本實(shí)用新型涉及電機(jī)以及該電機(jī)的轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)平衡方法。

本實(shí)用新型更具體地涉及可變磁阻同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

通常，電機(jī)包括一個(gè)同軸布置在另一個(gè)內(nèi)部的固定部分(定子)和旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)。

在這些機(jī)器中，轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)由制造誤差、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料分布等引起的失衡。

當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該失衡產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)可能導(dǎo)致機(jī)器故障或者甚至導(dǎo)致?lián)p壞轉(zhuǎn)子或損壞該機(jī)器。

此外，該振動(dòng)是噪聲源，該噪聲可能降低使用該機(jī)器的舒適度。

因此，大大地降低或消除轉(zhuǎn)子失衡以避免這些振動(dòng)現(xiàn)象絕對(duì)是非常重要的。

為了達(dá)到這個(gè)目的，已根據(jù)每個(gè)機(jī)器所要求的不同特性(噪聲水平、振動(dòng)頻率等)來(lái)提供方案使得轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)平衡。

已知的實(shí)踐中，尤其來(lái)自文獻(xiàn)FR 1341204，通過(guò)移除材料來(lái)平衡轉(zhuǎn)子。更具體地，為了抵抗轉(zhuǎn)子失衡，使用機(jī)加工來(lái)將材料從該轉(zhuǎn)子的主體鉆掉或磨削掉。

通過(guò)移除材料來(lái)平衡具有顯著的缺點(diǎn)。

具體地，根據(jù)需要移除的材料量，存在著轉(zhuǎn)子的機(jī)械特性被嚴(yán)重削弱的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，由機(jī)械操作產(chǎn)生的材料顆?？赡芊恋K機(jī)器的運(yùn)行。這些顆粒被轉(zhuǎn)子和/定子的磁性部分吸引，由此干擾運(yùn)行，或者甚至導(dǎo)致兩個(gè)部分彼此卡住。

作為平衡轉(zhuǎn)子的方案，還已知對(duì)轉(zhuǎn)子的主體添加材料。

用于補(bǔ)充失衡的材料可以是膏狀物，其在施加至轉(zhuǎn)子時(shí)具有延展性，然后在施加之后硬化，確保牢牢地粘至轉(zhuǎn)子。

然而，通過(guò)添加平衡膏狀物，難以實(shí)現(xiàn)的是，因?yàn)楦酄钗镌谑┘又赁D(zhuǎn)子之后需要時(shí)間來(lái)干燥，且該時(shí)間取決于外部參數(shù)，諸如空氣溫度、相對(duì)濕度等。

因此，該轉(zhuǎn)子必須存放在存儲(chǔ)位置相對(duì)長(zhǎng)的可變時(shí)間。

這使得物流復(fù)雜并提高了生產(chǎn)成本。

所使用的材料也可是添加至轉(zhuǎn)子以平衡轉(zhuǎn)子的校準(zhǔn)金屬重量，諸如夾子、螺釘?shù)取?/p>

專(zhuān)利申請(qǐng)F(tuán)R 2421498中以示例性的方式最佳地描述的這些金屬重量是穿孔板，這些穿孔板通過(guò)夾持或粘合至從轉(zhuǎn)子引出的軸向銷(xiāo)來(lái)固定。

然而，在這些涉及材料添加的可變類(lèi)型平衡中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子非常大的角加速度或減速度以及機(jī)器的老化的情形中，膏狀物或者校準(zhǔn)重量可能變得與轉(zhuǎn)子脫離并由此導(dǎo)致該轉(zhuǎn)子變得失衡。因此，該失衡觸發(fā)振動(dòng)，這不利于機(jī)器的運(yùn)行以及用戶(hù)的舒適性。

此外，可能脫離的膏狀物或者校準(zhǔn)重量可能妨礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致嚴(yán)重的機(jī)器故障。

在可變磁阻電機(jī)情形下，這些缺點(diǎn)都是非常顯著的。

這種機(jī)器包括轉(zhuǎn)子承載的永磁體，其放置在由該轉(zhuǎn)子承載的磁通屏障附近。

因此，假如制作轉(zhuǎn)子的材料的體積小，且因?yàn)樾枰獔?zhí)行以實(shí)現(xiàn)平衡的該移除需要在磁通屏障(該磁通屏障定義為中空空間)中完成，該構(gòu)造使得通過(guò)移除材料來(lái)實(shí)現(xiàn)平衡更困難。

此外，添加材料帶來(lái)了擾亂磁通的傳播的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)磁通屏障中完成該添加時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型尋求克服上述的缺點(diǎn)，通過(guò)使用添加材料來(lái)平衡轉(zhuǎn)子而該添加不會(huì)干擾電機(jī)的正確運(yùn)行。

為此，本實(shí)用新型涉及包含定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子由具有一摞疊片并放置在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子主體形成，其特點(diǎn)在于，所述轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)空腔，所述至少一個(gè)空腔用于接納至少一個(gè)配重，所述至少一個(gè)配重用于所述轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)平衡。

所述空腔可以沿所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線(xiàn)定位且大致平行于所述縱向軸線(xiàn)定位。

該空腔可以由在疊片中形成的沖孔來(lái)形成。

該轉(zhuǎn)子可以承載容納磁通發(fā)生器的凹陷和形成磁通屏障的凹陷，且該空腔可以形成在主體的外周附近。

所述空腔可以位于最遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子軸的所述容納磁通發(fā)生器的凹陷與所述轉(zhuǎn)子主體的外周之間。

該空腔可以具有閉合的橫截面。

本實(shí)用新型還涉及用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)平衡的方法，所述轉(zhuǎn)子包括由一摞疊片形成并放置在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子主體，其特點(diǎn)在于：

-確定所述轉(zhuǎn)子平衡，

-確定抗衡所確定失衡所需的配重的數(shù)量，

-將至少一個(gè)配重引入至少一個(gè)接納腔，所述至少一個(gè)接納腔放置在所述

轉(zhuǎn)子的主體內(nèi)。

所述配重可以強(qiáng)制引入到所述空腔中，以便固定所述配重。

附圖簡(jiǎn)述

在讀取下面以說(shuō)明性和非限制性示例給出的描述中，本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，下面附圖中：

-圖1是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子在圖2中1－1軸向截面中的示意圖；以及

-圖2是該轉(zhuǎn)子在圖1的2－2徑向截面中的示意圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1和2所示的實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括定子(圖未示)和轉(zhuǎn)子10。

如圖1所示，該轉(zhuǎn)子包括，以本來(lái)已知的方式，軸12，較佳地磁性體，在軸12上放置一摞相同的平坦鐵磁疊片14，鐵磁疊片14承載多個(gè)磁通發(fā)生器16。

參考圖2，圓形疊片14包括中心通孔18和多個(gè)軸向凹陷，轉(zhuǎn)子軸12穿過(guò)該中心通孔18，上述多個(gè)軸向凹陷穿過(guò)各疊片。

如已知的，各疊片通過(guò)使用任何已知方式(諸如粘接、壓制等)使得各通孔和各凹陷對(duì)準(zhǔn)來(lái)彼此組裝。

由此，組裝后的疊片形成轉(zhuǎn)子10的主體20，其經(jīng)由中心孔18支承軸12。

該構(gòu)造更具體地地應(yīng)用于可變磁阻電機(jī)，下文將更好地描述。

該構(gòu)造中，主體包括容納磁通發(fā)生器的第一系列軸向凹陷和使得能夠產(chǎn)生磁通屏障的另一系列凹陷。

該情形中，第一系列凹陷22呈四邊形形狀，該情形中為矩形。這些凹陷22容納磁通發(fā)生器，該情形下，為成桿形式的永磁體24，同樣是矩形，其長(zhǎng)度大致等于主體的長(zhǎng)度。在本說(shuō)明書(shū)的余下部分中，這些凹陷將被稱(chēng)為“容納部”。

這些容納部22在徑向上彼此堆疊并且彼此離通孔18的中心O一距離定位。

如圖2所最佳示出，這些矩形容納部22沿大致正交于中心O并穿過(guò)中心O的軸線(xiàn)XX’和YY’分布。

圖2的示例中，每個(gè)半軸線(xiàn)(OX,OX'；OY,OY')承載三個(gè)軸向容納部22，這些容納部22的最長(zhǎng)面垂直于各半軸線(xiàn)且這些面的尺寸從中心O朝向該疊疊片的外周減小。同樣，這些容納部的高度從中心O朝向該外周變小。

最靠近通孔18的容納部22可以留下至該通孔的材料橋26，且每個(gè)容納部之間留下材料橋28。

最遠(yuǎn)離通孔18的容納部22定位在離主體的外周邊緣一定距離。

另一系列凹陷由穿孔30構(gòu)成，穿孔30具有大致恒定的高度h并徑向傾斜，從這些容納部起始，結(jié)束于疊片的邊緣附近。

這些穿孔起始于外殼22的側(cè)向邊緣32，并且相對(duì)于平行于容納部22的直線(xiàn)成角度α上升至到達(dá)附近。

如圖2所示，這些傾斜的穿孔相對(duì)于容納部對(duì)稱(chēng)布置。更具體地，一系列三個(gè)傾斜的穿孔定位在半軸線(xiàn)的一側(cè)上而另一系列三個(gè)傾斜的穿孔布置在該相同半軸線(xiàn)的另一側(cè)上。

由此，在每種情形中形成具有平坦底部和傾斜臂的V形幾何圖案，其中平坦的底部由容納部22形成，而該V形的傾斜臂由穿孔30形成。然后，在每個(gè)半軸線(xiàn)上獲得三個(gè)V形，這三個(gè)V形重疊并間隔開(kāi)一定距離，并且具有從上述通孔朝向主體的外周減小的長(zhǎng)度方向和寬度方向尺寸。

由此，除了材料橋26、28之外，還留有在每個(gè)V形的傾斜穿孔之間的實(shí)心部分34和在最靠近一系列三個(gè)V形的通孔的穿孔與最靠近另一相鄰系列V形的通孔的穿孔之間的實(shí)心部分36。

該主體還包括至少一個(gè)接納腔38，用于接納轉(zhuǎn)子配重并位于最遠(yuǎn)離主體的通孔的V形與轉(zhuǎn)子的主體的外周之間。

圖中的示例中，每個(gè)半軸線(xiàn)上布置有空腔。

有利地，該空腔從主體的一個(gè)側(cè)面延伸至另一面，基本平行于軸12。

該空腔來(lái)自于在每個(gè)疊片上執(zhí)行沖壓操作40和將疊片彼此組裝由此形成該空腔。

此外，還有傾斜角度為á的兩個(gè)穿孔30'，這兩個(gè)穿孔從空腔38附近開(kāi)始，留下壁41，并終止于主體的周向邊緣附近，同時(shí)關(guān)于上述半軸線(xiàn)彼此對(duì)稱(chēng)。由此，該空腔定位在兩個(gè)穿孔30之間。

然后，這形成在該空腔與容納部之間的材料橋42以及在穿孔30和30'之間的實(shí)心部分44。

由此產(chǎn)生由穿孔形成的磁通屏障46。因此，來(lái)自磁體的磁通可以?xún)H穿過(guò)材料橋和實(shí)心部分。

在圖中的情形下，空腔具有閉合的橫截面，該情形中，是圓形橫截面，但可以考慮任何其它橫截面，諸如多邊形橫截面。

因此，該空腔被設(shè)計(jì)成接納至少一個(gè)配重48，其在該空腔中固定。

該重量可以具有類(lèi)似于空腔的橫截面的橫截面，但橫截面尺寸更大，從而能夠在固定在其中。

例如，在具有圓形橫截面的空腔的情形下，配重可以是直徑大于空腔直徑的球50，從而該球通過(guò)摩擦保持在空腔中。

另一示例中，配重可以具有不同于但互補(bǔ)于空腔的橫截面的橫截面，諸如具有多邊形橫截面的桿，且強(qiáng)制引入圓形橫截面的空腔。

為了平衡轉(zhuǎn)子10，首先需要定義和定位需要平衡的失衡。

該操作在本領(lǐng)域的技術(shù)人員廣泛知曉的適當(dāng)機(jī)器上執(zhí)行。

這使得能夠確定(通常通過(guò)計(jì)算并根據(jù)失衡校正法)待添加至轉(zhuǎn)子以平衡轉(zhuǎn)子的配重的質(zhì)量和位置。

因此，根據(jù)本實(shí)用新型的方法包括將一個(gè)或多個(gè)配重(該情形中呈球形式)添加至一個(gè)或多個(gè)空腔38。

由此，該轉(zhuǎn)子可以被平衡而不會(huì)由于移除材料而弱化該轉(zhuǎn)子或者由于將平衡材料移除或添加至橋和/或?qū)嵭牟糠侄鴶_亂磁通的傳送。