РОТОР, ИМЕЮЩИЙ ВДАЮЩИЕСЯ ПЕРЕМЫЧКИ Российский патент 2018 года по МПК H02K1/24 H02K19/10 H02K15/02 

Изобретение касается ротора для электрической машины согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. Изобретение касается также электрической машины, которая включает в себя этот ротор, автомобиля, который включает в себя этот ротор, и пакета листов для этого ротора. Кроме того, изобретение касается способа изготовления этого ротора и применения листов для этого ротора.

Такой ротор может опираться с возможностью вращения вокруг оси вращения, будучи закреплен на валу в электрической машине при помощи первого опорного устройства и второго опорного устройства.

При эксплуатации электрической машины, имеющей такой ротор в качестве генератора, ротор за счет механической энергии приводится во вращение вокруг оси вращения. Вследствие магнитного взаимодействия между магнитными полюсами ротора и статора через воздушный зазор механическая энергия может преобразовываться в электрическую энергию. Электрическая энергия может забираться на по меньшей мере одной обмотке, которая закреплена на статоре и служит для образования магнитных полюсов статора, путем подключения электрического потребителя. При этом для образования магнитных полюсов ротора может служить различная конфигурация ротора в направлении вокруг оси вращения и/или какое-либо устройство ротора, которое создает магнитные поля перманентно или при эксплуатации электрической машины.

При эксплуатации электрической машины, имеющей такой ротор в качестве двигателя, через указанную по меньшей мере одну обмотку подводится электрическая энергия, и вследствие магнитного взаимодействия между магнитными полюсами статора и ротора через воздушный зазор преобразуется в механическую энергию. При этом ротор приводится во вращение вокруг оси вращения и на валу механическая энергия может отдаваться механическому потребителю в виде вращательного движения.

В качестве примеров такого ротора известны также реактивные роторы, в том числе из US 5,818,140 A. Там описан ротор, пакет листов которого состоит из листов ротора, имеющих выштамповки. Между отдельными листовыми областями в созданных выштамповками барьерах проводимости, которые действуют как барьеры для магнитного потока, находится воздух. При эксплуатации электрической машины, имеющей этот ротор, вследствие анизотропии магнитной проводимости на роторе образуются магнитные полюса, которые через воздушный зазор осуществляют магнитное взаимодействие с магнитными полюсами статора. Анизотропия у этого ротора обусловливается выштамповками в листах ротора. Но выштамповки приводят к ослаблению механической стабильности пакета листов. Более низкая механическая стабильность ограничивает применение этого ротора в зависимости от частоты вращения.

Из JP 2002 095227 A известен реактивный ротор, у которого барьеры проводимости залиты синтетической смолой. При этом радиально граничащие друг с другом листовые области имеют трапецеидальные выемки, в которые при заливке тоже течет синтетическая смола. Тогда в результате эти листовые области соединением в виде ласточкина хвоста соединены с затвердевшей синтетической смолой. Трапецеидальные выемки в этих областях истов ухудшают эффективность двигателя и вместе с тем качество двигателя, так как создается препятствие для магнитного потока.

В основе изобретения лежит задача, внести в электрическую машину или ее применение технический вклад, при котором при оптимальных затратах с высоким качеством может предоставляться ротор для применения электрической машины.

Эта задача решается с помощью ротора с признаками п.1 формулы изобретения.

Предлагаемый изобретением ротор для электрической машины включает в себя

- пакет листов, который распространяется в осевом направлении от первого осевого конца ко второму осевому концу;

- причем этот пакет листов имеет слои, шихтованные в осевом направлении;

- при этом каждый слой имеет несколько листовых областей;

- при этом имеются барьеры проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями;

- при этом по меньшей мере один барьер проводимости залит неферромагнитной заливочной массой;

- причем эта заливочная масса распространяется в указанном по меньшей мере одном барьере проводимости соответственно от первого осевого конца ко второму осевому концу;

- при этом имеются закрепленные листовые области, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся в заливочную массу перемычке;

- причем эта вдающаяся перемычка по меньшей мере частично проходит по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении;

- при этом в каждом слое по меньшей мере одна первая листовая область представляет собой закрепленную листовую область.

Задача решается с помощью электрической машины с признаками п.10 формулы изобретения. Предлагаемая изобретением электрическая машина включает в себя предлагаемый изобретением ротор и

- статор, который при эксплуатации электрической машины через воздушный зазор осуществляет магнитное взаимодействие с ротором;

- причем этот ротор оперт с возможностью вращения вокруг оси вращения, причем эта ось вращения проходит в осевом направлении.

Задача решается также с помощью автомобиля с признаками п.11 формулы изобретения. Предлагаемый изобретением автомобиль включает в себя предлагаемый изобретением ротор.

Задача решается также с помощью пакета листов с признаками п.12 формулы изобретения. Предлагаемый изобретением пакет листов для предлагаемого изобретением ротора распространяется в осевом направлении от первого осевого конца ко второму осевому концу,

- причем этот пакет листов имеет слои, шихтованные в осевом направлении;

- при этом каждый слой имеет несколько листовых областей;

- при этом имеются барьеры проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями;

- при этом имеются закрепленные листовые области, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся перемычке, причем эта вдающаяся перемычка по меньшей мере частично проходит по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении;

- при этом вдающиеся перемычки вдаются в свободные пространства для заливочной массы по меньшей мере одного барьера проводимости;

- при этом в каждом слое по меньшей мере одна первая листовая область представляет собой закрепленную листовую область.

Задача решается также с помощью способа изготовления предлагаемого изобретением ротора с признаками п.13 формулы изобретения. При предлагаемом изобретением способе изготовления предлагаемого изобретением ротора предоставляется пакет листов,

- который имеет слои, шихтованные в осевом направлении;

- при этом каждый слой имеет несколько листовых областей;

- при этом имеются свободные пространства для барьеров проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями;

- при этом свободные пространства по меньшей мере одного барьера проводимости заливаются в осевом направлении между вдающимися в эти свободные пространства перемычками, причем эти вдающиеся перемычки по меньшей мере частично проходят по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении.

Задача решается также с помощью применения листов по п.14 формулы изобретения. При предлагаемом изобретением применении листов для предлагаемого изобретением ротора листы применяются для закрепленных листовых областей ротора,

- которые граничат по меньшей мере с одним барьером проводимости, при этом указанный по меньшей мере один барьер проводимости залит неферромагнитной заливочной массой, и

- которые имеют вдающиеся в заливочную массу перемычки, проходящие по меньшей мере частично по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении.

Задача в соответствии с изобретением предпочтительно решается таким образом, что ротор, в частности пакет листов, предпочтительно при оптимальных затратах предпочтительно с высоким качеством механически стабилизирован с помощью перемычек, по меньшей мере частично вдающихся в заливочную массу в направлении, имеющем компоненту в осевом направлении. Благодаря этой компоненте в осевом направлении и благодаря тому, что перемычки вдаются, имеются предпочтительно имеющиеся, в частности, по большей части увеличенные граничные поверхности межу каждой вдающейся перемычкой и заливочной массой, которые используются для механической стабилизации пакета листов за счет предпочтительно направленного в осевом направлении геометрического замыкания между граничными поверхностями и заливочной массой. В частности, эти геометрические замыкания могут при оптимальных затратах с высоким качеством механически стабилизировать предлагаемый изобретением ротор, когда вдающиеся перемычки преимущественно проходят в осевом направлении. В частности, благодаря этому граничные поверхности предпочтительно увеличиваются. Дополнительно благодаря компоненте в осевом направлении и благодаря тому, что перемычки вдаются, предпочтительно достигается механическая стабилизация от смещения закрепленной листовой области в направлении, перпендикулярном осевому направлению, относительно соседней в осевом направлении закрепленной листовой области. Кроме того, предпочтительно уменьшается влияние механической стабильности ротора на эксплуатацию электрической машины. Так, например, предпочтительно удается избежать уменьшения площадей листовых областей. Так предпочтительно можно избежать уменьшения площадей для проведения магнитного потока при эксплуатации электрической машины. Это способствует высокому качеству, в частности высокому коэффициенту полезного действия, предлагаемой изобретением электрической машины.

У предлагаемого изобретением ротора указанный по меньшей мере один барьер проводимости залит неферромагнитной заливочной массой. Под «неферромагнитным» здесь, в частности, понимается «немагнитомягкий». В частности, заливочная масса имеет коэффициент магнитной проницаемости меньше 100.

Ротор и пакет листов имеют плоскости поперечного сечения, которые проходят перпендикулярно осевому направлению. Эти плоскости поперечного сечения распространяются преимущественно в радиальных направлениях, которые проходят перпендикулярно осевому направлению. Ось вращения ротора для эксплуатации электрической машины или предлагаемого изобретением автомобиля проходит в осевом направлении. Первые листовые области слоев лежат в осевом направлении по существу друг над другом. «По существу» значит, например, что вдающиеся перемычки не рассматриваются и при необходимости листовые области слоев, следующих друг за другом в осевом направлении, и вместе с тем также их первые листовые области вследствие скоса пакета листов для подавления момента от зубцовых гармонических помех поля смещены относительно друг друга на угол скоса.

У предлагаемого изобретением ротора для каждого барьера проводимости, залитого неферромагнитной заливочной массой, может иметься залитый неферромагнитной массой барьер проводимости, центрально симметричный относительно оси вращения ротора, при этом имеются перемычки, вдающиеся в эти барьеры проводимости. Так предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может быть механически стабилизирован предлагаемый изобретением ротор, при этом предлагаемая изобретением механическая стабилизация вызывает небольшой дисбаланс при вращении ротора вокруг оси вращения при эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины или предлагаемого изобретением автомобиля. При этом барьеры проводимости, имеющие вдающиеся перемычки, в плоскостях поперечного сечения по существу центрально-симметричны относительно соответствующей точки пересечения плоскости поперечного сечения с осью вращения.

Листовые области в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной осевому направлению, могут состоять из магнитномягкого материала, в частности, могут быть изготовлены из листов электротехнической стали. Так предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может предоставляться электрическая машина, при этом при эксплуатации электрической машины возникают небольшие потери перемагничивания при переменном магнитном потоке через магнитомягкий материал.

Предлагаемая изобретением электрическая машина имеет также то другое преимущество, что она может с высоким качеством при оптимальных затратах предоставляться для применения в предлагаемом изобретением роторе при высоких частотах вращения. Предлагаемый изобретением ротор может компактно механически стабилизироваться с помощью вдающихся в заливочную массу перемычек, которые по меньшей мере частично проходят по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении, предпочтительно для целей применения с высокими частотами вращения. Кроме того, предлагаемая изобретением электрическая машина, имеющая предлагаемый изобретением ротор, с высоким качеством, в частности с высоким коэффициентом полезного действия, при оптимальных затратах может применяться для целей применения, которые требуют высоких частот вращения, как, например, в приводах вентиляторов или приводах компрессоров без редуктора.

Предлагаемый изобретением автомобиль имеет то другое преимущество, что предлагаемый изобретением ротор для предлагаемого изобретением автомобиля может изготавливаться с высоким качеством с малым габаритным размером. Ротор предлагаемого изобретением автомобиля может компактно механически стабилизироваться с помощью вдающихся в соответствии с изобретением в заливочную массу перемычек предпочтительно для высоких частот вращения, чтобы при малых габаритных размерах, в частности также при низком весе, предоставлять высокую мощность, в частности в качестве приводного двигателя для предлагаемого изобретением автомобиля. Кроме того, предпочтительно предлагаемый изобретением ротор может предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством образовывать одну общую комбинацию с валом, на котором закреплен ролик, при этом собственная частота изгиба предлагаемого изобретением ротора с валом при эксплуатации автомобиля испытывает небольшие отклонения в направлении, перпендикулярном осевому направлению. Так, у предлагаемого изобретением автомобиля воздушный зазор между ротором и статором может предпочтительно иметь незначительную толщину, которая предпочтительно позволяет получить более высокий коэффициент полезного действия. Предлагаемый изобретением автомобиль может иметь предлагаемую изобретением электрическую машину, имеющую предлагаемый изобретением ротор, в частности, в качестве приводного двигателя автомобиля, или статор, который при эксплуатации автомобиля через воздушный зазор осуществляет магнитное взаимодействие с ротором, может быть предпочтительно компактно закреплен на автомобиле с помощью крепежного устройства, при этом ротор оперт с возможностью вращения вокруг оси вращения, причем эта ось вращения проходит в осевом направлении. Так, статор и предлагаемый изобретением ротор может предпочтительно компактно помещаться в оболочке, которая окружает по меньшей мере одну отдельную область автомобиля.

Предлагаемый изобретением пакет листов имеет то другое преимущество, что перемычки, вдающиеся одной компонентой в осевом направлении, предпочтительно при оптимальных затратах могут изготавливаться путем деформации выступающих перемычек на закрепленных листовых областях.

Предлагаемый изобретением пакет листов может предпочтительно удерживаться в сборе фиксирующим устройством, чтобы его можно быть транспортировать и/или складировать при оптимальных затратах. Это фиксирующее устройство может иметь по меньшей мере один фиксирующий элемент, который распространяется по меньшей мере в одном барьере проводимости от первого осевого конца ко второму осевому концу. Так, пакет листов предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может предохраняться при транспортировке от разваливания и проворачивания.

Предлагаемый изобретением способ изготовления предлагаемого изобретением ротора имеет то другое преимущество, что ротор предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может предоставляться в виде узла. Предлагаемый изобретением ротор после заливки может предпочтительно подвергаться последующей обработке как механически стабильный узел. При последующей обработке может, например, проводиться оптимальная по затратам дополнительная обработка ротора, чтобы он мог предоставляться предпочтительно с высоким качеством.

Предлагаемое изобретением применение листов для предлагаемого изобретением ротора имеет то другое преимущество, что при этом применении листов вдающиеся в соответствии с изобретением перемычки предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут изготавливаться из выступающих частей листов на краях закрепленных листовых областей по направлению к барьерам проводимости. В том числе, необязательно должны производиться сложные, например имеющие форму ласточкина хвоста, выштамповки на краях листов. Более того, могут выштамповываться области барьеров проводимости и при этом предпочтительно возникать выступающие части листов на краях.

При предлагаемом изобретением применении листов предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут изготавливаться слои пакета листов, имеющих закрепленные листовые области, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся перемычке, причем она по меньшей мере частично проходит по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении. Предпочтительно в другом шаге слои, имеющие листовые области, могут шихтоваться с получением пакета листов и при этом могут образовываться свободные пространства для заливочной массы указанного по меньшей мере одного барьера проводимости, в которые вдаются перемычки.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Так, предпочтителен один из вариантов осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины, при котором слой имеет соседний слой, в котором имеется по меньшей мере одна первая листовая область, имеющая соседнюю вдающуюся перемычку, причем эта соседняя вдающаяся перемычка в направлении вращения проходит в заливочной массе рядом после первой вдающейся перемычки первой листовой области слоя. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут иметь место геометрические замыкания между вдающимися перемычками и заливочной массой. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством слои могут механически стабилизироваться в осевом направлении от смещения в плоскости поперечного сечения и проворачивания в направлении вращения. Предпочтительно удается избежать проворачивания в направлении вращения вокруг оси вращения, проходящей в осевом направлении, при этом соседняя вдающаяся перемычка проходит рядом после первой вдающейся перемычки, так как между соседней вдающейся перемычкой и первой вдающейся перемычкой имеется только небольшой объем заливочной массы, который, например, вследствие воздействующих вращающих моментов при эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины может испытывать деформацию, причем деформация этого уменьшенного объема заливочной массы осуществляется на уменьшенном участке. Когда для заливочной массы применяется материал, для деформации которого необходимы более высокие силы, то может выбираться большее расстояние между соседней вдающейся перемычкой и первой вдающейся перемычкой, т.е. для достижения такого же небольшого участка при деформации при эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины или предлагаемого изобретением автомобиля этот уменьшенный объем может получаться больше.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины в каждом слое вторая листовая область представляет собой закрепленную листовую область, при этом вдающаяся перемычка первой листовой области как противоположная вдающаяся перемычка первой вдающейся перемычке второй листовой области отделена заливочной массой от первой вдающейся перемычки второй листовой области. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством у предлагаемого изобретением ротора первая и вторая листовая область может механически стабилизироваться от смещения как в осевом направлении, так и в плоскости поперечного сечения. Так, габаритные размеры барьеров проводимости могут предпочтительно поддерживаться даже под воздействием высоких сил при эксплуатации электрической машины, например при высоких частотах вращения ротора, для достижения предпочтительно незначительных изменений электромагнитных свойств предлагаемого изобретением ротора.

Предпочтительно за счет компонент в осевом направлении первой вдающейся перемычки и противоположной вдающейся перемычки могут иметься увеличенные граничные поверхности между перемычками и заливочной массой и, несмотря на это, может иметь место разделение противоположной вдающейся перемычки и первой вдающейся перемычки заливочной массой. Кроме того, предпочтительно при оптимальных затратах так может с высоким качеством предпочтительно обеспечиваться механическая стабилизация первой и второй листовой области от коробления слоя, в частности, возле барьера проводимости, причем этот барьер проводимости распространяется между первой и второй листовой областью от первого осевого конца к второму осевому концу пакета листов. Аналогично первым листовым областям вторые листовые области слоев также лежат в осевом направлении по существу друг над другом. Так может также предпочтительно предотвращаться соприкосновение отдельных закрепленных листовых областей, в частности низкоомное короткое замыкание между закрепленными листовыми областями слоя, при небольшом расстоянии между перемычками. Предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством при предлагаемом изобретением способе изготовления предлагаемого изобретением ротора может также соблюдаться предпочтительное разделение перемычек заливочной массой. Предпочтительно при оптимальных затратах так при предлагаемом изобретением способе изготовления может обеспечиваться высокое качество для большого объема партии изготавливаемых роторов.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины первая вдающаяся перемычка первой листовой области слоя представляет собой противоположную вдающуюся перемычку. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может осуществляться механическая стабилизация предлагаемого изобретением ротора в первой и второй листовой области в осевом направлении и от смещения в плоскости поперечного сечения. Так предпочтительно габаритные размеры барьеров проводимости, предпочтительно и при оптимальных затратах с высоким качеством, могут поддерживаться первыми вдающимися перемычками даже под воздействием высоких сил при эксплуатации электрической машины, например при высокой частоте вращения предлагаемого изобретением ротора вокруг оси вращения.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины между слоем и соседним слоем этого слоя нет вдающейся в заливочную массу барьеров проводимости перемычки, лежащей в осевом направлении над вдающейся перемычкой этого слоя. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут иметь место геометрические замыкания между вдающимися перемычками и заливочной массой, при этом в свободных пространствах вокруг вдающейся перемычки может иметься заливочная масса.

Чтобы между данным слоем и соседним слоем этого слоя в заливочную массу барьеров проводимости не вдавалась вдающаяся перемычка, между данным слоем и соседним слоем могут иметься соседние слои. Соседние слои предпочтительно не имеют вдающихся перемычек, лежащих в осевом направлении над вдающейся перемычкой данного слоя. Несколько соседних слоев позволяют предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством заливать свободные пространства барьеров проводимости, в частности, между вдающимися перемычками, лежащими в осевом направлении друг над другом, когда заливочная масса имеет такую вязкость, что при заливке она только с трудом может проникать в свободное пространство, имеющее ширину толщины соседнего слоя.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины в соседнем слое имеется третья листовая область, имеющая соседнюю вдающуюся перемычку, причем эта соседняя вдающаяся перемычка проходит в заливочной массе рядом против направления вращения после первой вдающейся перемычки третьей листовые области слоя. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут иметь место геометрические замыкания между вдающимися перемычками и заливочной массой. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством слои могут механически стабилизироваться в осевом направлении от смещения в плоскости поперечного сечения и от проворачивания в плоскости поперечного сечения против направления вращения и, в предпочтительной комбинации с уже описанным вариантом осуществления, также в направлении вращения. Предпочтительно удается избежать проворачивания, когда соседняя вдающаяся перемычка проходит рядом с первой вдающейся перемычкой, так как между соседней вдающейся перемычкой и первой вдающейся перемычкой имеется только небольшой объем заливочной массы.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка закрепленной листовой области возникла вследствие сгибания отдельной области листовой детали, причем эта листовая деталь включает в себя закрепленную листовую область. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством из листовой детали может изготавливаться указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины в каждом слое листовые области состоят из одного листа. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством предлагаемый изобретением пакет листов или, соответственно, ротор может преимущественно изготавливаться из листов.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины закрепленные листовые области имеют обрамления, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся перемычке, при этом каждый слой, что касается этих обрамлений, получается из соседнего слоя путем проворачивания соседнего слоя на некоторый угол проворачивания, при этом в каждом слое по меньшей мере одна вдающаяся перемычка расположена несимметрично по меньшей мере одной первой вдающейся перемычке относительно некоторой оси симметрии, причем эта ось симметрии представляет собой биссектрису этого угла проворачивания. Так, предпочтительно при оптимальных затратах и с высоким качеством предлагаемый изобретением ротор может механически стабилизироваться от сил, возникающих в осевом направлении и радиальных направлениях, причем эти силы возникают, в частности, при эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины или предлагаемого изобретением автомобиля, имеющих предлагаемый изобретением ротор. Это предпочтительно достигается, когда у предлагаемого изобретением ротора имеются вдающиеся перемычки в разных радиальных направлениях и одновременно эти вдающиеся перемычки вдаются в заливочную массу. При этом то, что перемычки вдаются в заливочную массу, достигается за счет того, что вдающиеся перемычки вследствие угла проворачивания в двух соседних слоях в осевом направлении не лежат друг над другом. При предлагаемом изобретением способе изготовления предлагаемого изобретением ротора или предлагаемом изобретением применении листов для предлагаемого изобретением ротора предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством механическая стабилизация может осуществляться таким образом, что соседние слои шихтуются друг на друге с проворачиванием на угол проворачивания.

Указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка, которая расположена несимметрично по меньшей мере одной первой вдающейся перемычке относительно оси симметрии, может представлять собой по меньшей мере одну соседнюю вдающуюся перемычку. Так, предпочтительно, при оптимальных затратах и с высоким качеством может осуществляться механическая стабилизация слоев предлагаемого изобретением ротора в осевом направлении от смещения в плоскости поперечного сечения и от проворачивания в плоскости поперечного сечения в направлении вращения.

Обрамления закрепленных листовых областей между первым радиусом круга и вторым радиусом круга осесимметричны относительно оси симметрии. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может осуществляться механическая стабилизация магнитного полюса, в частности система нескольких магнитных полюсных областей магнитных полюсов, предлагаемого изобретением ротора в разных радиальных направлениях системы в предпочтительно равной мере.

Указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка может находиться от первого радиуса круга на расстоянии, которое меньше, чем расстояние от указанной по меньшей мере одной первой вдающейся перемычки до второго радиуса круга, при этом угол проворачивания измерен от первого радиуса круга ко второму радиусу круга, при этом указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка находится в направлении вращения перед первым радиусом круга, и указанная по меньшей мере одна первая вдающаяся перемычка находится в направлении вращения перед вторым радиусом круга. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством слои могут механически стабилизироваться в осевом направлении от смещения в плоскости поперечного сечения и проворачивания в направлении вращения таким образом, что расстояния до первого или соответственно второго радиуса круга предпочтительно просто отличаются.

Другая вдающаяся перемычка, которая расположена несимметрично другой первой вдающейся перемычке относительно оси симметрии, может находиться от первого радиуса круга на расстоянии, которое меньше, чем расстояние от другой первой вдающейся перемычки до второго радиуса круга, при этом угол вращения измерен от первого радиуса круга ко второму радиусу круга, при этом другая вдающаяся перемычка в направлении вращения находится после первого радиуса круга и другая первая вдающаяся перемычка в направлении вращения находится после второго радиуса круга. Так, предпочтительно при оптимальных затратах и с высоким качеством механическая стабилизация слоев предлагаемого изобретением ротора в осевом направлении от смещения (в) плоскости поперечного сечения и от проворачивания в плоскости поперечного сечения в и против направления вращения может осуществляться таким образом, что расстояния до первого или соответственно второго радиуса круга предпочтительно просто отличаются.

Угол проворачивания может составлять 90°. Так, предлагаемый изобретением пакет листов или ротор может изготавливаться при оптимальных затратах с высоким качеством, так как проворачивание на 90° при шихтовке соседних слоев друг на друге является предпочтительно простым шагом способа.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины ротор имеет другой слой, который в осевом направлении продолжает шихтованные слои на втором осевом конце пакета листов, причем этот другой слой по большей мере имеет листовые области, не имеющие вдающихся перемычек. Так, предпочтительно при оптимальных затратах другой слой с высоким качеством может продолжать осевой конец пакета листов, при этом на втором осевом конце пакета листов имеется поверхность ротора без выступающих в осевом направлении перемычек. Это способствует тому, что предлагаемый изобретением ротор может изготавливаться или применяться предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством, так как нет необходимости учитывать выступающие перемычки на осевом конце.

Ротор в осевом направлении перед шихтованными слоями может иметь слой, содержащий заливочную массу, которая посредством материала соединена с заливочной массой в барьерах проводимости, при этом другой слой тоже имеет заливочную массу, которая на втором осевом конце пакета листов посредством материала соединена с заливочной массой барьеров проводимости. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством на первом и втором конце пакета листов при заливке барьеров проводимости заливочной массой могут изготавливаться опорные элементы. Дополнительно предпочтительно заливочная масса может состоять из электропроводного материала, в частности металла, при этом заливочная масса образует устройство ротора, которое служит для образования магнитных полюсов предлагаемого изобретением ротора при эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины. Так, предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может достигаться предлагаемая изобретением механическая стабильность и одновременно предоставляться устройство ротора, которое частично может использоваться для эксплуатации предлагаемой изобретением электрической машины, например при пуске в качестве пускового вспомогательного устройства электрической машины или же для эксплуатации электрической машины после пуска.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением ротора для электрической машины каждый слой, имеющий закрепленные листовые области, имеет граничащие друг с другом секторы круга, которые ограничены каждый двумя радиусами d круга, при этом в каждом слое, имеющем закрепленные листовые области, этими листовыми областями образованы несколько изогнутых полосообразных и соответственно отделенных друг от друга барьерами проводимости участков проводимости, которые распространяются каждый в своей продольной протяженности поперек оси q ротора, причем эта ось q проходит по биссектрисе двух радиусов d круга. Так предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством может обеспечиваться анизотропия магнитной проводимости предлагаемого изобретением ротора для эксплуатации электрической машины. Два радиуса d круга проходят каждый по оси d ротора.

Листовые области могут быть в каждом слое полностью отделены друг от друга барьерами проводимости. Благодаря предлагаемой изобретением механической стабилизации предлагаемого изобретением ротора можно предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством предпочтительно обойтись без наружного кольца для удерживания в сборе листовых областей ротора при эксплуатации электрической машины или оно может по меньшей мере иметь меньшую ширину. Так как наружное кольцо в электрической машине проходит в радиальных направлениях на небольшом расстоянии от или непосредственно по воздушному зазору, оно увеличивает расстояние от магнитных полюсов ротора до магнитных полюсов статора, что приводит к большим габаритным размерам или низким коэффициентам полезного действия электрической машины. Кроме того, вклад наружного кольца в образование магнитных полюсов ротора может быть низким или даже снижает их действие при эксплуатации электрической машины. При предлагаемом изобретением способе изготовления предлагаемого изобретением ротора после заливки барьеров проводимости предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством наружное кольцо может удаляться, в частности, способами обработки резанием. При этом благодаря предлагаемой изобретением механической стабилизации предлагаемый изобретением ротор может предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством обрабатываться как механически стабильный узел.

Предпочтительные варианты осуществления предлагаемых изобретением роторов, электрических машин, автомобилей, пакетов листов, а также способы изготовления предлагаемого изобретением ротора и предлагаемое изобретением применение листов для такого ротора получаются предпочтительно путем комбинирования некоторых или нескольких описанных признаков.

Описанные выше свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также каким образом они достигаются, становятся яснее и отчетливее понятны в контексте последующего описания примеров осуществления, которые поясняются подробнее с помощью чертежей.

Показано:

фиг.1: один из примеров осуществления ротора;

фиг.2: один из примеров осуществления пакета листов;

фиг.3: один из примеров осуществления листа, применяемого на фиг.1 и фиг.2 в качестве соседнего слоя в ориентации в соответствии с фиг.3;

фиг.4: один из примеров осуществления листа, применяемого на фиг.1 и фиг.2 в качестве слоя в ориентации в соответствии с фиг.4;

фиг.5: один из примеров осуществления электрической машины;

фиг.6: один из примеров осуществления автомобиля;

фиг.7: один из примеров осуществления листа, называемого другим соседним слоем, для третьего примера осуществления ротора.

На фиг.1 показан один из примеров осуществления ротора 10 для электрической машины 50, причем этот ротор 10 включает в себя пакет 20 листов, который имеет шихтованные в осевом направлении 3 слои 100, 200. Пакет 20 листов распространяется в осевом направлении 3 от первого осевого конца 1 ко второму осевому концу 2, при этом каждый слой 100, 200 имеет несколько листовых областей 115, 116, 215, 216. Для пояснения конструкции этого примера осуществления слои 100, 200 поочередно обозначены как слой 100 и как соседний слой 200, хотя они в этом примере осуществления изготовлены из идентично выполненных листов 15 (см. фиг.2, фиг.3). Однако слои 100, 200, будучи поочередно повернуты на угол β проворачивания, шихтованы друг на друге в положении в соответствии с фиг.2 и фиг.3. Листы 15 изготовлены из электротехнической листовой стали, которая имеет толщину меньше 1 мм, обычно составляет 0,5 мм или 0,35 мм. Каждый слой 100, 200 имеет несколько листовых областей 6, 16, 115, 116, 215, 216, при этом имеются барьеры 11, 31, 1113, 3113 проводимости, которые лежат между граничащими листовыми областями (6, 115, 116, 216, 216). Граничащие листовые области (6, 115, 116, 216, 216) представляют собой листовые области, которые граничат с барьерами 11, 31, 1113, 3113 проводимости. Заливочная масса 5 распространяется в барьерах 11, 31, 1113, 3113 проводимости соответственно от первого осевого конца 1 ко второму осевому концу 2. В каждом слое 100, 200 по меньшей мере одна первая листовая область 115, 215 представляет собой закрепленную листовую область 115, 215. Закрепленные листовые области 115, 116, 215, 216 имеют по меньшей мере по одной вдающейся в заливочную массу 5 перемычке 111, 113, 211, 213, причем эти вдающиеся перемычки 111, 113, 211, 213 проходят по меньшей мере в одном направлении 7, 8, 17, 18, имеющем компоненту в осевом направлении 3. Вдающиеся перемычки 111,113 слоев 100 в продольном сечении фиг.1 скрыты заливочной массой 5. Вдающиеся перемычки 211, 213 закрепленной листовой области 215, 216 возникли вследствие сгибания отдельной области листовой детали, причем эта листовая деталь включает в себя закрепленную листовую область 215, 216. В примере осуществления фиг.1 вдающиеся перемычки 211, 213 были отогнуты по существу как одно целое прибл. на 45° относительно закрепленной листовой области 215, 216. Ротор 10 имеет другой слой 14, который в осевом направлении 3 продолжает шихтованные слои 100, 200 на втором осевом конце 2 пакета листов, причем этот другой слой 14 имеет по большей мере листовые области, которые не имеют вдающихся перемычек 211, 213. Так, поверхность 16 ротора 10 продолжается на втором осевом конце 2 пакета листов другим слоем 14, при этом на втором осевом конце 2 пакета листов имеется поверхность 16 ротора 10 без выступающих в осевом направлении 3 перемычек 211, 213. Ротор 10 имеет в осевом направлении 3 перед шихтованными слоями 100, 200 слой 13, содержащий заливочную массу 5, которая посредством материала соединена с заливочной массой 5 в барьерах 11, 31, 1113, 3113 проводимости, при этом другой слой 14 тоже имеет заливочную массу 5, которая на втором осевом конце 2 пакета листов посредством материала соединена с заливочной массой 5 барьеров 11, 31, 1113, 3113 проводимости. Слой 13, содержащий заливочную массу 5, и другой слой 14, содержащий заливочную массу 5, могут изготавливаться из синтетической смолы в качестве заливочной массы 5. Но заливочная масса 5 может также состоять из электропроводного материала, причем тогда она образует устройство ротора 10, которое служит для образования магнитных полюсов при эксплуатации электрической машины 50. Это устройство ротора в примере осуществления фиг.1 представляет собой короткозамкнутую обмотку, которая применяется в основном в качестве пускового вспомогательного устройства электрической машины 50, имеющей ротор 10, при эксплуатации электрической машины 50. В качестве электропроводного материала применяется металл. В примере осуществления фиг.1 применяется алюминий, который при одном из способов изготовления ротора 10 может наноситься на ротор 10 методом литья под давлением. Ротор 10 имеет ось 9 вращения, которая проходит в осевом направлении 3. Пакет листов имеет проход 12 для помещения вала 51. Слои 100, 200 имеют круглые выштамповки для прохода 12. Ротор 10 и пакет листов имеют плоскости поперечного сечения, которые проходят перпендикулярно осевому направлению 3. Эти плоскости поперечного сечения распространяются преимущественно в радиальных направлениях 4, которые проходят перпендикулярно осевому направлению 3. Ротор 10 распространяется, начинаясь от оси 9 вращения, по существу во всех радиальных направлениях 4 на одну и ту же ширину. На фиг.1 стрелкой 4 отмечено только одно из радиальных направлений.

На фиг.2 показан один из примеров осуществления пакета 20 листов для ротора 10, причем этот пакет 20 листов имеет шихтованные в осевом направлении 3 слои 100, 200. Каждый слой 100, 200 имеет несколько листовых областей 6, 115, 116, 117, 126, при этом имеются барьеры проводимости, которые лежат между граничащими листовыми областями 6, 115, 116, 117, 126. Пакет 20 листов распространяется в осевом направлении 3 от первого осевого конца 1 ко второму осевому концу 2. Имеются листовые области, называемые закрепленными листовыми областями 166, 117, 126, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся перемычке 111, 112, 113, 121, 122, 124, причем эти вдающиеся перемычки по меньшей мере частично проходят по меньшей мере в одном направлении 7, 8, 17, 18, имеющем компоненту в осевом направлении 3. Вдающиеся перемычки вдаются в свободные пространства 311, 332 для заливочной массы 5 барьеров 1113, 3113 проводимости. В каждом слое 100, 200 по меньшей мере одна первая листовая область 115, 215 представляет собой закрепленную листовую область. Первую листовую область 215 слоя 200 можно видеть на фиг.3. Первые листовые области 115, 215 слоев 100, 200 лежат в осевом направлении 3 по существу друг над другом. В примерах осуществления фиг.1 и фиг.2 первые листовые области 115, 215 слоев 100, 200 полностью перекрываются за исключением вдающихся перемычек 111, 211.

В одном из примеров осуществления способа изготовления второго примера осуществления ротора предоставляется пакет 20 листов в соответствии с фиг.2, и свободные пространства 311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342 барьеров 1113, 3113 проводимости в осевом направлении 3 между вдающимися в свободные пространства перемычками 111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222 заливаются, причем эти вдающиеся перемычки по меньшей мере частично проходят по меньшей мере в одном направлении 7, 8, 17, 18, имеющем компоненту в осевом направлении 3. В примере осуществления ротора 10 на фиг.1 все барьеры 11, 31, 1113, 3113 проводимости залиты заливочной массой 5. В соответствии с приведенным ссылочным обозначением свободных пространств в этом абзаце описания в этом примере осуществления способа изготовления ротора и во втором примере осуществления ротора залиты только барьеры (1113, 3113) проводимости с вдающимися перемычками. При этом, как показано у пакета 20 листов на фиг.2, вдающиеся перемычки имеются только у барьеров проводимости, которые распространяются дальше всего в направлении оси 9 вращения (т.е. барьеры проводимости, которые соответствуют свободным пространствам 311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342). Таким образом, и в этом случае для каждого залитого неферромагнитной заливочной массой 5 барьера проводимости имеется центрально-симметричный относительно оси 9 вращения ротора 10, залитый неферромагнитной заливочной массой 5 барьер проводимости, при этом имеются вдающиеся в эти барьеры проводимости перемычки.

Во втором примере осуществления способа изготовления ротора 10, дополнительно к уже описанному примеру осуществления способа изготовления, залиты свободные пространства остальных барьеров 11, 31 проводимости между листовыми областями 6, 116 в осевом направлении 3. После заливки всех барьеров 11, 31, 1113, 3111 проводимости наружное кольцо 21 удаляется путем обработки резанием с помощью токарного станка.

Дальнейшее описание фиг.2 ссылается на ротор примера осуществления фиг.1, у которого свободные пространства 311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342 залиты заливочной массой 5. Соответствующее описание фиг.2 пакета 20 листов может быть выведено, будучи соответственно адаптировано для свободных пространств вместо заливочной массы. Слой 100 пакета 20 листов имеет соседний слой 200, в котором имеется первая листовая область 115, имеющая соседнюю вдающуюся перемычку 211, причем эта соседняя вдающаяся перемычка 211 проходит в заливочной массе 5 рядом в направлении α вращения после первой вдающейся перемычки 111 первой листовой области 115 слоя 100. На фиг.2 можно видеть только одну плоскость поперечного сечения пакета 20 листов или соответственно ротора 10. Если рассмотреть другие плоскости поперечного сечения пакета 20 листов или соответственно ротора 10, то каждый слой 100, 200, имеющий закрепленную листовую область 115, 215, имел бы соседний слой 100, 200, имеющий соседнюю вдающуюся перемычку 211, 122. В каждом слое 100, 200 ротора 10 вторая листовая область 116, 216 также представляет собой закрепленную листовую область, при этом вдающаяся перемычка 111, 211 первой листовой области 115, 215, как противоположная вдающаяся перемычка 111, 211, отделена заливочной массой 5 от первой вдающейся перемычки 113, 213 второй листовой области 116, 216. Первая вдающаяся перемычка 111 первой листовой области 115 слоя 100 представляет собой противоположную вдающуюся перемычку 111. В соседних слоях 200 имеется третья листовая область 217, которая имеет соседнюю вдающуюся перемычку 212, причем эта перемычка проходит против направления α вращения в заливочной массе 5 рядом после первой вдающейся перемычки 112 третьей листовой области 117 слоя 100. У ротора 10 или соответственно у пакета 20 листов в каждом слое 100, 200 листовые области 6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217 состоят из одного листа 15.

В одном из примеров осуществления применения листов 15 для ротора 10 эти листы 15 применяются для всех листовых областей 6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217 ротора 10, которые включают в себя закрепленные листовые области 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, причем эти закрепленные листовые области граничат с по меньшей мере одним барьером 11, 31, 1113, 3111 проводимости, который залит неферромагнитной заливочной массой (5), и которые имеют вдающиеся в заливочную массу 5 перемычки 111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222, проходящие по меньшей мере частично по меньшей мере в одном направлении 7, 8, 17, 18, имеющем компоненту в осевом направлении 3. Листы 15 имеют одинаковые габаритные размеры и на листах 15 были произведены одинаковые выштамповки.

На фиг.3 показан один из примеров осуществления листа 15, применяемого на фиг.1 и фиг.2 в качестве соседнего слоя 200 в ориентации в соответствии с фиг.3. На фиг.4 показан один из примеров осуществления листа 15, применяемого на фиг.1 и фиг.2 в качестве соседнего слоя 200 в ориентации в соответствии с фиг.4. Листы 15 на фиг.3 и фиг.4 имеют одинаковые размеры и одинаковые выштамповки, и те, и другие должны использоваться для более легкого понимания последующего описания. При проворачивании листа 15 для слоя 200 на некоторый угол β проворачивания лист 15 принимает положение, в котором он по габаритным размерам и выштамповкам совпадает со слоем 100 на фиг.3. Иначе выражаясь, это означает, что закрепленные листовые области 115, 116, 215, 216 имеют обрамления 1110, 1130, 2110, 2130, имеющие по меньшей мере по одной вдающейся перемычке 111, 113, 211, 213, при этом каждый слой 100, что касается этих обрамлений 1110, 1130, 2110, 2130, получается из соседнего слоя 200 путем проворачивания соседнего слоя 200 на угол β проворачивания, при этом в каждом слое 100 по меньшей мере одна вдающаяся перемычка 121, 122, 124, 211, 212, 213 расположена несимметрично по меньшей мере одной первой вдающейся перемычке 111, 112, 113, 221, 222, 223 относительно некоторой оси симметрии, причем эта ось симметрии представляет собой биссектрису 30 угла β проворачивания. Указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка 211, 213, которая расположена несимметрично по меньшей мере одной вдающейся перемычке 111, 113 относительно оси 30 симметрии, представляет собой соседнюю вдающуюся перемычку 211, 213. В примере осуществления в соответствии с фиг.3 биссектриса 30 распространяется по радиусу d 30 круга. Обрамления 1110, 1130, 2110, 2130 закрепленных листовых областей 115, 116, 215, 216 между первым и вторым радиусом круга несимметричны относительно оси симметрии (биссектрисы 30). Когда между первым и вторым радиусом круга имеются несколько магнитных полюсов ротора 10, то может в предпочтительно равной мере осуществляться механическая стабилизация системы нескольких магнитных полюсных областей магнитных полюсов ротора 10 предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством в разных радиальных направлениях 4 этой системы. При этом на фиг.3 первый радиус круга распространяется по одной половине, второй радиус круга - по второй половине горизонтальной линии 32, так при этом способе рассмотрения первый радиус круга при проворачивании на угол 2*β проворачивания ложится на второй радиус круга.

Если имеется также ось симметрии, когда путем проворачивания на угол β проворачивания из первого радиуса 33 круга получается второй радиус 34 круга, то также в предпочтительно равной мере механическая стабилизация магнитного полюса ротора 10 может осуществляться предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством в разных радиальных направлениях системы.

Указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка 211, 213 может находиться от первого радиуса 33 круга на расстоянии x, которое меньше, чем расстояние y от указанной по меньшей мере одной первой вдающейся перемычки 111, 113 до второго радиуса 34 круга, при этом угол β проворачивания измерен от первого радиуса 33 круга ко второму радиусу 34 круга, при этом указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка 211, 213 находится в направлении α вращения перед первым радиусом 33 круга, а указанная по меньшей мере одна первая вдающаяся перемычка 111, 113 находится в направлении α вращения перед вторым радиусом 34 круга.

Другая вдающаяся перемычка 212, которая расположена несимметрично другой первой вдающейся перемычке 112 относительно оси 30 симметрии, находится от первого радиуса 33 круга на расстоянии x, которое меньше, чем расстояние y от другой первой вдающейся перемычки 112 до второго радиуса 34 круга, при этом угол α вращения измерен от первого ко второму радиусу круга, при этом другая вдающаяся перемычка 212 находится в направлении α вращения после первого радиуса 33 круга, а другая первая вдающаяся перемычка 112 находится в направлении α вращения после второго радиуса 34 круга. В примерах осуществления в соответствии с фиг.1-фиг.4 угол β проворачивания составляет 90°. Поэтому ротор 10 в соответствии с фиг.1 имеет четыре магнитных полюса. Каждый слой 100, 200, имеющий закрепленные листовые области 115, 215, имеет граничащие друг с другом секторы круга, которые ограничены каждый двумя радиусами d 30, 32 круга, при этом в каждом слое 100, 200, имеющем закрепленные листовые области 115, 215, листовыми областями 6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217 образованы несколько изогнутых полосообразных и отделенных каждый друг от друга барьерами 11, 31, 1113, 3113 проводимости участков потока, которые распространяются каждый в своей продольной протяженности поперек оси q 33, 34 ротора 10, причем эта ось q 33, 34 проходит по биссектрисе двух радиусов d 30, 32 круга. Пример осуществления ротора 10 в соответствии с фиг.1 представляет собой таким образом реактивный ротор. В примере осуществления соседнего слоя 200 на фиг.3 ось q 33 распространяется по первому радиусу 33 круга, а вторая ось q 34 - по второму радиусу 34 круга.

На фиг.5 показан один из примеров осуществления электрической машины 50, которая включает в себя ротор 10. Также электрическая машина 50 включает в себя статор 53, который при эксплуатации электрической машины 50 через воздушный зазор 54 осуществляет магнитное взаимодействие с ротором 10, при этом ротор 10 оперт с возможностью вращения вокруг оси 9 вращения, причем эта ось 9 вращения проходит в осевом направлении 3. Ротор 10 закреплен на валу 51, который проходит через проход 12 ротора. Ротор 10 оперт на вал 51 с помощью первого и второго опорного устройства 52 с возможностью вращения вокруг оси 9 вращения в корпусе 56 электрической машины 50. Статор 53 с фиксацией от вращения закреплен в корпусе 56 и имеет по меньшей мере одну обмотку 55, которая распространяется в осевом направлении 3 по осевому зазору 54. При эксплуатации электрической машины 50, имеющей ротор 10, в качестве двигателя через указанную по меньшей мере одну обмотку 55 подводится электрическая энергия, и вследствие магнитного взаимодействия между магнитными полюсами статора 53 и ротора 10 через воздушный зазор электрическая энергия преобразуется в механическую энергию. При этом ротор 10 приводится во вращение вокруг оси 9 вращения, и на валу 51 механическая энергия в виде вращательного движения может отдаваться механическому потребителю. Магнитные полюса статора 53 и ротора 10 могут образовываться при эксплуатации электрической машины, когда статор имеет несколько обмоток 55, 56, которые снабжаются переменными токами различных фаз трехфазного источника переменного тока с целью создания вращающегося поля, которое вызывает вращательное движение ротора 10 вокруг оси 9 вращения.

На фиг.6 показан один из примеров осуществления автомобиля 60, который включает в себя ротор 10. Статор 53, который при эксплуатации автомобиля 60 через воздушный зазор осуществляет магнитное взаимодействие с ротором 10, закреплен на автомобиле 60 с помощью крепежного устройства 62, 65. Крепежное устройство 62, 65 включает в себя прессовую посадку 62, с которой статор 53 закреплен в оболочке 61, и кронштейны 65, с помощью которых оболочка 61 закреплена на автомобиле 60. Оболочка 61 окружает таким образом по меньшей мере одну отдельную область автомобиля 60, причем эта отдельная область включает в себя трансмиссию 63 автомобиля 60. Трансмиссия 63 при эксплуатации автомобиля 60 передает вращательное движение ротора 10 на заднее колесо 64 автомобиля. Для этого вал 51 соединен с трансмиссией 63.

На фиг.7 показан один из примеров осуществления листа 1015, называемого другим соседним слоем 1100, для третьего примера осуществления ротора, причем у этого ротора между слоем 100 и соседним слоем 200 этого слоя 100 расположен другой соседний слой 1100. При этом между слоем 100 и соседним слоем 200 барьеров 11, 31, 1113, 3113 проводимости нет вдающейся в заливочную массу 5 перемычки, лежащей в осевом направлении 3 над вдающейся перемычкой (111, 112, 113, 121, 122, 124) слоя 100. Для этого указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка 1121 находится от первого радиуса 33 круга на расстоянии x', которое больше, чем расстояние y от указанной по меньшей мере одной первой вдающейся перемычки 111, 113 до второго радиуса 34 круга. Лист 1115 в соответствии с фиг.7 выполнен как лист 15, только имеется расстояние x' и большее по сравнению с расстоянием x' расстояние y', при этом расстояния x', y' равным образом предпочтительно при оптимальных затратах с высоким качеством могут применяться для механической стабилизации ротора. В четвертом примере осуществления ротора может, таким образом, в осевом направлении 3 применяться последовательность слоев из листа 15 в соответствии с фиг.4, провернутого листа 15 в соответствии с фиг.3, листа 1115 в соответствии с фиг.7 и провернутого листа 1115 в соответствии с фиг.7. В пятом примере осуществления ротора применяется лист, имеющий четыре радиуса круга, от которых вдающиеся перемычки находятся на соответственно различных расстояниях x, y, x', y'. Так, путем проворачивания листа от одного слоя к следующему слою соответственно на 90° может достигаться, чтобы между вдающейся перемычкой одного слоя и следующей в осевом направлении 3 лежащей над ней вдающейся перемычкой имелись три соседних слоя, которые позволяют получить свободное пространство для заливочной массы между вдающейся перемычкой и лежащей над ней вдающейся перемычкой, которое залито заливочной массой.

Хотя изобретение было более подробно описано в деталях на предпочтительных примерах осуществления, оно не ограничено раскрытыми примерами. Специалистом могут быть выведены отсюда другие варианты без выхода из объема охраны.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение конструкции ротора. Ротор включает пакет листов, имеющий слои, шихтованные в осевом направлении. Каждый слой имеет несколько листовых областей. При этом имеются барьеры проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями. По меньшей мере один барьер проводимости залит неферромагнитной заливочной массой. При этом имеются закрепленные листовые области, которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся в заливочную массу перемычке. В каждом слое по меньшей мере одна первая листовая область представляет собой закрепленную листовую область. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Ротор (10) для электрической машины (50), включающий в себя

- пакет (20) листов, который распространяется в осевом направлении (3) от первого осевого конца (1) ко второму осевому концу (2),

- причем этот пакет (20) листов имеет шихтованные в осевом направлении (3) слои (100, 200, 1100),

- при этом каждый слой (100, 200, 1100) имеет несколько листовых областей (6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115),

- при этом имеются барьеры (11, 31, 1113, 3113) проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями (6, 115, 116, 215, 216),

- при этом по меньшей мере один барьер (11, 31, 1113, 3113) проводимости залит неферромагнитной заливочной массой (5),

- причем эта заливочная масса (5) распространяется в указанном по меньшей мере одном барьере (11, 31, 1113, 3113) проводимости соответственно от первого осевого конца (1) ко второму осевому концу (2),

отличающийся тем, что

- имеются закрепленные листовые области (115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115), которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся в заливочную массу (5) перемычке (111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222, 1111, 1112, 112, 1122, 1123), причем эта вдающаяся перемычка по меньшей мере частично проходит по меньшей мере в одном направлении (7, 8, 17, 18), имеющем компоненту в осевом направлении (3),

- при этом в каждом слое (100, 200, 1100) по меньшей мере одна первая листовая область (115, 215, 1115) представляет собой закрепленную листовую область,

- при этом между слоем (100) и соседним слоем (200, 1100) этого слоя (100) нет вдающейся в заливочную массу (5) барьеров (11, 31, 1113, 3113) проводимости перемычки, лежащей в осевом направлении (3) над вдающейся перемычкой (111, 112, 113, 121, 122, 124) слоя (100).

2. Ротор (10) по п.1, при этом слой (100) имеет соседний слой (200), в котором имеется первая листовая область (215), имеющая соседнюю вдающуюся перемычку (211), причем эта соседняя вдающаяся перемычка (211) в направлении (α) вращения проходит в заливочной массе (5) рядом после первой вдающейся перемычки (111) первой листовой области (115) слоя (100).

3. Ротор (10) по п.1 или 2, при этом в каждом слое (100, 200, 1100) вторая листовая область (116, 216) представляет собой закрепленную листовую область, при этом вдающаяся перемычка (111, 211, 1111) первой листовой области (115, 215, 1115), как противоположная вдающаяся перемычка, отделена заливочной массой (5) от первой вдающейся перемычки (113, 213, 1113) второй листовой области (116, 216).

4. Ротор (10) по одному из пп.2 и 3, при этом в соседнем слое (200) имеется третья листовая область (217), которая имеет соседнюю вдающуюся перемычку (212), причем эта соседняя вдающаяся перемычка (212) проходит против направления (α) вращения в заливочной массе (5) рядом после первой вдающейся перемычки (112) третьей листовой области (117) слоя (100).

5. Ротор (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом указанная по меньшей мере одна вдающаяся перемычка закрепленной листовой области (115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115) возникла вследствие сгибания отдельной области листовой детали, причем эта листовая деталь включает в себя закрепленную листовую область.

6. Ротор (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом в каждом слое листовые области (6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115) состоят из одного листа (15, 1015), в частности из листа электротехнической стали.

7. Ротор (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом закрепленные листовые области (115, 116, 215, 216) имеют обрамления (1110, 1130, 2110, 2130), имеющие по меньшей мере по одной вдающейся перемычке (111, 113, 211, 213), при этом каждый слой (100), что касается этих обрамлений (1110, 1130, 2110, 2130), получается из соседнего слоя (200) путем проворачивания соседнего слоя (200) на угол (β) проворачивания, при этом в каждом слое (100) по меньшей мере одна вдающаяся перемычка (121, 122, 124, 211, 212, 213) расположена несимметрично по меньшей мере одной первой вдающейся перемычке (111, 112, 113, 221, 222, 223) относительно некоторой оси симметрии, причем эта ось симметрии представляет собой биссектрису (30) угла (β) проворачивания.

8. Ротор (10) по одному из предыдущих пунктов, причем этот ротор (10) имеет другой слой (14), который в осевом направлении (3) продолжает шихтованные слои (100, 200, 1100) на втором осевом конце (2) пакета листов, причем этот другой слой (14) по большей мере имеет листовые области, не имеющие вдающихся перемычек.

9. Ротор (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом каждый слой (100, 200, 1100), имеющий закрепленные листовые области, имеет граничащие друг с другом секторы круга, которые ограничены каждый двумя радиусами d (30, 32) круга, при этом в каждом слое (100, 200, 1100), имеющем закрепленные листовые области, листовыми областями (6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115) образованы несколько изогнутых, полосообразных и соответственно отделенных друг от друга барьерами (11, 31, 1113, 3113) проводимости участков проводимости, которые распространяются каждый в своей продольной протяженности поперек оси q (33, 34) ротора (10), причем эта ось q проходит по биссектрисе двух радиусов d (30, 32) круга.

10. Электрическая машина (50), включающая в себя ротор по одному из пп.1-9, и

- статор (53), который при эксплуатации электрической машины (50) через воздушный зазор (54) осуществляет магнитное взаимодействие с ротором (10),

- при этом ротор (10) оперт с возможностью вращения вокруг оси (9) вращения, причем эта ось (9) вращения проходит в осевом направлении (3).

11. Автомобиль (60), включающий в себя ротор (10) по одному из пп.1-9.

12. Пакет (20) листов для ротора (10) по одному из пп.1-9,

- причем этот пакет (20) листов распространяется в осевом направлении (3) от первого осевого конца (1) ко второму осевому концу (2),

- причем этот пакет (20) листов имеет шихтованные в осевом направлении (3) слои (100, 200, 1100),

- при этом каждый слой (100, 200, 1100) имеет несколько листовых областей (6, 115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115),

- при этом имеются барьеры (11, 31, 1113, 3113) проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями (6, 115, 116, 215, 216),

отличающийся тем, что

- имеются закрепленные листовые области (115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115), которые имеют по меньшей мере по одной вдающейся в заливочную массу (5) перемычке (111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222, 1111, 1112, 112, 1122, 1123), причем эта вдающаяся перемычка по меньшей мере частично проходит по меньшей мере в одном направлении (7, 8, 17, 18), имеющем компоненту в осевом направлении (3),

- при этом вдающиеся перемычки вдаются в свободные пространства (311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342) для заливочной массы (5) по меньшей мере одного барьера (11, 31, 1113, 3113) проводимости;

- при этом в каждом слое (100) по меньшей мере одна первая листовая область (115, 215, 1115) представляет собой закрепленную листовую область;

- при этом между слоем (100) и соседним слоем (200, 1100) этого слоя (100) нет вдающейся в свободные пространства (311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342) для заливочной массы (5) барьеров (11, 31, 1113, 3113) проводимости перемычки, лежащей в осевом направлении (3) над вдающейся перемычкой (111, 112, 113, 121, 122, 124) слоя (100).

13. Способ изготовления ротора (10) по одному из пп.1-9,

- при этом предоставляется пакет (20) листов,

- который имеет слои (100, 200, 1100), шихтованные в осевом направлении (3);

- при этом каждый слой (100, 200, 1100) имеет несколько листовых областей (115, 215, 1115);

- при этом имеются свободные пространства (311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342) для барьеров (22) проводимости, которые лежат между граничащими друг с другом листовыми областями (115, 215, 1115);

- при этом свободные пространства (311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342) по меньшей мере одного барьера (11, 31, 1113, 3113) проводимости заливаются в осевом направлении (3) между вдающимися в эти свободные пространства (311, 312, 321, 322, 331, 332, 341, 342) перемычками (111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222, 1111, 1112, 112, 1122, 1123), причем эти вдающиеся перемычки по меньшей мере частично проходят по меньшей мере в одном направлении (7, 8, 17, 18), имеющем компоненту в осевом направлении (3),

- при этом между слоем (100) и соседним слоем (200, 1100) этого слоя (100) нет вдающейся в заливочную массу (5) барьеров (11, 31, 1113, 3113) проводимости перемычки, лежащей в осевом направлении (3) над вдающейся перемычкой (111, 112, 113, 121, 122, 124) слоя (100).

14. Применение листов (15, 1115) для ротора (10) по одному из пп.1-9, причем эти листы (15, 1115) применяются для закрепленных листовых областей (115, 116, 117, 126, 215, 216, 217, 1115) ротора (10),

- которые граничат по меньшей мере с одним (11, 31, 1113, 3113) барьером проводимости, при этом указанный по меньшей мере один барьер (11, 31, 1113, 3113) проводимости залит неферромагнитной заливочной массой (5), и

- которые имеют вдающиеся в заливочную массу (5) перемычки (111, 112, 113, 121, 122, 124, 211, 212, 213, 221, 222, 1111), проходящие по меньшей мере частично по меньшей мере в одном направлении, имеющем компоненту в осевом направлении (3);

- при этом между слоем (100) и соседним слоем (200, 1100) этого слоя (100) нет вдающейся в заливочную массу (5) барьеров (11, 31, 1113, 3113) проводимости перемычки, лежащей в осевом направлении (3) над вдающейся перемычкой (111, 112, 113, 121, 122, 124) слоя (100).