电机及操作电机的方法技术

提供了一种电机(20)，该电机(20)包括定子(21)和相对于定子(21)可移动的转子(22)，其中，定子(21)包括定子芯(23)，在定子芯(23)中布置有至少六个狭孔(24)，定子(21)包括至少部分地布置在所述狭孔(24)中的分布式电绕组(25)，定子(21)包括至少六个齿(26)，定子(21)的一个齿(26)分别形成在两个相邻的狭孔(24)之间，齿(26)中的至少三个包括凹部(27)，凹部(27)至少部分地延伸穿过相应齿(26)，并且在所述电机(20)运行时，磁动势的工作波不同于磁通量的基波。此外，还提供了一种操作电机(20)的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
电机及操作电机的方法


[0001]本文提供了一种电机和一种操作电机的方法。

技术介绍

[0002]通常，电机包括定子和转子，转子相对于定子可移动。电机可以作为马达或发电机运行，将电能转换为动能，反之将动能转换为电能。在运行中，转子的磁场与定子的磁场相互作用。定子通常具有定子绕组和芯。例如，定子绕组可以由分布式重叠绕组或齿集中绕组形成。在这两种情况下，磁动势的较高谐波分量都可能损害电机的运行。

技术实现思路

[0003]待解决的一个问题是提供一种能够有效操作的电机。另一个待解决的问题是提供一种有效操作电机的方法。
[0004]这些问题由独立权利要求的主题来解决。从属权利要求中具体说明了有利的实施例和进一步的发展。
[0005]根据电机的至少一个实施例，电机包括定子和相对于定子可移动的转子。转子可以是内转子或外转子。如果转子是内转子，则转子的外侧面向定子。转子能够被布置在轴上。如果转子是外转子，则转子的内侧面向定子。此外，转子具有旋转轴线。定子可以具有空心圆柱体的形状。在定子和转子之间布置有气隙。气隙可以沿着平行于转子旋转轴线的方向在定子和转子之间延伸。
[0006]根据该电机的至少一个实施例，定子包括定子芯，在定子芯中布置有至少六个狭孔。定子芯可包含铁。这些狭孔可以均延伸穿过定子芯。这些狭孔可以沿转子的旋转轴线延伸穿过定子。狭孔可以从定子的第一侧延伸到定子的第二侧。因此，狭孔可以完全延伸穿过定子芯。狭孔也可以完全延伸穿过定子。每个狭孔都可以朝向气隙开口。这些狭孔可以是定子芯中的凹部。
[0007]根据电机的至少一个实施例，定子包括至少部分布置在狭孔中的分布式电绕组。电绕组可以是单层绕组。电绕组可以包括至少三个线圈。来自不同线圈的导体能够在第一侧的适当位置中重叠。因此，电绕组不是齿集中绕组或集中绕组。相反，电绕组的每个线圈可以在至少两个狭孔的适当位置中延伸。电绕组可以包括导电材料。该电绕组可以连接到电力电子器件，并被设计为产生旋转场。
[0008]根据电机的至少一个实施例，定子包括至少六个齿。定子芯可以包括齿。因此，齿可以由定子芯形成。齿可以各自沿转子的旋转轴线延伸穿过定子。齿可以完全延伸穿过定子。齿可以从定子的第一侧延伸到定子的第二侧。齿可以包含与定子芯相同的材料。定子可以具有至少十个齿或至少十四个齿。
[0009]根据电机的至少一个实施例，定子的一个齿分别形成在两个相邻的狭孔之间。每个齿可以由两个狭孔之间的定子芯区域形成。齿能够沿着定子的圆周均匀分布。狭孔能够沿着定子的圆周均匀分布。定子能够具有与狭孔一样多的齿。
[0010]根据电机的至少一个实施例，齿中的至少三个齿包括凹部，该凹部至少部分地延伸穿过相应的齿。凹部可能均没有定子芯的材料。因此，凹部能够没有任何携带磁通量的材料。这抑制了凹部区域中的磁通量。凹部均可以各自布置在两个狭孔之间。凹部均可以被设计为定子中的附加狭孔。定子的至少一个齿没有凹部。这能够意味着定子的至少一个齿中没有设置凹部。还有可能是定子的一半齿中没有凹部。
[0011]根据电机的至少一个实施例，在电机运行时，磁动势的工作波不同于磁通量的基波。工作波是磁动势的主要用于产生转矩的谐波分量。例如，如果磁动势通过例如傅里叶分解被分解为谐波分量，则可获得磁动势的谐波分量。这样，基波是1阶谐波分量。因此，在电机运行时，磁动势的阶次不同于1的谐波分量被用于产生转矩。用作工作波的谐波分量的阶次能够大于1。
[0012]根据电机的至少一个实施例，该电机包括定子和相对于定子可移动的转子，其中定子包括定子芯，在该定子芯中布置有至少六个狭孔，定子包括至少部分布置在狭孔中的分布式电绕组，定子包括至少六个齿，在每种情况下，定子的一个齿在两个相邻的狭孔之间形成，齿中的至少三个齿具有至少部分地延伸穿过相应齿的凹部，并且在电机运行时，磁动势的工作波不同于磁通量的基波。
[0013]能够将非磁性材料布置在定子的凹部中。例如，将空气布置在凹部中。因此，凹部充当定子中的通量屏障。这能够意味着凹部均形成减少磁通量的基波的机械屏障。根据电机的设计，通过在定子中使用凹部，能够使基波减弱90％以上。同时，能够使工作波加强。这能够意味着，相较于没有通量屏障的定子的磁动势基波，具有通量屏障的定子的磁动势基波减小。此外，对于有具有通量屏障的定子，磁动势的至少一个阶次大于1的谐波分量的振幅相较于没有通量屏障的定子的磁动势的相同阶次的谐波分量而言可能增加。
[0014]振幅最大的谐波分量能够被用作工作波。因此，与没有任何凹部的定子相比，在具有凹部的定子中，磁动势的未被用作工作波的谐波分量中的至少一部分的振幅有所降低。因此，电机运行中发生的损失较少。这意味着电机能够有效运行。
[0015]基波的振幅降低多少以及阶次大于1的谐波分量的振幅增加多少取决于定子的设计。
[0016]对于磁动势的阶次大于1的谐波分量，电机的绕组系数也可能大于1。绕组系数可由分区系数与节距系数的乘积给出。在没有凹部或没有通量屏障的电机中，绕组系数最多为1。如果在计算绕组系数时也将定子中的凹部包括在内，则对于磁动势的部分阶次大于1的谐波分量，本文描述的电机的绕组系数将大于1。当绕组系数大于1时，在相同的电源电流下，能够产生更大的转矩。这意味着电机能够有效运行。
[0017]在制造过程中，凹部的形成并不需要任何显著的额外努力，因为定子的层压板通常是冲压件，并且在同一工作步骤中能够冲出凹部。
[0018]根据电机的至少一个实施例，电绕组包括线圈，每个线圈围绕至少两个齿缠绕。这意味着电绕组的每个线圈都围绕至少两个齿缠绕。因此，电绕组是分布式绕组。电绕组可以具有至少三个线圈。在定子的第一侧和/或第二侧上，线圈的各个导体部分可能相互重叠。通过在定子中加工凹部，对于分布式电绕组，磁动势的阶次大于1的谐波分量的通量密度能够被放大。
[0019]根据电机的至少一个实施例，凹部中没有电绕组。这意味着电绕组没有布置在凹
部中。凹部中可以没有导电材料。凹部中没有电绕组的事实允许凹部充当流动屏障。
[0020]根据电机的至少一个实施例，凹部各自沿径向方向延伸，径向方向各自平行于穿过定子的横截面的半径延伸并且半径延伸穿过相应的齿。每个凹部都可以具有沿径向方向的细长延伸部。每个凹部可以沿着与其他凹部不同的径向方向延伸。每个凹部都可以沿其中一个径向方向完全延伸穿过定子。也可以在每个凹部中布置至少一个连接件，使得凹部沿相应的径向方向具有至少一个中断。通过使凹部沿径向方向延伸，凹部能够在每种情况下将两个狭孔彼此分开。这意味着每个凹部都在两个狭孔之间延伸。这允许凹部充当流动屏障。
[0021]根据电机的至少一个实施例，凹部在相应的径向方向上比相邻狭孔延伸得更远。这可以意味着每个凹部沿径向方向延伸，在该径向方向上，该凹部比与相应凹部直接相邻的两个狭孔延伸得更远。因此，在穿过定子的横截面中，凹部可以各自具有比狭孔长的延伸部。凹部可以从定子的外侧朝向定子的内侧延伸。此处，凹部能够各自在一个齿中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机(20)，包括：
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定子(21)，和
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相对于所述定子(21)可移动的转子(22)，其中
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所述定子(21)包括定子芯(23)，在所述定子芯(23)中布置有至少六个狭孔(24)，
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所述定子(21)包括分布式电绕组(25)，所述分布式电绕组(25)至少部分布置在所述狭孔(24)中，
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所述定子(21)包括至少六个齿(26)，
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所述定子(21)的一个齿(26)分别形成在两个相邻的狭孔(24)之间，
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所述齿(26)中的至少三个包括凹部(27)，所述凹部(27)至少部分地延伸穿过相应齿(26)，并且
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在所述电机(20)运行时，磁动势的工作波与磁通量的基波不同。2.根据前一权利要求所述的电机(20)，其中，所述电绕组(25)包括线圈(28)，所述线圈(28)各自围绕所述齿(26)中的至少两个缠绕。3.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)没有电绕组(25)。4.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)各自沿径向方向(r)延伸，所述径向方向(r)各自平行于穿过所述定子(21)的横截面的半径延伸，且所述半径延伸穿过相应齿(26)。5.根据权利要求4所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)在相应的径向方向(r)上比相邻的狭孔(24)延伸得更远。6.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)中分别布置有非磁性材料(29)。7.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)沿所述定子(21)的圆周均匀分布。8.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述凹部(27)各自邻接所述定子(21)的至少外侧(30)。9.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，每个齿(26)包括所述凹部(27)之一。10.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，沿所述定子(21)的圆周，每隔一个齿(26)包括所述凹部(27)之一。11.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述定子(21)包括最多与狭孔(24)一样多的凹部(27)。12.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，所述定子(21)包括六个以上的齿(26)。13.根据权利要求1所述的电机(20)，其中，每个狭孔(24)中布置有所述电绕组(25)的至少两个部件，所述至少两个部件被设计成被供应不同的相电流。14.一种电机(20)，包括：
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定子(21)，和
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相对于所述定子(21)可移动的转子(22)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：菲艾姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：