具有对称磁通分布的电机转子 本发明涉及一种具有对称磁通分布的电机转子，特别是用于串接的磁阻电机转子，包括一个电枢，其转子极为偶数，还包括一个轴以及将所述电枢固定在轴上的固定件。
电机转子，特别是用于串接的磁阻电机转子的主要部件包括一个电枢和一个轴。这两个部件必须相互连接在一起，从而保证在所有工作条件下实现从电枢向轴的扭矩传递。经常采用的固定方法是，将电枢压配合或压力注塑包封在轴上。这种固定方法在更高的扭矩或高温作用下，如果不能满足要求，则也可通过固定件，例如配合簧、键、盘形簧，或者在轴上制成一个凹面实现简单和可靠的固定。通常这种固定只采用一个固定件，例如设置在一个电枢极的下面。
通过已有技术中的结构，在垂直于电机转子纵轴线的平面上，特别是在串接的磁阻电机的转子轴中心线上将出现不对称的磁场磁通分布，尤其是每相具有两个激励极的电机更是这种情况，因为在特定的位置上，同步随动元件会影响磁通的分布。这样就会随着转子的不同位置而产生不均匀的磁通分布。这种磁通变化会影响电机的电感，从而导致扭矩的改变以及产生较高的扭矩波动性。
在美国专利文献US-PS5365137中公开了一种转子固定件，它均匀分布在轴的圆周方向上。但是其中并没有说明所述固定件的数量和电枢极地数量之间的关系，以及固定件和电枢极之间的相对位置应当如何布置。
本发明所述转子如权利要求1所述，其特征是，所述固定件的数量至少等于转子极数量的一半。该方案的优点是以简单的方式在转子内产生对称的磁通分布。该方案可实现对称的电感分布曲线，使扭矩保持均匀，并减小了扭矩的波动性。
通过从属权利要求所述的方案，对权利要求1所述特征提供了更为有利的补充和完善。
特别有利的方案是，所述固定件均匀分布在圆周方向上。
另一个有利的方案是，所述固定件根据固定件的数量和转子电枢极的数量设置在特定的位置上或设置在特定的转子电枢极位置上。
附图中简化表示出本发明的若干实施例，下面对其加以详细说明。
图1a-e表示各种四极转子的固定件，
图2a和2b表示一个转子在不同的转子位置上的磁通分布，
图3和4表示具有固定件的转子的其他实施例。
下面结合实施例进行说明。
在图1a-1e中表示的是转子1具有四个转子极5和两个固定件9的结构。转子1有一个电枢12，它例如是通过多片金属薄片层叠构成的钢片组，它将轴15完全包围，并且实现完全接触。转子1有一个纵轴线，它垂直于附图的平面布置。转子极5围绕纵轴线17对称分布，并相互构成一个夹角α。
为使转子1在运行中或在串接磁阻电极中形成对称的磁通分布，在一个四极转子1中，例如可以围绕轴15对称布置两个(图1a-c)，四个(图1d)固定件9，或者八个固定件9(图1e)。作为固定件9，例如可以使用需要紧固的固定连接件(键)或者不需要紧固的连接件(配合簧)。
因为所用固定件9的数量是奇数，所以在图1a-1d中，固定件9设置在转子极5之间。一根穿过两个相对布置的固定件9的对称径向线18将两个直接相邻的转子极5的夹角α等分。这两个固定件9在装配状态下相对于纵轴线17的中心而言是点对称的。固定件9在电枢12或轴15内的插入深度并不影响以上对称性。
在图1a中表示的固定件9穿过原始形状为圆形的轴15。该固定件9例如可直接在轴15上构成，或构成一个凸缘22。
图1b表示另一个实施例，其中的轴15上有一个扳手面26。该固定件9例如可直接在轴15上制出，或者通过将原始形状为圆形的轴15加工出平面构成。该结构同样也可做到扳手面26的位置和形状相对于中心点是点对称的。
图1c表示的是另一个实施例。其中的固定件9不仅采用了图1a中的凸缘22的结构，而且还采用了图1b中的扳手面26的结构，将两者组合而成。轴15的每个截面均可在轴15上直接构成固定件9，轴15可具有至少一个配合簧或者一个键。该结构也必须满足以下条件，即径向线18对称地穿过固定件9，而且固定件9相对于中心点是点对称的。
图1d中的实施例具有四个固定件9。其中的固定件9可从原始形状为圆形的轴15上凸起(图1a)，或者也可以是凹槽30，电枢12可插在该槽内。在凹槽30的位置上例如也可采用扳手定位面26。还可设想任何其他的固定件9的组合方式。其前提是，径向线18对称穿过两个相对布置的固定件9，而且固定件9相对于中心点是点对称的。
如果固定件9的数量等于转子极的数量(图1d)，则所有固定件9也可以设置在转子极5上。这相当于轴15与固定件9在图1d中绕纵轴线17或电枢12转动45度。
一个四极转子1也可以使用八个固定件9，如图1e所示。其中直接相邻的固定件9从圆周方向上看，交替对准两个转子极5之间以及对准转子极5。
所述固定件9也可以通过轴15的塑性变形形成。这种连接方式公开在德国专利文献DE19755091A1的部件中。在电枢12的一个轴向表面上，制出波纹状凸起，在位于该轴向表面对面的一侧，通过滚压形成波纹表面上的凹槽。所述通过波纹表面塑性变形形成的凸起直接与轴向表面接触，从而将电枢12固定。所述构成固定件9以及围绕整个轴15成型的凸起可满足以上对称性条件。
通过滚压形成的凸起并不需要沿轴15的整个圆周延伸。各个凸起仅需要以对称方式对准转子极5或者其之间的位置。此外也可采用冲压工具产生具有相同结构的完整环形凸起。
图2a表示本发明所述的一种转子结构实施例的磁场曲线，它例如是一个三相连接的磁阻电极(未画出)，包括六个定子极35和四个转子极5。
其中的固定件9例如可采用配合簧。该配合簧对准两个转子极5之间的位置。磁场线38穿过一个定子极35进入一个转子极5，围绕具有固定件9的轴15转动，然后在电枢12对面经一个转子极5进入定子极35。
在定子极35的周围是绕组36，图中示意性地仅画出了定子极35的绕组，其中的磁场线38从定子极35延伸到转子极5。
磁场线38在此处例如不会穿过固定件9，因为它是非磁性的，所以构成磁阻。因此相对于纵轴线17，在此位置上将产生非对称磁场曲线，如果只有一个固定件9的话。只有按照本发明所述方案，在轴15的对面一侧增加第二个固定件9，才能使相对纵轴线17的磁场线实现对称。
图2b表示转子1转动了90度时的磁场线。在任何位置上均可产生对称的磁场分布线。
图3表示另一个转子1的实施例，它包括的转子极5的数量是一个较大的奇数。这是一个例如具有12个转子极5的转子1，用于四相连接的磁阻电机，具有六个定子极35(未画出)。所述固定件9例如是配合簧，并且对准两个直接相邻的转子极5之间的位置。
图4表示的实施例中，固定件9的数量为奇数。其中的转子1例如具有10个转子极5，用于六相连接的磁阻电机，其中包括12个定子极35(未画出)。所述固定件9以奇数对准转子极5。也就是说，径向对准线18穿过固定件9，对称于转子极5延伸。
在此处并不存在如图1所示的固定件9相对于轴15的中心点具有点对称的结构，因为固定件9的数量是奇数。在该结构中，径向线8必须对称穿过固定件9和转子极5延伸。如果转子极5的数量分成两个奇数，而固定件9的数量等于转子极的数量或者等于其两倍，则固定件9相对于中心点可产生点对称。
如果固定件9的数量等于转子极的数量，则所有固定件9或者对准转子极5，或者对准两个直接相邻的转子极5之间的位置。
图4所示的转子1也可采用20个固定件9。从圆周方向上看，其中的直接相邻的固定件9，交替对准两个直接相邻的转子极5以及对准转子极5。