的集成電磁元件103。凹部115被設(shè)置在相鄰的成對的電磁元件103之間以容納導(dǎo)電繞組(未示出)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,用于電機中的上述定子組件適于直接栓到諸如齒輪箱之類的其它傳動系統(tǒng)組件上。該其它傳動系統(tǒng)組件借此形成電機的外殼的一部分。
此外,如下文中所述,這樣的電機的轉(zhuǎn)子被直接附接到該齒輪箱(或其它傳動系統(tǒng)組件)的傳動軸,以使得轉(zhuǎn)子由齒輪箱的軸承承載。這使得不需要電機自身內(nèi)的軸承,從而有助于簡化制造和維修。
如圖5至7所示,轉(zhuǎn)子4包括軸開孔18,軸開孔18的形狀和尺寸被設(shè)置為容納軸(未示出)。軸開孔18被設(shè)置在轉(zhuǎn)子4的大體中心位置處。轉(zhuǎn)子4被設(shè)置為在使用中置于定子的主體2內(nèi)并與之對齊,從而相對于定子旋轉(zhuǎn)(如圖6中所示)。
在該示例中,轉(zhuǎn)子4包括16個隔開的開孔19,開孔19的形狀和尺寸被設(shè)置為容納永磁體(未示出)。開孔19繞轉(zhuǎn)子4彼此隔開。隔開的開孔19可以具有任何合適的形狀。在該示例中,開孔19具有細長形狀。每個開孔19的縱軸線以相對于轉(zhuǎn)子4徑向軸線的一角度延伸。轉(zhuǎn)子4提供的用于磁體的開孔19數(shù)量是電磁元件3的兩倍。開孔19可以設(shè)置在任何合適的位置。在該示例中,開孔19在轉(zhuǎn)子4的外邊緣區(qū)域21中。應(yīng)當理解,開孔19的數(shù)量、形狀、尺寸和布置可以根據(jù)電機的需求變化。
轉(zhuǎn)子4還提供多個隔開的臂20。圖6中所示的轉(zhuǎn)子具有8個隔開的臂20。應(yīng)當理解,轉(zhuǎn)子4可以包括任何合適數(shù)量的開孔19和臂20。
如圖7中所示,實現(xiàn)本發(fā)明的一個方面的電機包括圍封部22,圍封部22抵靠定子的主體2的表面。圍封部22大體上包圍定子的主體2和電磁元件3。在本發(fā)明的一個實施例中,圍封部僅被設(shè)置在定子2的一側(cè)。在這樣的實施例中,定子2被設(shè)置為直接附接(例如通過螺栓)到齒輪箱或其它傳動系統(tǒng)組件。轉(zhuǎn)子4適于直接附接到傳動系統(tǒng)組件的傳動軸。這樣的設(shè)置不需要電機在定子上設(shè)置用于轉(zhuǎn)子的軸承。
傳動系統(tǒng)組件具有自該傳動系統(tǒng)組件延伸的傳動軸。傳動軸僅由包含在傳動系統(tǒng)組件中的軸承支承,并且不由定子外殼或圍封部中的軸承支承。以此方式,轉(zhuǎn)子4在附接到傳動軸上時僅由傳動系統(tǒng)組件的軸承以懸臂方式支承。該設(shè)計使得不需要定子外殼和圍封部中的額外軸承,這有助于更加直接的制造和維護電機。電機自身中沒有軸承同樣降低了制造容差。
此外,這樣的設(shè)計使得電驅(qū)動電機能夠直接附接到待驅(qū)動的設(shè)備的傳動系統(tǒng)的傳動軸。例如,這樣的布置使得能夠高效安裝和維護用于諸如高爾夫球車之類的電動車或者用于泵或任何其它需要電驅(qū)動電機的設(shè)備的驅(qū)動電機。沒有電機軸承減少了磨損組件的數(shù)量,并且有助于直接替換轉(zhuǎn)子和其它驅(qū)動電機組件。
如圖7至11中所示,電機1還包括定位組件30。定位組件30附接到轉(zhuǎn)子4的端部表面。定位組件30包括第一部分31,該第一部分31附接到轉(zhuǎn)子4的端部表面并且可與轉(zhuǎn)子4一同旋轉(zhuǎn)。在附圖所示的實施例中,第一部分31大體上是圓錐形的。定位組件30大體上以轉(zhuǎn)子4為中心。編碼器磁體(未示出)位于編碼器磁體支架32內(nèi),編碼器磁體支架32位于定位組件的第一部分31的第一端部37附近。編碼器磁體因而可與轉(zhuǎn)子4一同旋轉(zhuǎn)。
定位部分30還包括用于支承編碼器pcb(印刷電路板)36的第二部分33。編碼器pcb攜帶編碼器電路,該編碼器電路可操作以提供與轉(zhuǎn)子4的速度和位置有關(guān)的編碼信號。這些信號從與磁體緊密磁耦合的磁性傳感器37的輸出得到。
編碼器pcb還攜帶至少一個用于測量轉(zhuǎn)子的溫度和/或定子的繞組的溫度的非接觸式溫度傳感器。
第二部分33附接到位于圍封部22上的控制器外殼34。第二部分33不與轉(zhuǎn)子4一同旋轉(zhuǎn)。在定位部分30的第一部分31和第二部分33之間設(shè)置軸承35。本發(fā)明的電機1提供了一種可靠的方式來相對于編碼器磁體和轉(zhuǎn)子4精確定位pcb,同時使得能夠容易地制造和維修定位組件。
控制器外殼34容置用于電機的控制電路,并且包括用于與pcb36上的編碼器電路連接的電路。控制電路還能夠與各種控制傳感器(如紅外溫度傳感器)連接,并且可操作以提供用于控制電機的控制信號。
在使用中,轉(zhuǎn)子4可貼近位于定子的內(nèi)部容積中的電磁元件3的第二端部13旋轉(zhuǎn)。
當以電動機操作時,電流被提供給電磁元件3的繞組,從而感生出磁通量場,該磁通量場跨過容置在開孔19中的永磁體與定子芯3的第二端部13之間的空氣間隙。磁通量場在定子的內(nèi)部容積內(nèi)在電磁元件3和轉(zhuǎn)子4之間以徑向延伸。
按照電動機操作的已知原理,對電流進行控制以建立變化磁通量場,以使得在轉(zhuǎn)子的永磁體中感生出電磁力,借此致使轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)。
當以發(fā)電機操作時,致使轉(zhuǎn)子4相對于電磁元件3旋轉(zhuǎn),以使得永磁體的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過繞組,致使電流流過繞組,借此生成電能。再一次,實現(xiàn)本發(fā)明的電機按照已知原理操作。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的徑向通量電機相比于之前的設(shè)計能夠以更加直接的方式來制造和維修。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,制造諸如電機的方法包括首先提供定子主體。對于每個電磁元件3,導(dǎo)電繞組圍繞定子芯以形成完整的電磁元件。可選的額外步驟為對元件進行封裝,例如使用塑性材料進行封裝。
每個電磁元件3則被插入主體2的內(nèi)部容積,以使得電磁元件的接合特征件與定子的主體的接合特征件接合。以此方式,完整的電磁元件3能夠被容易且快速地插入定子主體2(或移除)。
電磁元件3的繞組則連接到電機的控制電路。
盡管已經(jīng)參照附圖中所示的實施例對本發(fā)明的各方面進行了描述,但是應(yīng)當理解,本發(fā)明并不限于所示的準確實施例,在不需要進一步的創(chuàng)造性技能和努力的情況下的各種變型和修改也是有效的。