CN107306065A - 最小化由测量元件维持的电磁干扰的旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及一种旋转电机，包括：‑转子(12)；‑用于转子(12)的角位置的测量的装置(51)；‑定子(11)，包括：‑包括多个凹口的主体；‑包括多个相绕组的绕组(24)，每个相绕组具有绕组输入端和绕组输出端；‑每个相绕组由插入在凹口中并形成发髻状部(40)的多个引脚(45)形成；‑至少一个连接器(48)，其连接单个绕组的两个引脚；所述连接器(48)与所述测量元件(52)相反地延伸；所述连接器(48)包括径向地位于所述主体(23)的外周和凹口的基部之间的部分。

Description

最小化由测量元件维持的电磁干扰的旋转电机

技术领域

本发明涉及最小化由测量元件维持的电磁干扰的旋转电机。

背景技术

以已知的方式，旋转电机包括定子和与轴成一体的转子。转子可以与驱动轴和/或从动轴成一体，并且可以属于可以在两种模式下操作的交流发电机、电动机或可逆机形式的旋转电机。

定子安装在壳体中，该壳体被设计成通过辊使轴在轴承上旋转。转子包括主体，该主体通过适当的固定系统由一堆为一组的形式的板形成。转子包括磁极，该磁极例如由容纳在设置于转子的磁性体中的腔中的永磁体形成。替代地，在所谓的“突出”磁极结构中，磁极由缠绕在转子的臂上的线圈形成。

此外，定子包括由一堆形成冠的薄板构成的主体，其内表面设置有朝向内部开口的凹口，以便接收相绕组。这些绕组通过定子主体的凹口，并在定子主体的两侧形成一个发髻状部(chignon)。相绕组例如由覆盖有搪瓷的连续线或者通过焊接彼此连接的引脚的形式的导电元件获得。这些绕组是以星形或三角形的形式连接的多相绕组，其输出端被连接到电气控制模块。

连接器形成单相绕组的两个引脚之间的电气连接。在某些构造中，连接器与测量元件相反地周向地延伸，这使得可以确定电机的转子的角位置。然而，由于穿过它的电流，这种类型的连接器产生中断从测量元件获得的信号的磁场。

发明内容

本发明的目的是要通过提出一种旋转电机来有效地消除这种缺点，该旋转电机包括：

-转子；

-用于所述转子的角位置的测量的装置，包括可以产生用于所述转子的角位置的测量的信号的测量元件；

-定子，包括：

-包括多个凹口的定子主体；

-包括多个相绕组的绕组，每个相绕组具有绕组输入端和绕组输出端；

-每个相绕组由部分地插入所述凹口中并形成发髻状部的多个引脚形成；和

-至少一个连接器，其将单相绕组的两个引脚电连接，这些引脚彼此成角度地间隔开至少两个连续的引脚；

所述连接器沿着所述发髻状部周向地延伸并且与所述测量元件相反，

其特征在于，所述连接器包括径向地位于所述定子主体的外周和凹口的基部之间的部分。

这种类型的连接器允许定子的单个绕组的相位输出端的预定的角度定位。它们可以例如在定子的单个绕组的每相输出端之间形成60°的角度。

通过将连接器定位成与测量元件间隔开，由此本发明使得可以避免连接器和由测量元件产生的测量信号之间的磁干扰。

根据一个实施例，转子包括旋转轴线，该电机布置成使得经过旋转轴线的平面存在，所述平面与测量元件和所述连接器相交。

根据一个实施例，经过旋转轴线的平面与测量元件和径向位于定子主体的外周和凹口的基部之间的连接器的所述部分二者相交。

根据一个实施例，所述连接器至少部分地位于所述定子主体的外周和所述发髻状部之间。

根据一个实施例，所述连接器相对于所述定子主体的轴向端面轴向地布置在一高度处，该高度等于或小于，特别是严格小于所述发髻状部的高度。作为变型，在具有小尺寸的发髻状部的情况下，连接器的高度可以严格地大于发髻状部的高度。

根据一个实施例，所述用于所述转子的角位置的测量的装置包括磁性目标。

根据一个实施例，所述用于所述转子的角位置的测量的装置包括形成径向地位于所述连接器和所述磁性目标之间的保护磁性屏蔽的壁。这使得可以防止连接器破坏测量元件。

根据一个实施例，所述连接器相对于所述定子主体的轴向端面被轴向地布置一高度处，该高度等于或小于形成保护磁性屏蔽的所述壁的高度。

根据一个实施例，所述磁性目标被径向布置在所述壁和所述测量元件之间。

根据一个实施例，所述测量元件是霍尔效应传感器。

根据一个实施例，至少两个相绕组通过它们的绕组输出端在绕组连接垫导体上而彼此电连接，所述发髻状部被径向地布置在所述绕组连接电导体和所述定子主体的内周之间。

根据一个实施例，在径向位移方向上，所述旋转电机的构造使得所述定子主体的外周、所述绕组连接电导体、所述连接器和所述发髻状部顺序相遇。

根据一个实施例，所述绕组连接电导体是圆弧形式的。

根据一个实施例，所述旋转电机包括多个连接器。在一个示例中，旋转电机包括6个连接器。在另一示例中，电机包括与相绕组一样多的连接器。

根据一个实施例，来自于多个连接器中的单个连接器包括径向地位于定子主体的外周和凹口的基部之间的部分。

根据一个实施例，来自于多个连接器中的若干连接器包括径向地位于定子主体的外周和凹口的基部之间的部分。

根据一个实施例，连接器的组件包括径向地位于定子主体的外周和凹口的基部之间的部分。

附图说明

通过阅读以下描述并检查附带的附图将更好地理解本发明。这些附图纯粹是通过说明的方式提供的，绝不是限制本发明。

图1是根据本发明的旋转电机的纵向截面图；

图2是根据本发明的旋转电机的转子和定子的透视图；

图3是图2中的组件的上部部分的详细透视图；

图4是根据本发明的旋转电机的定子主体的顶视图。

相同、相似或类似的元件从一个图到另一个图中保持相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了旋转电机10，其包括具有对应于电机的轴线的轴线X的多相定子11。定子11围绕装配在轴13上的转子12，在定子11的内周和转子12的外周之间存在气隙15。定子11被装配成例如在壳体14中转动。

电机10可以在交流发电机模式下工作，特别是为了向车辆的电池和车载网络提供能量，并且如果可应用于电动机模式下，则为了确保车辆的热引擎的启动，并且可选地参与车辆的牵引，单独或与热发动机组合地。

更具体地，转子12包括为一组板形式的主体19。永磁体20被植入到主体19中的腔中。根据应用和电机10所需的功率，磁体20可以由稀土或铁氧体制成。替代地，转子12的磁极可以由线圈形成。

此外，定子11包括由一组板构成的主体23，以及绕组24。主体23由彼此独立的一堆板片形成，并且通过适当的固定系统保持为一组的形式。

如图4所示，主体23由内周25、外周26以及两个轴向端面27,28限定，如图2所示。该主体23设置有齿31，该齿从环形磁轭32的内周延伸，并且成对界定凹口33，用于绕组24的装配。因此，两个连续的凹口33由齿31分开。凹口33轴向地开口到端面27,28中，并且径向地进入定子主体23的内圆柱面25。

如图2和图3所示，绕组24包括插入凹口33中的多个相绕组。凹口33和绕组24的内面之间的绝缘可以例如通过绝缘纸来制造。

这些相绕组各自具有分别对应于相绕组输入端36和相绕组输出3端7的两端。每相绕组由多个例如通过焊接彼此连接的引脚45形成。焊接可以是电焊接。引脚45部分地插入凹口33中，并且在定子主体23的两侧上形成发髻状部40。

绕组24包括至少两个相绕组，该至少两个相绕组通过它们的绕组输出端37在绕组连接电导体50上彼此电连接。发髻状部4被径向地布置在绕组连接电导体50和定子主体23的内周之间。有利地，所述导体50为是圆弧形式的。

在这种情况下，使用两个绕组连接电导体50。每个绕组连接电导体50确保连接到三个绕组输出端37的中性点。在这种情况下，电机是双三相型的。应当理解到，可以根据所设想的应用来调整电机的相数。

另外，连接器48电连接单相绕组的两个引脚(pin)45。由对应的连接器48连接的引脚45彼此成角度地间隔开至少两个连续的引脚45。连接器48形成相绕组和绕组的中性点之间的电连接。连接器48沿着位于测量元件52侧上的发髻状部40周向延伸。

从图3可以清楚地看出的，电机10另外包括用于转子12的角位置的测量的装置51。该测量装置51包括测量元件52，该测量元件52可以产生用于转子的角位置的测量的信号，以及固定在与轴13一体旋转的目标保持器57上的环形磁性目标55。在这种情况下，测量元件52是霍尔效应型的传感器。作为变型，测量元件52可以是分解器(resolver)的形式。

在目标保持器57与轴13一起旋转的作用下，由传感器52接收的磁场变化。传感器52连接到电子指令和控制装置(未示出)，并且给后者发送依赖于所接收的磁场的信号。该装置可以处理所述信号，以便从它们推断转子的角位置和转速。

更具体地，目标保持器57是杯状件形式的。杯状件在其外周上包括具有轴向取向的圆柱形壁571。磁性目标55被固定在面向轴13的壁571的内环形面上。换句话说，磁性目标55径向设置在壁571和测量元件52之间。

与传感器42相反地周向延伸的连接器48包括径向位于定子主体23的外周和凹口34的基部之间的部分。如图4所示，凹口基部34对应于凹口33的最靠近轭32的部分，并且连接两个连续的齿31。连接器48的可以破坏转子12的角位置测量的部分因此与传感器42径向间隔开。

连接器48至少部分地径向地位于定子主体23的外周和对应的发髻状部40之间。优选地，连接器48相对于定子主体23的对应的轴向端面27轴向布置在高度L1处，该高度L1等于或小于，特别是严格小于发髻状部40的高度L2。作为变型，在具有小尺寸的发髻状部的情况下，连接器48的高度严格地大于发髻状部40的高度。

有利地，目标保持器57的壁571形成径向地位于与传感器52相反延伸的连接器48和磁性目标55之间的保护磁性屏蔽。连接器48相对于主体27的端面轴向地设置在高度L1处，该高度L1等于或小于形成保护磁性屏蔽的壁571的高度L3。

优选地，根据图3所示的径向位移的方向D1，连续遇到定子主体23的外周，绕组连接电导体50，连接器48以及对应的发髻状部40。

替代地，来自于多个连接器中的若干连接器48包括径向位于定子主体23的外周和凹口34的基部之间的部分。替代地，连接器48的组件包括径向地位于定子主体23的外周和凹口34的基部之间的部分。

此外，电机10可以借助于图1所示的冷却回路61进行冷却，这允许电机10内的冷却液(在这种情况下是油)的流动。为此，冷却回路61包括泵62，其将油输送到设置在轴13中的中心孔65，并朝向径向向外开口的至少两个孔口68，并且轴向地布置在转子12的两侧上，以便分配在电机10内的冷却液。

因此，该类型的构造使得可以将冷却液体朝向转子12的两个轴向端面输送。冷却回路在闭合回路中操作，使得冷却液体由泵62从储存器69收集，并且在电机10中循环之后回收到所述储存器69中。

此外，转子12可以包括两个凸缘71，每个凸缘抵靠转子12的轴向端面放置。这些凸缘71确保磁体20在转子主体19中的腔内的轴向保持，并且还用于平衡转子12。每个凸缘71可以有利地设置有至少一个突出主体72，突出主体72由叶片构成，并被设计成通过离心突出朝向绕组发髻状部40，抵达对应的端面的冷却液体。

应当理解到，前面的描述仅仅是通过示例的方式提供的，并且不限制本发明的领域，与其的背离不能通过任何其它等价物替换不同的元件来构成本发明的范围。

Claims (10)

1.一种旋转电机(10)，包括：

-转子(12)；

-用于所述转子(12)的角位置的测量的装置(51)，包括能够产生用于所述转子(12)的角位置的测量的信号的测量元件(52)；

-定子(11)，包括：

-包括多个凹口(33)的定子主体(23)；

-包括多个相绕组的绕组(24)，每个相绕组具有绕组输入端(36)和绕组输出端(37)；

-每个相绕组由部分地插入所述凹口(33)中并形成发髻状部(40)的多个引脚(45)形成；和

-至少一个连接器(48)，该至少一个连接器电连接单相绕组的两个引脚(45)，这些引脚(45)彼此成角度地间隔开至少两个连续的引脚；

所述连接器(48)沿着所述发髻状部(40)周向地延伸，并与所述测量元件(52)相反，

其特征在于，所述连接器(48)包括径向地位于所述定子主体(23)的外周和凹口(34)的基部之间的部分。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述连接器(48)至少部分地径向地位于所述定子主体(23)的外周和所述发髻状部(40)之间。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，所述连接器(48)相对于所述定子主体(23)的轴向端面(27)被轴向地布置在一高度(L1)处，该高度(L1)等于，或小于，特别是严格小于所述发髻状部(40)的高度(L2)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，用于所述转子(12)的角位置的测量的所述装置(51)包括磁性目标(55)。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，用于所述转子(12)的角位置的测量的所述装置(51)包括壁(571)，所述壁(571)形成径向地位于所述连接器(48)和所述磁性目标(55)之间的保护磁性屏蔽。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，所述连接器(48)相对于所述定子主体(23)的轴向端面(27)被轴向地布置在一高度(L1)处，该高度(L1)等于或小于形成保护磁性屏蔽的所述壁(571)的高度(L3)。

7.根据权利要求5或6所述的旋转电机，其特征在于，所述磁性目标(55)径向地布置在所述壁(571)和所述测量元件(52)之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述测量元件(52)是霍尔效应传感器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转电机，其特征在于，至少两个相绕组通过它们的绕组输出端(37)在绕组连接电导体(50)上而彼此电连接，所述发髻状部(40)被径向地布置在所述绕组连接电导体(50)和所述定子主体(23)的内周之间。

10.根据权利要求9所述的旋转电机，其特征在于，在径向位移方向(D1)上，所述旋转电机(10)的构造使得所述定子主体(23)的外周、所述绕组连接电导体(50)、所述连接器(48)和所述发髻状部(40)连续遇到。