[发明专利]轴流式电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种权利要求1前序部分所述的轴流式电机。

背景技术

轴流式电机系指具有转子和定子的电动机或发电机，其中转子和定子间的磁通与转子的旋转轴平行。已知也有被称作无刷直流电机、永久磁铁励磁的同步电动机或盘形转子电动机等轴流式电机。

例如在DE-U-29816561中公开了一种高效无刷直流电动机，该电机具有围绕轴设置的无铁心的带有永磁铁的转子。这种直流电动机中在盘形转子两侧平行于转子并围绕轴分别设置有作为定子的电磁铁单元。转子具有成环形围绕轴设置的永磁铁，所述永磁铁嵌在塑料上并且其磁化方向与轴平行。每两个相邻的永磁铁具有相反的磁化方向。一个定子具有第一电磁区段并且另一个定子具有第二电磁区段，电磁区段的数量与永磁铁的数量相符，其中两个相邻的第一电磁区段与两个相邻的第二电磁区段分别具有相反的交替变化的磁化方向。第一和第二电磁区段相互错位并具有90°的相位差。

基于这种直流电动机的特性，其缺点在于转子相对不太稳定并因而仅适用于慢速旋转。

US-A-5 691 087中公开了一种轴流式电机，包括至少两个无铁心的盘形转子，所述转子具有较小的条形永磁铁，所述条形永磁铁嵌在纤维或织物增强的塑料上。多个相邻的磁化方向相同的永磁铁分别构成一组，该组形成一个磁极。由于替代多个较大的永磁铁在塑料上设置有多个较小的永磁铁，因而减少了有效磁铁面积并随之也降低了磁通，对此要采用至少两个转子加以补偿。另外，将多个永磁铁锚固在塑料上将会带来加工和强度的问题。

发明内容

出于对迄今已知的轴流式电动机和发电机的缺点的考虑，本发明的目的在于提出一种轴流式电机，该轴流式电机的转子的质量和惯性尽可能地小，但稳定并适于高速旋转。

该目的通过权利要求1所述的本发明的轴流式电机得以实现。权利要求10涉及一种本发明的用于制作这种轴流式电机转子的方法。在从属权利要求中对优选实施方式做了描述。

本发明的实质是，在轴流式电机中具有一设置在电机轴上的无铁心盘形转子，所述转子具有永磁铁，所述永磁铁嵌在纤维或织物增强的塑料上，永磁铁与周围的纤维或织物增强的塑料通过牢固的配合(positivefit)连接并且塑料与永磁铁和机轴共同构成一抗变形的单元。在定子两侧分别设置有一个定子。

其中所述转子设置在机轴上并具有嵌入纤维或织物增强塑料内的永磁铁，每个永磁铁都通过牢固的配合与周围的纤维或织物增强塑料相连接，并且后者与永磁铁和机轴一起构成抗变形的单元。在转子两侧附近设置有定子。

由于塑料经过纤维或织物增强，因而转子具有很高的刚性。此点永磁铁通过牢固的配合与周围的纤维或织物增强的塑料连接并且塑料与永磁铁和机轴共同构成一抗变形的单元，得到进一步的加强。后者是通过将永磁铁、机轴的相应的设置和通过纤维或织物增强的塑料浇铸实现的。通过采用本发明的转子设计可使刚性的永磁铁同时起着增强件的作用，其中通过牢固的配合与环围的塑料的连接可以保证永磁铁不致脱落。

宜将多个永磁铁成环形围绕轴设置并且塑料，尤其是一种热固性塑料在永磁铁之间的总伸展至少占圆的10％，优选占15％-20％。采取此种对永磁铁的设置和嵌入方式可以最佳地实现转子的强度和效率。

附图说明

下面将对照附图并结合一实施例对本发明的轴流式电机加以详细的说明。图中示出：

图1为本发明轴流式电机的侧视图；

图2为沿图1中E-E向轴流式电机的局部剖视图；

图3为带有机轴和用于确定转子磁极位置的装置的轴流式电机转子的侧视图；

图4为沿图3中A-A向的包含有机轴的转子的局部剖视图；

图5为图4中示出的转子的局部放大详图；

图6为永磁铁扇段的俯视图；

图7为图6中C-C向的永磁铁扇段的剖视图；

图8示出具有用于通过牢固的配合与周围塑料连接的第一特殊外形的永磁铁；

图9示出具有用于通过牢固的配合与周围塑料连接的第二特殊外形的永磁铁；

图10为定子的侧视图；和

图11为图10中D-D向定子的剖视图。

具体实施方式图1和图2