專利名稱：用于轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種電動機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計。尤其是，本發(fā)明涉及一種內(nèi)裝式永久磁體型轉(zhuǎn)子設(shè)計，其中鍶鐵氧體和釹-鐵-硼位于凸角型轉(zhuǎn)子芯的共用槽中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知使用鍶鐵氧體(鐵氧體)和釹-鐵-硼(neo)的內(nèi)裝式永久磁體(IPM)型轉(zhuǎn)子設(shè)計。
在一種現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中，轉(zhuǎn)子具有芯，該芯具有長且細(xì)的槽，在每個槽中具有釹-鐵-硼磁體。該設(shè)計沒有使用鐵氧體。利用在轉(zhuǎn)子芯上施加沖壓力形成這些槽。為了增加模具的壽命，降低芯重量，并且減少磁漏，使得槽的尺寸過大。過大的槽產(chǎn)生了圍繞釹-鐵-硼磁體的氣隙，該氣隙使得電動機(jī)在高速下具有較高的風(fēng)阻噪音。這些電動機(jī)可以具有令人滿意的正弦反電動勢(EMF)。
另一個選擇是在IPM轉(zhuǎn)子設(shè)計中使用鐵氧體。鐵氧體不貴且可以用于填充較大的槽。這會形成對應(yīng)于消音電動機(jī)的非常小的氣隙。使用鐵氧體的問題在于它沒有足夠高的磁通密度以制造高效率的電動機(jī)。
在單個轉(zhuǎn)子設(shè)計中結(jié)合釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體是解決方法。使用鐵氧體填充位于轉(zhuǎn)子中心附近的大槽，在接近轉(zhuǎn)子邊緣的小槽中具有多片釹-鐵-硼磁體。采用該設(shè)計的電動機(jī)比僅單獨(dú)使用釹-鐵-硼磁體的電動機(jī)更安靜(即具有較小的風(fēng)阻噪音)，但是通常具有非正弦的反EMF(即，其諧波較多)。而且，用于制造該類型轉(zhuǎn)子的模具由于釹-鐵-硼磁體槽的尺寸較小導(dǎo)致具有較短的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電動機(jī)轉(zhuǎn)子包括芯、第一磁體和第二磁體。所述芯具有中心縱向軸和一對相對的第一槽，該第一槽與該縱向軸徑向隔開并且平行于該軸延伸。所述縱向軸位于該對第一槽之間。所述芯具有一對相對的第二槽，該第二槽與該縱向軸徑向隔開并且平行于該軸延伸。該縱向軸位于該對第二槽之間。第一和第二磁體中的一個或兩個位于一個或多個槽中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制造電動機(jī)的方法，包括形成具有中心縱向軸的轉(zhuǎn)子芯；在轉(zhuǎn)子芯中形成一對相對的第一槽，所述縱向軸位于第一槽之間；在轉(zhuǎn)子芯中形成一對相對的第二槽，所述縱向軸位于第二槽之間；將第一磁體插入這些槽的至少一個槽中；將第二磁體插入這些槽的至少一個槽中。
可選擇的是，本發(fā)明可以包括其它不同的方法和裝置。
在下文中其它目的和特征將會部分地明了且部分地指出。
該發(fā)明內(nèi)容以概括的形式介紹構(gòu)思的選擇。該構(gòu)思在具體實(shí)施例中得到進(jìn)一步描述。該發(fā)明內(nèi)容不是傾向于確定權(quán)利要求的主題的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，也不是傾向于用作確定權(quán)利要求的主題的范圍。


圖1是電動機(jī)的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，該電動機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的凸角型轉(zhuǎn)子和定子，該轉(zhuǎn)子具有兩個(2)用于第一鐵氧體磁體和第二釹-鐵-硼磁體的復(fù)合槽，其中該槽在第二釹-鐵-硼磁體的區(qū)域上是梯形的，并且該轉(zhuǎn)子具有兩個(2)其它用于鐵氧體磁體的弧形槽；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有兩個(2)用于第一鐵氧體磁體和第二釹-鐵-硼磁體的復(fù)合槽，其中該槽在第二釹-鐵-硼磁體的區(qū)域上是梯形的，并且該轉(zhuǎn)子具有兩個(2)其它用于鐵氧體磁體的弧形槽；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有兩個用于弧形鐵氧體磁體和兩個釹-鐵-硼磁體材料的鄰近矩形片的復(fù)合梯形槽，以及具有兩個用于鐵氧體磁體的弧形槽，該配置稱作雙釹-鐵-硼磁體順向結(jié)構(gòu)；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有用于接收弧形鐵氧體磁體的槽，這些槽中的兩個是復(fù)合槽，用于接收梯形槽中釹-鐵-硼磁體材料的分離矩形片；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有兩個用于接收弧形鐵氧體磁體的槽并且具有兩個用于接收面包條形釹-鐵-硼磁體和弧形鐵氧體磁體的復(fù)合槽，每個槽是精確槽；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有兩個用于接收弧形鐵氧體磁體和梯形槽中的兩個分離的釹-鐵-硼磁體材料的面包條形磁體片的復(fù)合槽，以及兩個用于接收弧形鐵氧體磁體的非復(fù)合槽；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有兩個用于接收弧形鐵氧體磁體的復(fù)合槽，該復(fù)合槽具有鄰接的用于接收釹-鐵-硼磁體的矩形槽，所述轉(zhuǎn)子還具有兩個用于接收弧形鐵氧體磁體的非復(fù)合槽，這種配置稱為順向T結(jié)構(gòu)；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子邊緣的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，示出了用于接收弧形鐵氧體磁體和在復(fù)合槽的梯形部分中接收一個或多個矩形或面包條形釹-鐵-硼磁體的復(fù)合槽的一部分，其中所述槽中止于修成圓形的末端槽；圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子邊緣的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，示出了用于接收弧形鐵氧體磁體和在復(fù)合槽的梯形部分中接收一個或多個矩形或面包條形釹-鐵-硼磁體的復(fù)合槽的一部分，其中所述槽中止于修成方形的末端槽；圖10是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子邊緣的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，示出了用于接收弧形鐵氧體磁體和在復(fù)合槽的梯形部分中接收一個或多個矩形或面包條形釹-鐵-硼磁體的部分復(fù)合槽，其中提供與該槽鄰近的末端開口；圖11是示出了62mm孔、24槽、4極電動機(jī)的齒槽效應(yīng)比較表，該電動機(jī)具有雙釹-鐵-硼磁體和順向T結(jié)構(gòu)的復(fù)合槽；圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動機(jī)的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，該電動機(jī)具有矩形第一磁體、矩形第二磁體和梯形槽；圖13是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有弧形第一磁體和矩形第二磁體，其中第二磁體位于弧形第一磁體和旋轉(zhuǎn)軸之間；圖14是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的凸角型轉(zhuǎn)子的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有用于第一和第二磁體的復(fù)合槽，其中該槽在第二釹-鐵-硼磁體的區(qū)域上是梯形的。
在全部附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，以橫截面形式示出了本發(fā)明的電動機(jī)100的一個實(shí)施例，包括轉(zhuǎn)子102，其位于具有繞組105的定子104內(nèi)。轉(zhuǎn)子102具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)的中心軸106。轉(zhuǎn)子102包括鋼制(或者其它材料)的芯，該芯具有兩個相對的復(fù)合槽107，這兩個復(fù)合槽平行于該軸延伸。該槽107構(gòu)造成接收鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體。轉(zhuǎn)子102還具有兩個弧形非復(fù)合槽108，僅用于接收鐵氧體磁體。因此，由于復(fù)合槽107的形狀與非復(fù)合槽108的形狀不同，所以轉(zhuǎn)子102關(guān)于線B是不對稱的。所示的該實(shí)施例沒有磁體以便更好地描述槽的橫截面。
用于該實(shí)施例的弧形鐵氧體磁體具有面對中心軸106的凸面和遠(yuǎn)離中心軸106的凹面。用于該實(shí)施例的釹-鐵-硼磁體具有面向鐵氧體磁體的較長尺寸，且或者具有與鐵氧體磁體的凹面接觸的釹-鐵-硼磁體角(如果釹-鐵-硼磁體是矩形)，或者其一條長邊基本與鐵氧體磁體的凹面互補(bǔ)并且基本上與鐵氧體磁體的凹面接觸(如果釹-鐵-硼磁體是面包條狀的)。復(fù)合槽107是垂直于旋轉(zhuǎn)軸的梯形橫截面，其與本實(shí)施例中所用的釹-鐵-硼磁體的短邊形成基本上呈三角形的氣隙。該梯形槽減少了槽橫截面的復(fù)雜細(xì)節(jié)，這能夠提高用于制造該槽的模具的壽命，當(dāng)模具的壽命對于制造者而言非常重要時，這使得梯形槽令人滿意。鐵氧體非復(fù)合槽108是弧形的。
繞組105連接到整流電路116。整流電路116激勵繞組114，使得轉(zhuǎn)子102圍繞中心軸104旋轉(zhuǎn)。
圖1示出了一個實(shí)施例，其中槽107中具有釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體，其每個具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸A的基本上呈矩形的橫截面。所述磁體中的每一個具有較長的矩形尺寸，它們通常相互平行，并且鐵氧體磁體位于釹-鐵-硼磁體和中心軸104之間(例如，參見圖2)。在一個實(shí)施例中，復(fù)合槽107在釹-鐵-硼磁體末端具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸的部分梯形橫截面。這導(dǎo)致了基本上呈三角形的氣隙(參見圖2中的210)，該氣隙由釹-鐵-硼磁體的短邊、鐵氧體磁體的長邊以及轉(zhuǎn)子102界定?？紤]了其它轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。例如，參見以下示出的結(jié)構(gòu)。
圖1示出了本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中轉(zhuǎn)子102包括凸角芯。具有凸角的轉(zhuǎn)子通常具有降低的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和較大的正弦反EMF。芯102的橫截面顯示出其由形成理想圓形的定子104包圍。芯102的外緣112或表面平行于縱軸A并且與定子104內(nèi)緣的距離不是固定的。從芯102的外緣112到定子104內(nèi)緣的距離110通常小于從芯102的外緣112到定子104內(nèi)緣的距離114。在一個實(shí)施例中，越過槽的距離110是0.020″，沒有越過槽的距離114是0.040″。本發(fā)明的實(shí)施例可以在轉(zhuǎn)子中的每個槽上具有凸角或者在轉(zhuǎn)子中所選擇的槽上具有凸角。
通常，采用本發(fā)明的電動機(jī)具有基本正弦的反EMF，而現(xiàn)有技術(shù)中使用鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的電動機(jī)具有諧波豐富的反EMF，采用本發(fā)明的電動機(jī)的最小感應(yīng)系數(shù)通常小于現(xiàn)有技術(shù)中的電動機(jī)，并且最大感應(yīng)系數(shù)與最小感應(yīng)系數(shù)的比通常較高，這提高了磁阻轉(zhuǎn)矩的作用。采用本發(fā)明的電動機(jī)在高速時所產(chǎn)生的噪音小于現(xiàn)有技術(shù)中的電動機(jī)，這是由于轉(zhuǎn)子中的氣隙較小。
采用本發(fā)明的電動機(jī)比現(xiàn)有技術(shù)中的電動機(jī)制造便宜，但是在成本和噪音之間是折衷的。矩形釹-鐵-硼磁體比其它形狀的釹-鐵-硼磁體便宜，但是它們在與弧形鐵氧體磁體一起使用時會出現(xiàn)一些氣隙。兩個小的釹-鐵-硼磁體通常比一個大的釹-鐵-硼磁體更能適應(yīng)弧形鐵氧體磁體。然而，使用兩個小的釹-鐵-硼磁體可能需要用于在轉(zhuǎn)子芯中形成槽的模具而具有復(fù)雜細(xì)節(jié)，這意味著該模具沒有具有較少復(fù)雜細(xì)節(jié)的模具持久。可以通過不與磁體的每個細(xì)節(jié)共形來增加模具的壽命，但是這將導(dǎo)致當(dāng)電動機(jī)在高速工作時增加噪音的氣隙。由于其成本降低、噪音減少而且電噪聲降低，所以根據(jù)本發(fā)明的電動機(jī)對于家用電器例如臥式洗衣機(jī)、洗碗機(jī)和烘衣機(jī)來說是有利的。
現(xiàn)在參考圖2，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其使用矩形釹-鐵-硼磁體208、弧形鐵氧體磁體206、梯形復(fù)合槽207、以及非復(fù)合弧形槽215。芯202具有中心軸204，中心軸204具有縱向軸A并繞其旋轉(zhuǎn)，槽207和215平行于該軸204延伸?；⌒舞F氧體磁體206具有面向中心軸204的凸面214和遠(yuǎn)離中心軸204的凹面216。因此，芯202具有中心縱向軸A，其中一對相對的(第一)復(fù)合槽207與縱向軸A徑向隔開并且平行于該軸延伸?？v向軸A位于這對第一槽207之間。芯202還具有一對相對的(第二)非復(fù)合槽215，它們與縱向軸A徑向隔開并且平行于該軸延伸。縱向軸位于該對第二槽215之間。鐵氧體(第一)磁體206平行于縱向軸A延伸并且位于第一槽207中以及位于第二槽215中。釹-鐵-硼(第二)磁體208平行于縱向軸A延伸并且僅位于第一槽207內(nèi)，而不位于第二槽中。因此，第二磁體208位于第一磁體206和芯的外表面218之間。
在復(fù)合槽207中，矩形釹-鐵-硼磁體208具有面向鐵氧體磁體206的較長尺寸，以及釹-鐵-硼磁體208的角與鐵氧體磁體206的凹面216接觸。面向釹-鐵-硼磁體208的平坦表面的鐵氧體磁體206的凹面216在鐵氧體磁體206和釹-鐵-硼磁體208之間形成氣隙212。槽207不是精確切割，但是包含釹-鐵-硼磁體208的面積為梯形。也即，代替緊密地與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓配合，芯被切割成不與釹-鐵-硼磁體208的短邊配合。梯形槽形成基本上呈三角形的氣隙210，該氣隙由矩形釹-鐵-硼磁體208的短邊、鐵氧體磁體206的凹面216以及芯202界定。該梯形槽減少了該槽橫截面的復(fù)雜細(xì)節(jié)，這可以增加用于制造該槽的模具的壽命，當(dāng)模具的壽命對于制造者而言比電動機(jī)噪聲對于終端用戶而言更為重要時，使得梯形槽是令人滿意的。梯形槽也降低了漏磁通，這有助于具有更高的最大感應(yīng)系數(shù)的電動機(jī)，并因此有助于最大感應(yīng)系數(shù)和最小感應(yīng)系數(shù)的可能更佳的比值。類似，非復(fù)合弧形槽215不是精確切割，并且僅接收鐵氧體磁體206。盡管未在圖2中示出，但是可以想到芯202是凸角型的，盡管可以選用所示的圓柱形芯。芯202關(guān)于線B非對稱，這是由于槽207的形狀與槽215不同。
現(xiàn)在參考圖3，本發(fā)明的實(shí)施例使用兩個矩形釹-鐵-硼磁體308和一個弧形鐵氧體磁體306。一對相對的梯形槽307接收釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體，而一對相對的槽315僅接收鐵氧體磁體。芯302具有繞其旋轉(zhuǎn)的中心軸204，以及平行于軸304延伸的槽?；⌒舞F氧體磁體306具有面向中心軸304的凸面和遠(yuǎn)離中心軸304的凹面。每個矩形釹-鐵-硼磁體308具有面向鐵氧體磁體306的長邊，以及釹-鐵-硼磁體308的角與鐵氧體磁體306的凹面接觸。釹-鐵-硼磁體308在一個角處相互接觸。面向釹-鐵-硼磁體308平坦表面的鐵氧體磁體306的凹面在鐵氧體磁體306和釹-鐵-硼磁體308之間形成氣隙310。在兩個釹-鐵硼磁體308之間存在一個基本上呈三角形的氣隙312，該氣隙由鐵氧體磁體306的凹面和每個釹-鐵-硼磁體308的短邊所界定。該槽的橫截面基本上呈梯形，在包含釹-鐵-硼磁體308的區(qū)域的橫截面上呈三角形。也即，替代緊密地與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓配合，芯可以被切割成與釹-鐵-硼磁體208的短邊精確配合。梯形槽形成由矩形釹-鐵-硼磁體308的短邊、鐵氧體磁體306的凹面以及芯302所界定的基本上呈三角形的氣隙314。氣隙310和312比氣隙212(參見圖2)小，這是由于兩個小的釹-鐵-硼磁體比一個大的釹-鐵-硼磁體更好地與鐵氧體磁體的表面相符。由于氣隙不同，所以圖3的轉(zhuǎn)子設(shè)計的聲學(xué)特性與圖2的設(shè)計不同。由于這兩個轉(zhuǎn)子的聲學(xué)特性不同(即，在某些速度下風(fēng)阻噪音減小)，因此用于具有不同的工作速度的不同應(yīng)用。盡管圖3中未示出，但是可以想到，芯302是凸角型的，盡管可以選用所示的圓柱形芯。芯302關(guān)于線B非對稱，這是由于槽307的形狀與槽315不同。
現(xiàn)在參考圖4，本發(fā)明實(shí)施例在每個相對的梯形復(fù)合槽407中使用兩個矩形釹-鐵-硼磁體408和弧形鐵氧體磁體406。而僅僅弧形鐵氧體磁體406位于每個相對的非復(fù)合槽415中。芯402具有繞其旋轉(zhuǎn)的中心軸404以及平行于該軸404延伸的槽。弧形鐵氧體磁體406具有面向中心軸404的凸面和遠(yuǎn)離中心軸404的凹面。兩個矩形釹-鐵-硼磁體408中的每一個具有面向鐵氧體磁體406的長邊，以及釹-鐵-硼磁體408的角與鐵氧體磁體406的凹面接觸。面向釹-鐵-硼磁體408平坦表面的鐵氧體磁體406的凹面在鐵氧體磁體406和釹-鐵-硼磁體408之間形成氣隙412。兩個小的釹-鐵-硼磁體408比一個大的釹-鐵-硼磁體更好的與鐵氧體磁體的凹面配合，因此減少了在釹-鐵-硼磁體408和鐵氧體磁體406之間的氣隙412，這傾向于提供一種消音轉(zhuǎn)子設(shè)計。釹-鐵-硼磁體408通過芯414的一部分而相互隔開。釹-鐵-硼磁體408相互隔開使其更牢固地位于槽中。槽405在包含每個釹-鐵-硼磁體408的每個區(qū)域上為梯形。也即，替代緊密地與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓配合，芯可以被切割成不精確地與釹-鐵-硼磁體408的短邊配合。梯形槽形成由矩形釹-鐵-硼磁體408的短邊、鐵氧體磁體406的凹面以及芯402所界定的基本上呈三角形的氣隙410。該梯形槽減少了該槽橫截面的復(fù)雜細(xì)節(jié)，這可以增加用于制造該槽的模具的壽命，當(dāng)模具的壽命對于制造者而言比電動機(jī)噪聲對于終端用戶而言更為重要時，使得梯形槽令人滿意。因此，該實(shí)施例使得模具的壽命更長并且確保了對兩個相對較小的釹-鐵-硼磁體408的定位，這對于模具的壽命而言是成本有效的并且使得電動機(jī)的噪音最小(與使用一個大的釹-鐵-硼磁體的設(shè)計相比)。盡管在圖4中未示出，但是可以想到芯402是凸角型的，盡管可以選用所示的圓柱形芯。芯402關(guān)于線B非對稱，這是由于槽407的形狀與槽415不同。
現(xiàn)在參考圖5，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其在精確切割復(fù)合槽507中使用面包條形的釹-鐵-硼磁體508和弧形鐵氧體磁體506。僅僅鐵氧體磁體506位于非復(fù)合槽515中。芯502具有繞其旋轉(zhuǎn)的中心軸504以及平行于該軸504延伸的槽。弧形鐵氧體磁體506具有面向中心軸504的凸面510和遠(yuǎn)離中心軸504的凹面512。面包條形釹-鐵-硼磁體508通常為矩形；然而，長邊中的一個通常與鐵氧體磁體506的凹面512互補(bǔ)。釹-鐵-硼磁體508的曲邊與鐵氧體磁體506的凹面512基本接觸。精確切割槽505是在釹-鐵-硼磁體區(qū)域呈梯形或三角形的槽的替代物。該槽505被精確切割以便接收鐵氧體磁體506和釹-鐵-硼磁體508，同時保持在鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體之間以及在每個磁體和轉(zhuǎn)子芯之間的最小氣隙。這意味著芯502緊密地與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓配合。該實(shí)施例實(shí)質(zhì)上在兩個磁體之間或在磁體和芯之間沒有氣隙，因此在以高速工作時十分安靜。然而，大面包條形釹-鐵-硼磁體508和精確切割意味著由于模具壽命縮短和釹-鐵-硼磁體費(fèi)用增加，而導(dǎo)致該實(shí)施例可能制造較為昂貴。而且與使用梯形槽的實(shí)施例相比，使用精確切割的實(shí)施例通常具有較小的最大感應(yīng)系數(shù)，這意味著這些實(shí)施例可能沒有其它實(shí)施例有效。盡管未在圖5中示出，但是可以想到芯502是凸角型的，盡管可以選用所示的圓柱形芯。芯502關(guān)于線B非對稱，這是由于槽507的形狀與槽515不同。
現(xiàn)在參考圖6，本發(fā)明實(shí)施例在梯形復(fù)合槽605中使用兩個面包條形釹-鐵-硼磁體608和一個弧形鐵氧體磁體606。僅僅鐵氧體磁體606位于非復(fù)合槽615中。芯602具有繞其旋轉(zhuǎn)的中心軸604以及平行于該軸604延伸的槽?；⌒舞F氧體磁體606具有面向中心軸604的凸面和遠(yuǎn)離中心軸604的凹面。面包條形釹-鐵-硼磁體608通常是矩形；然而，它們長邊中的一個與鐵氧體磁體606的凹面互補(bǔ)。每個釹-鐵-硼磁體508的曲邊基本與鐵氧體磁體606的凹面接觸。釹-鐵-硼磁體608彼此分離。該槽不是精確切割，但是槽605在包含釹-鐵-硼磁體608的區(qū)域是梯形。也即，替代緊密地與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓配合，芯可以被切割成不精確地與釹-鐵-硼磁體608的短邊配合。梯形槽形成由矩形釹-鐵-硼磁體608的短邊、鐵氧體磁體606的凹面以及芯602所界定的基本上呈三角形的氣隙610。該梯形槽減少了該槽橫截面的復(fù)雜細(xì)節(jié)，這可以增加用于制造該槽的模具的壽命，當(dāng)模具的壽命對于制造者而言比電動機(jī)噪聲對于終端用戶而言更為重要時，使得梯形槽令人滿意。與圖4所示的實(shí)施例相比，該實(shí)施例使得模具的壽命延長并且確保了兩個相對較小的釹-鐵-硼磁體的定位，減小了氣隙。盡管未在圖6中示出，但是可以想到芯602是凸角型的，盡管可以選用所示的圓柱形芯。芯602關(guān)于線B非對稱，這是由于槽607的形狀與槽615不同。
圖7是垂直于根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子702的旋轉(zhuǎn)軸的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子具有復(fù)合槽，該復(fù)合槽704包括用于鐵氧體磁體的弧形槽706，該弧形槽與用于釹-鐵硼磁體的矩形槽706相鄰。非復(fù)合槽包括僅用于鐵氧體磁體的弧形槽708。該結(jié)構(gòu)稱為順向T(consequent T)。因此，轉(zhuǎn)子702包括具有端部的弧形復(fù)合槽704，每個端部中止于矩形槽706。轉(zhuǎn)子702還包括弧形非復(fù)合槽708。鐵氧體磁體710位于弧形槽704和708之中，并且釹-鐵-硼磁體712位于矩形槽706中?？梢詫庀?14可選地形成在鐵氧體磁體710和釹-鐵-硼磁體712之間。
參考圖8和9，圖8是垂直于根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子804邊緣802的旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，示出了用于接收鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的弧形復(fù)合槽806的部分。槽806中止于修整為圓形的末端槽808。圖9是垂直于根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子904邊緣902的旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，該轉(zhuǎn)子示出了用于接收鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的弧形復(fù)合槽906。該槽906中止于修整為方形的末端槽908。
因此，轉(zhuǎn)子804、904包括末端槽808、908，其分別與槽806和906相鄰。在一個實(shí)施例中，末端槽808、908包括氣隙。可選的是，末端槽808、908包括與轉(zhuǎn)子804、904的縱向軸徑向間隔并且分別相對于轉(zhuǎn)子804、904的外表面或邊緣802、902切向延伸的長槽。
圖10是垂直于根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)子1004邊緣1002的旋轉(zhuǎn)軸的部分橫截面圖，示出了用于接收鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的弧形復(fù)合槽1006的部分。末端開口1008的位置與槽1006相鄰。因此，轉(zhuǎn)子1004具有與該槽1006鄰近并且與該槽1006隔開的末端開口1008，從而該末端開口1008不與槽1006鄰接?？蛇x的是，末端開口1008形成氣隙。
可選的是，可以想到在沒有凸角的對稱轉(zhuǎn)子中可以實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)施例。例如，在對稱轉(zhuǎn)子的每個或每一個槽中可以采用圖8、9和10的實(shí)施例。因此，在一個實(shí)施例中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子804、904、1004包括芯，該芯具有第一和第二對槽806、906、1006，它們與縱向軸徑向隔開并且平行于該軸延伸，其中所述縱向軸位于該第一對槽之間。平行于縱向軸延伸的鍶鐵氧體磁體位于第一槽和第二槽806，906，1006中。平行于縱向軸延伸的釹-鐵-硼磁體也位于第一和第二槽806、906、1006中，使得釹-鐵-硼磁體位于鍶鐵氧體磁體和轉(zhuǎn)子芯外表面802、902、1002之間。
在一個實(shí)施例中，該芯具有分別與槽806、906相鄰的末端槽808、908，并且形成氣隙。在另一個實(shí)施例中，芯具有分別與槽1006鄰近以及與槽1006隔開的末端開口1008，從而末端開口1008不與槽1006鄰接并且形成氣隙。
在另一個實(shí)施例中，末端槽包括伸長槽(例如，參考圖7中的槽706)，該伸長槽與縱向軸徑向間隔并且相對于轉(zhuǎn)子芯的外表面802、902、1002切向延伸。
圖11示出了對62mm孔、24槽、4極的三種不同結(jié)構(gòu)的電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的比較。第一種結(jié)構(gòu)是在2005年12月19日申請的發(fā)明名稱為“轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁結(jié)構(gòu)”的美國共同未審專利申請11/311,798中所示的復(fù)合結(jié)構(gòu)。標(biāo)注為復(fù)合齒槽效應(yīng)的行示出了第一種結(jié)構(gòu)具有在±0.010NM范圍內(nèi)的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩。第二種結(jié)構(gòu)是圖3所示的雙釹-鐵-硼磁體結(jié)構(gòu)。標(biāo)注為雙釹-鐵-硼磁體順向齒槽效應(yīng)的行示出了第二種結(jié)構(gòu)具有在±0.005NM范圍內(nèi)的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩，其小于第一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩。第三種結(jié)構(gòu)是圖7所示的順向T結(jié)構(gòu)。標(biāo)注為順向TEE齒槽效應(yīng)的行表示第三種結(jié)構(gòu)具有在±0.003NM范圍內(nèi)的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩，其小于第一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩。
以下的表1示出了復(fù)合結(jié)構(gòu)、雙釹-鐵-硼磁體順向結(jié)構(gòu)以及順向Tee結(jié)構(gòu)在1000rmp下的反電動勢(emf)。
表1

以下表2示出了復(fù)合結(jié)構(gòu)、雙釹-鐵-硼磁體順向結(jié)構(gòu)以及順向Tee結(jié)構(gòu)的最小感應(yīng)系數(shù)、最大感應(yīng)系數(shù)以及它們的比值。
表2

以下表3示出了復(fù)合結(jié)構(gòu)、雙釹-鐵-硼磁體順向結(jié)構(gòu)以及順向Tee結(jié)構(gòu)在3.5ampDC下的峰值NM轉(zhuǎn)矩以及平均NM轉(zhuǎn)矩。
表3

在另一個實(shí)施例中，本發(fā)明是一種制造IPM電動機(jī)的方法，該電動機(jī)具有這樣的轉(zhuǎn)子，在所述轉(zhuǎn)子中鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體都位于一對相對的第一復(fù)合槽中，并且僅僅鐵氧體磁體位于另一對相對的第二非復(fù)合槽中。該對相對的第一復(fù)合槽在轉(zhuǎn)子芯中被形成為使得縱向軸A位于第一復(fù)合槽之間。該對相對的第二非復(fù)合槽在轉(zhuǎn)子芯中形成為使得縱向軸A位于第二非復(fù)合槽之間。將第一磁體插入到第一和第二槽的每一個中。將第二磁體僅插入到第一復(fù)合槽中的每一個中使得第二磁體位于第一磁體和芯外表面之間。將轉(zhuǎn)子芯插入到定子中，該定子具有連接到整流電路的繞組。所述槽可以與其內(nèi)的磁體輪廓精確互補(bǔ)以便使得氣隙最小化，或者它可以具有包圍矩形釹-鐵-硼磁體的梯形區(qū)域，或者它可以具有末端槽或者末端開口。將轉(zhuǎn)子芯固定在定子內(nèi)部，整流電路激勵繞組。定子磁場與轉(zhuǎn)子中的磁體相作用，引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
可以想到，上述實(shí)施例的多個方面可以以多種方式組合而不偏離本發(fā)明。例如，圖6所示的實(shí)施例可以使用精確槽來代替梯形槽，或者圖5所示的實(shí)施例可以使用梯形槽。圖1-7示出了4個內(nèi)部具有磁體的槽，但是轉(zhuǎn)子可以具有任何數(shù)目的槽，其中的一些槽可以是空的。而且，相同的轉(zhuǎn)子可以包括多于一個的釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體結(jié)構(gòu)。上述實(shí)施例所示的中心軸可以被作為芯的一部分而澆鑄、鑄造、或者機(jī)械加工，或者通過一些其它方式例如花鍵接合而與芯接合。此外，任何一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以具有如圖1所示的凸角型芯。
參考圖12，本發(fā)明的電動機(jī)1200的一個實(shí)施例以橫截面示出，該電動機(jī)包括轉(zhuǎn)子1202，其具有繞旋轉(zhuǎn)軸A旋轉(zhuǎn)的中心軸1204。轉(zhuǎn)子1202包括鋼制(或者其它材料)圓柱芯，該芯具有平行于該軸延伸的槽1210。鐵氧體磁體1206和釹-鐵-硼磁體1208位于槽1210中。轉(zhuǎn)子位于具有繞組1214的定子1212中。繞組連接到整流電路1216上。整流電路1216激勵繞組1214，引起轉(zhuǎn)子1202繞中心軸1204旋轉(zhuǎn)。圖12示出的實(shí)施例為，其中單獨(dú)、一體的槽1210在其內(nèi)定位釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體，每個磁體具有基本呈矩形的橫截面，該橫截面與旋轉(zhuǎn)軸A垂直。每個磁體具有基本相互平行的長矩形尺寸，并且鐵氧體磁體1206位于釹-鐵-硼磁體1208和中心軸1204之間。在一個實(shí)施例中，槽1210具有在釹-鐵-硼磁體1208末端與旋轉(zhuǎn)軸垂直的部分梯形橫截面。這會引起由釹-鐵-硼磁體1208的短邊、鐵氧體磁體1206的長邊以及芯1202所界定的基本上呈三角形的氣隙1218?？梢韵氲狡渌D(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。例如，參見圖2-7所示的上述結(jié)構(gòu)。
通常，采用本發(fā)明的電動機(jī)具有基本正弦的反EMF，而現(xiàn)有技術(shù)中已知的使用鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的電動機(jī)具有諧波豐富的反EMF。采用本發(fā)明的電動機(jī)所具有的最小感應(yīng)系數(shù)通常比現(xiàn)有技術(shù)中已知的電動機(jī)低，并且最大感應(yīng)系數(shù)與最小感應(yīng)系數(shù)的比率通常較高，這提高了磁阻轉(zhuǎn)矩的作用。采用本發(fā)明的電動機(jī)在高速下所產(chǎn)生的噪音比現(xiàn)有技術(shù)中已知的電動機(jī)少，這是因為轉(zhuǎn)子中的氣隙較小。
采用本發(fā)明的電動機(jī)比現(xiàn)有技術(shù)中的電動機(jī)制造便宜，但是在成本和噪音之間是折衷的。矩形釹-鐵-硼磁體比其它形狀的釹-鐵-硼磁體便宜，但是當(dāng)它們與弧形鐵氧體磁體一起使用時會出現(xiàn)一些氣隙。兩個小的釹-鐵-硼磁體通常比一個大的釹-鐵-硼磁體能更好的符合弧形鐵氧體磁體。然而，使用兩個小的釹-鐵-硼磁體可能需要一個用于在轉(zhuǎn)子芯中形成槽的模具而具有復(fù)雜細(xì)節(jié)，這意味著該模具沒有具有較少復(fù)雜細(xì)節(jié)的模具持久。模具的壽命可以通過不與磁體的每個細(xì)節(jié)相符來增加，但是這將導(dǎo)致當(dāng)電動機(jī)在高速工作時增加噪音的氣隙。由于其成本降低、噪音減少并且電噪聲降低，所以根據(jù)本發(fā)明的電動機(jī)對于家用電器例如臥式洗衣機(jī)、洗碗機(jī)和烘衣機(jī)來說是有利的。
現(xiàn)在參考圖13，示出了本發(fā)明的一個實(shí)施例，其使用矩形釹-鐵-硼磁體1308、弧形鐵氧體磁體1306以及精確槽。圓柱形芯1302具有中心軸1304并繞其旋轉(zhuǎn)，還具有平行于該軸1304延伸的槽?；旧铣驶⌒蔚蔫F氧體磁體1306具有面向中心軸1304的凸面和遠(yuǎn)離中心軸1304的凹面。矩形釹-鐵-硼磁體1308定位為其長邊與該鐵氧體磁體1306的凸面相接觸。該釹-鐵-硼磁體1308與該鐵氧體磁體1306的凸面中心偏離。該槽被精確切割以與復(fù)合的釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體的輪廓配合。然而，存在基本上呈三角形的氣隙1310，其由鐵氧體磁體1306的凸面、釹-鐵-硼磁體1308的部分長邊以及芯1302界定。與其它某些實(shí)施例相比，該實(shí)施例使得模具壽命延長且氣隙較小。但是，定位釹-鐵-硼磁體1308以使其比鐵氧體磁體1306更接近該軸1304，這樣降低了轉(zhuǎn)子的最大感應(yīng)系數(shù)。
參考圖14，本發(fā)明的一個實(shí)施例示出了使用矩形釹-鐵-硼磁體或者面包條形釹-鐵-硼磁體的凸角型芯，示出了弧形鐵氧體磁體以及梯形槽。該實(shí)施例沒有示出磁體以便更好地描述復(fù)合槽1408的橫截面。圓柱形芯1402具有中心軸1406并繞其旋轉(zhuǎn)，并且復(fù)合槽1408平行于該軸1406延伸。在該實(shí)施例中所使用的弧形鐵氧體磁體具有面向中心軸1406的凸面和遠(yuǎn)離中心軸1406的凹面。在本實(shí)施例中所使用的釹-鐵-硼磁體具有面向鐵氧體磁體的較長尺寸，并且或者具有與鐵氧體磁體206的凹面接觸的釹-鐵-硼磁體角(如果釹-鐵-硼磁體是矩形)，或者其一個長邊基本與鐵氧體磁體的凹面互補(bǔ)并且基本上與鐵氧體磁體的凹面接觸(如果釹-鐵-硼磁體是面包條形的)。復(fù)合槽1408是垂直于旋轉(zhuǎn)軸的梯形橫截面，其與本實(shí)施例中所用的釹-鐵-硼磁體的短邊形成基本上呈三角形的氣隙。該梯形槽減少了該槽橫截面的復(fù)雜細(xì)節(jié)，這能夠提高用于制造該槽的模具的壽命，當(dāng)模具的壽命對于制造者而言非常重要時，使得梯形槽令人滿意。
在圖14的實(shí)施例中，芯1402是凸角型的。具有凸角的轉(zhuǎn)子通常具有降低的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩以及較大的正弦反EMF。所示的芯1402的橫截面由理想圓圈1404包圍。芯1402的外緣1412與理想圓圈1404的距離不是固定的。從芯1402的外緣1412到理想圓圈1404的距離1410通常小于從芯1402的外緣1412越過槽1408到理想圓圈1404的距離1414。在一個實(shí)施例中，越過槽的距離1410是0.020”，沒有越過槽的距離1414是0.040”。本發(fā)明的實(shí)施例可以在轉(zhuǎn)子中的每個槽上具有凸角或者在轉(zhuǎn)子中的所選擇的槽上具有凸角。
在另一個實(shí)施例中，本發(fā)明是一種制造IPM電動機(jī)的方法，該電動機(jī)具有轉(zhuǎn)子，其中鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體都位于同一槽中。在圓柱形電動機(jī)芯中形成一個或多個槽，該芯具有中心縱向軸并繞其旋轉(zhuǎn)。將釹-鐵-硼磁體插入該槽中。將鐵氧體磁體置于在釹-鐵-硼磁體和圓柱形芯的中心縱向軸之間的槽中。當(dāng)從相對于中心縱向軸的橫截面觀察時鐵氧體磁體是弧形的。當(dāng)從相對于中心縱向軸的橫截面觀察時釹-鐵-硼磁體是矩形的。該槽可以與復(fù)合的鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體的輪廓精確互補(bǔ)以便使得氣隙最小化，或者它可以具有圍繞矩形釹-鐵-硼磁體的梯形區(qū)域。將轉(zhuǎn)子芯固定在具有繞組的定子內(nèi)部，并且整流電路激勵繞組。定子磁場與轉(zhuǎn)子中的磁體相作用，引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
可以想到，上述實(shí)施例的多個方面可以以多種方式組合而不偏離本發(fā)明。例如，圖6所示的實(shí)施例可以使用精確槽來代替梯形槽，或者圖5所示的實(shí)施例可以使用梯形槽。圖2-7和12示出了4個其中具有磁體的槽，但是轉(zhuǎn)子可以具有任何數(shù)目的槽，其中的一些槽可以是空的。而且，相同的轉(zhuǎn)子可以包括多于一個的釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體結(jié)構(gòu)。上述實(shí)施例所示的中心軸可以被作為芯的一部分澆鑄、鑄造、或者機(jī)械加工，或者通過一些其它方式例如花鍵接合而與芯接合。此外，任何一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以具有如圖2所示的凸角型芯。
本發(fā)明的一些實(shí)施例具有優(yōu)于其它實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。例如，使用兩片矩形(即從橫界面看)釹-鐵-硼磁體使得氣隙比一片大的釹-鐵-硼磁體小，這是由于它們可以更好地與鐵氧體磁體的曲率相符。本發(fā)明的使用梯形槽的實(shí)施例所具有的最大感應(yīng)系數(shù)通常比使用精確槽的實(shí)施例高，這是由于精確槽傾向于增加漏磁通。與使用轉(zhuǎn)子芯的實(shí)施例相比，使用凸角型轉(zhuǎn)子芯的實(shí)施例通常具有較低的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和較大的正弦反EMF。而且，與其中釹-鐵-硼磁體比鐵氧體磁體距離轉(zhuǎn)子中心近的實(shí)施例相比，其中釹-鐵-硼磁體比鐵氧體磁體距離轉(zhuǎn)子中心遠(yuǎn)的實(shí)施例傾向于發(fā)展更高的最大感應(yīng)系數(shù)。
這里的描述也可以應(yīng)用于其它電動機(jī)結(jié)構(gòu)中，例如旋轉(zhuǎn)電樞式同步電動機(jī)和/或在轉(zhuǎn)子中具有繞組以及在定子中具有永久磁體的電動機(jī)，反之亦然。例如，在旋轉(zhuǎn)電樞式同步電動機(jī)中，本發(fā)明的實(shí)施例包括位于單個槽中的釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體。磁體結(jié)構(gòu)和氣隙因素與上述轉(zhuǎn)子設(shè)計類似。
該描述始終涉及鐵氧體磁體和釹-鐵-硼磁體，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解，可以使用除了釹-鐵-硼磁體和鐵氧體磁體以外的磁性材料而沒有脫離本發(fā)明，并且可以在每個槽中使用多于一個的釹-鐵-硼磁體和/或鐵氧體磁體。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可注意到，可使用不同形狀的釹-鐵-硼磁體、鐵氧體磁體以及槽，而不脫離本發(fā)明。轉(zhuǎn)子芯可以由鋼或者其它材料制造。該描述始終涉及IPM電動機(jī)轉(zhuǎn)子，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可將電動機(jī)構(gòu)造成發(fā)電機(jī)。
已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，顯然，在不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍下，可進(jìn)行修改和變形。
這里所示和所述的方法的執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)順序不是關(guān)鍵的，除非另有說明。即，本發(fā)明人設(shè)想到，該方法的元素可以以任何順序來實(shí)現(xiàn)，除非另有說明，該方法可以包括比這里所公開的元素多或少的元素。例如，可以想到，在另一個元素之前、同時或者之后執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)一個特定元素落入本發(fā)明的不同實(shí)施例的保護(hù)范圍中。
當(dāng)引入本發(fā)明的元素或其優(yōu)選實(shí)施例時，術(shù)語“一種”、“該”以及“所述”傾向于指明一個或多個元素。術(shù)語“包括”、“包含”以及“具有”傾向于是包含性的并且表示除了所列元素之外可以存在其他元素。
根據(jù)上述內(nèi)容，可以看出，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的幾個目的并且獲得其它有益結(jié)果。
由于可對上述產(chǎn)品和方法進(jìn)行各種變化而不脫離本發(fā)明的范圍，因此，本發(fā)明旨在，所有在上述描述中包含的、并且在附圖中所示的內(nèi)容都是示意性的而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)轉(zhuǎn)子，包括芯，其具有中心縱向軸和槽，所述槽與所述縱向軸徑向間隔并且平行于所述軸延伸；以及第一和第二磁體，其位于所述槽中并且平行于所述縱向軸延伸，其中所述第一磁體位于所述第二磁體和所述縱向軸之間。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中所述芯具有平行于所述縱向軸的外表面，所述外表面具有凸角。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，還包括與所述第一或第二磁體相鄰的氣隙。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中當(dāng)從橫截面觀察時，所述第一磁體是弧形的，且具有面向所述中心縱向軸的凸面以及面向所述第二磁體的凹面；并且其中滿足以下兩項中的至少一個(1)當(dāng)從橫截面觀察時，所述第二磁體具有基本與所述第一磁體的凹面互補(bǔ)且接觸的凸面；以及(2)當(dāng)從橫截面觀察時，所述第一磁體的至少部分與所述第二磁體的凹面接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，還包括第三磁體，其材料與所述第二磁體相同，且其尺寸和形狀與所述第二磁體基本相同，其中，當(dāng)從橫截面觀察時，所述第二和第三磁體基本為矩形，并且它們每個的至少一部分與所述第一磁體接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中所述第一或第二磁體中的一個是鍶鐵氧體磁體，所述第一和第二磁體中的另一個是釹-鐵-硼磁體，并且所述芯是鋼的。
7.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，還包括電動機(jī)，所述電動機(jī)包括與所述轉(zhuǎn)子磁耦合的定子，其具有繞組；以及整流電路，其與所述定子的繞組電連接。
8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中所述芯具有一對相對的第一槽，所述第一槽與所述縱向軸徑向隔開并平行于所述軸延伸，其中所述縱向軸位于所述一對第一槽之間，所述芯具有一對相對的第二槽，所述第二槽與所述縱向軸徑向隔開并平行于所述軸延伸，其中所述縱向軸位于所述一對第二槽之間；所述第一磁體平行于所述縱向軸延伸，所述第一磁體位于所述第一槽中并且位于所述第二槽中；以及所述第二磁體平行于所述縱向軸延伸，所述第二磁體僅位于所述第一槽中，其中所述第二磁體位于所述第一磁體和所述芯的外表面之間。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子，其中所述外表面平行于所述縱向軸，所述外表面具有凸角。
10.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，還包括與所述第一或第二磁體中的至少一個相鄰的氣隙，并且其中，每個所述第一槽包括具有端部的弧形槽，所述端部中止于矩形槽，其中每個所述第二槽包括弧形槽，其中所述第一磁體位于所述弧形槽中，以及其中所述第二磁體位于所述矩形槽中，而在所述第一磁體和第二磁體之間形成氣隙。
11.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子，其中當(dāng)從橫截面觀察時，所述第一磁體是弧形的，其具有面向所述中心縱向軸的凸面以及面向所述第二磁體的凹面。
12.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子(1)其中所述芯具有末端槽，該末端槽與所述第一槽鄰接并且形成氣隙；或者(2)其中所述芯具有末端開口，該末端開口與所述第一槽鄰近且隔開，從而所述末端開口不與所述第一槽鄰接，所述末端開口形成氣隙。
13.如權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子，其中所述末端槽包括伸長槽，所述伸長槽與所述縱向軸徑向隔開并且相對于所述芯的外表面切向延伸。
14.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中所述芯具有一對相對的第一槽，該第一槽與所述縱向軸徑向隔開并且平行于所述軸延伸，其中所述縱向軸位于所述一對第一槽之間，所述芯具有一對相對的第二槽，所述第二槽與所述縱向軸徑向隔開并且平行于所述軸延伸，其中所述縱向軸位于所述一對第二槽之間；所述第一磁體平行于所述縱向軸延伸，所述第一磁體位于所述第一槽中并且位于所述第二槽中；以及所述第二磁體平行于所述縱向軸延伸，所述第二磁體位于所述第一槽中并且位于所述第二槽中，其中所述第二磁體位于所述第一磁體和所述芯的外表面之間；其中(a)所述芯具有末端槽，該末端槽與所述第一和第二槽鄰接并且形成氣隙；或者(b)所述芯具有末端開口，該末端開口分別與所述第一和第二槽鄰近且隔開，從而所述末端開口不與所述第一和第二槽鄰接，所述末端開口形成氣隙。
15.如權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)子，其中所述末端槽包括伸長槽，所述伸長槽與所述縱向軸徑向隔開并且相對于所述芯的外表面切向延伸。
16.一種制造電動機(jī)的方法，包括在具有中心縱向軸的轉(zhuǎn)子芯中形成槽；將第一磁體插入所述槽；將第二磁體插入所述槽，其中所述第一磁體基本上位于所述第二磁體和中心縱向軸之間；將所述轉(zhuǎn)子芯插入到具有繞組的定子中；以及將所述定子的繞組連接到整流電路。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一磁體是鍶鐵氧體磁體，所述第二磁體是釹-鐵-硼磁體，并且所述芯是鋼的。
18.一種制造電動機(jī)的方法，包括形成具有中心縱向軸的轉(zhuǎn)子芯；在所述轉(zhuǎn)子芯中形成一對相對的第一槽，所述縱向軸位于所述第一槽之間；在所述轉(zhuǎn)子芯中形成一對相對的第二槽，所述縱向軸位于所述第二槽之間；將第一磁體插入所述第一和第二槽的每一個中；將第二磁體僅插入所述第一槽的每一個中，其中所述第二磁體位于第一磁體和所述芯的外表面之間；將所述轉(zhuǎn)子芯插入到具有繞組的定子中；以及將所述定子的繞組連接到整流電路。
全文摘要
一種內(nèi)裝式永久磁體型電動機(jī)。凸角型轉(zhuǎn)子包括與其縱向旋轉(zhuǎn)軸徑向隔開的復(fù)合槽和非復(fù)合槽，它們平行于該軸延伸。鐵氧體磁體位于復(fù)合槽和非復(fù)合槽中，而釹－鐵－硼磁體僅位于復(fù)合槽中。
文檔編號H02K1/02GK101026318SQ200610130939
公開日2007年8月29日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者G·E·霍斯特 申請人:艾默生電氣公司