CN109088517A - 带有集成式电力电子装置的电机 - Google Patents

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CN109088517A CN201810605835.8A CN201810605835A CN109088517A CN 109088517 A CN109088517 A CN 109088517A CN 201810605835 A CN201810605835 A CN 201810605835A CN 109088517 A CN109088517 A CN 109088517A
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Abstract

本发明涉及一种带有集成式电力电子装置(2)的电机(1),所述电机(1)至少包括带有转动轴线(4)的转子(3)和定子(5),所述定子(5)在定子(5)的端侧(6)上具有绕组端部(7),所述定子(5)通过所述绕组端部(7)通过至少三个相(8、9、10)并且为每个相用至少一个输入线路(11)与电力电子装置(2)导电连接,其中,电力电子装置(2)包括至少三个半桥模块(12)以及第一配电元件(13)和第二配电元件(15),所述第一配电元件用于连接电力电子装置(2)和电压源的第一电极(14),所述第二配电元件(15)用于连接电力电子装置(2)和所述电压源的第二电极(16);其中,每个输入线路(11)通过半桥模块(12)与第一配电元件(13)和第二配电元件(15)连接;其中,所述电力电子装置(2)布置在所述定子(5)的端侧(6)上。

Description

带有集成式电力电子装置的电机
技术领域
本发明涉及一种带有通过特殊方式集成在绕组端部区域中的电力电子学组件(下文中称为电力电子装置)的电机,以及所述电力电子装置相对于电机和相对于高压线的连接装置。所述电力电子装置用于调控电机的电流供应。电机包括至少一个带有转动轴线的转子和定子。所述定子在定子端侧具有绕组端部,所述定子通过所述绕组端部通过至少三个相并且为每个相用至少一个输入线路与电力电子装置导电连接。电力电子装置包括至少三个半桥模块以及第一配电元件和第二配电元件,所述第一配电元件用于连接电力电子装置和电压源的第一极,所述第二配电元件用于连接电力电子装置和电压源的第二极。
背景技术
电机尤其用作电力驱动单元,例如应用于机动车,并且所述电机优选地通过用于传递驱动机动车的扭矩的变速器作为补充。
电机和电力电子装置通常是通过三个相(导线)相互电连接的。电力电子装置与电源(三相交流电网或直流电源,例如在电动车辆或混合动力车辆中的蓄电池)连接。电力电子装置通常包括带有相应于电流和电压设计的半导体的电力模块。所述半导体可用已知的方法通过控制切换为导电或不导电的状态。以此产生电流特征曲线,所述电流特征曲线例如是在用于机动车驱动的当前工作点对于电机所必须的。
定子通常由至少一个铁芯构成,所述铁芯中布置有至少一个绕组。在绕组通电时在电机内产生磁场(定子场、旋转场)。定子磁场与转子相互作用并由于转子励磁或特殊的转子结构对转子产生力的作用,最终在转子轴上产生扭矩。定子上的绕组多数利用线圈构造,所述线圈具有确定匝数,并根据各相的可能的电压、电流的关系以及取决于转速的对扭矩特征曲线的要求相应地连接(串联、并联、混联)。线圈通常由铜线、大多由绝缘的圆线绕制。在此,所述铜线可以平行地连成具有所需截面的导线组。
线圈可预加工并接着通过槽开口装入定子槽中。线圈也可以机械地直接在定子中制造或者说绕制。布置在定子中的线圈被连接为相,或者在定子处进行单个的相之间的相互连接,例如以星形连接或三角连接的形式。备选地,单个的开口的、由具有所需横截面的实心导体构成的线圈匝可以轴向地导入槽中并且接着通过适宜的工艺(焊接、激光焊接)连成所谓的发卡式绕组。
绕组与绕组类型无关地具有与电力电子装置的导线的触点接通的可能方式。通常在电机的壳体上布置有为所述触点接通设置的连接板。所述连接板包含合适数量的螺纹连接位置,绕组终端和至电力电子装置的导线在所述螺纹连接位置上拧紧。电机与电力电子装置的连接部通常包括下列组件:(例如在电机上的)连接夹板;电机的各个绕组终端的至电机内部的连接板的导引件;电力电子装置上的连接板;在电力电子装置内的、半导体模块和电力电子装置连接板的触点连接部;电机与电力电子装置之间的屏蔽的、带有对应螺纹连接末端的导线。
电机与电力电子装置之间的这类连接方式造成了驱动单元有限的灵活性,因为需要特殊的(大的)结构空间并且必须在安装电力驱动系时遵循预定的顺序。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,至少部分地缓解或彻底解决相对于现有技术所提出的问题。尤其建议一种带有集成的电力电子装置的电机,其设计紧凑并且可实现组件的简化安装。
为解决所述技术问题,按照本发明建议一种带有集成的电力电子装置的电机,其至少包括带有转动轴线的转子和定子。所述定子在定子的端侧具有绕组端部,所述定子通过所述绕组端部通过至少三个相并且为每个相用至少一个输入线路与电力电子装置连接。电力电子装置包括至少三个半桥模块以及第一配电元件和第二配电元件,所述第一配电元件用于连接电力电子装置和电压源的第一电极,所述第二配电元件用于连接电力电子装置和电压源的第二电极。每个输入线路通过半桥模块与第一配电元件和第二配电元件连接。通过在运行中对半桥模块相应的控制,每个输入线路通过半桥模块选择性地与第一配电元件或者第二配电元件电连接,使得与工作点相应的电流可流入输入线路。电力电子装置布置在定子的端侧上。
电力电子装置尤其环状地在定子的端侧上、优选在整个圆周上延伸,尤其至少在270度的角度范围上延伸。
电力电子装置尤其连接在定子上,使得定子和电力电子装置不需要分开安装。因此定子和电力电子装置可以在与其他组件不相关的安装过程中制造。电力电子装置优选在定子上这样布置,使得电力电子装置沿径向不越过定子(优选也不越过转子)向外延伸。
电力电子装置的冷却尤其通过输入线路或通过电力电子装置在定子上的连接实现。必要时可以为电力电子装置设置自己的冷却装置,例如通过沿径向例如在外部连接在电力电子装置上的壳体。
尤其不需要配设壳体,电力电子装置通常必须连接在该壳体上。电力电子装置优选通过刚性的连接在定子上连接并由此固定在定子或电机上。所述刚性连接优选(仅)通过绕组端部的多个输入线路构成,所述输入线路尤其设计为刚性的(即电力电子装置的自重不造成塑性变形)输入线路(特别合适的是发卡式绕组)。
定子、转子和绕组端部这些组件是电机构造中已知的电机组成部分。在此建议,将电力电子装置以节省空间的方式与绕组端部紧邻地布置。
多个半桥模块的至少一个尤其包括导电的承载板和所述承载板上的至少一个第一半导体开关以及第二半导体开关,其中,输入线路在连接部处触点接通承载板,并且通过所述承载板和第一半导体开关与第一配电元件连接,通过所述承载板和第二半导体开关与第二配电元件接通。
半导体开关优选附加地分别与控制线路连接,所述半导体开关通过所述控制线路切换为导电状态或不导电状态。两个半导体开关和承载板(尤其和控制线路一起)构成了半桥模块。
定子或定子绕组中的各个线圈通过导电的承载板被电流加载。所述电流由通过配电元件连接在电力电子装置上的电压源产生。设置用于驱动电机的电流通过半导体开关导向承载板并通过承载板继续导向输入线路。
通过在运行中对半桥模块的相应控制使每个输入线路通过半桥模块选择性地与第一配电元件或第二配电元件电连接,使得与工作点相应的电流可流入输入线路。
用于控制线路的接通和通电的控制装置尤其与电力电子装置远离地布置,因此所述控制装置不包括在术语“电力电子装置”中。
按照优选的设计方案,配电元件沿周向环形或环扇形地延伸。其中一个配电元件例如可以布置在连接部沿径向的外侧,另一个配电元件布置在连接部沿径向的内侧。
按照另一优选的设计方案,配电元件沿周向环形或环扇形地延伸并沿轴向相继地布置。
环形的设计方案包括的是,相的每个线圈(输入线路)和涉及到的、单构件式设计的配电元件直接(通过第一电路)连接,在线圈也构成相的多相系统中,则每个相或每个半桥模块和涉及到的、单构件式设计的配电元件直接(通过第一电路)连接。所述的涉及到的配电元件在此环状地沿周向延伸。
与之相对的,环扇形的设计方案包括的是,涉及到的配电元件包括多个沿周向相继布置的扇形体,其中每个扇形体与一个或多个线圈(在多相系统中也就是相)(或者输入线路),或与一个或多个半桥模块(通过第一电路或触点接通)连接。
至少一个承载板尤其沿轴向布置在第一配电元件和第二配电元件之间。这种类型的布置是沿径向非常紧凑地构造的,因为组件承载板和配电元件沿轴向相继地布置。
输入线路以绕组端部为出发点尤其延伸通过设置在配电元件之一中的凹部直至连接部。
按照另一设计方案,连接部在至少一个承载板上沿径向布置在配电元件的内侧或外侧,所述配电元件位于承载板和绕组端部之间,使得输入线路从所述配电元件处经过延伸至连接部。
按照优选的设计方案,承载板具有用于容纳输入线路的套筒,其中,所述套筒与输入线路通过所述套筒的机械变形连接。
套筒与承载板尤其是彼此分开制造并相互接合的部件。所述套筒优选(沿轴向)穿过承载板并且至少在一侧或在两侧超过承载板。
输入线路为了与承载板连接尤其(沿轴向)插入套筒并在所述套筒中例如通过所述套筒的机械变形连接。所述套筒尤其也可以通过或者备选地通过例如钎焊或熔焊的方法与输入线路连接。
按照(另一)优选设计方案,连接部通过承载板和输入线路的烧结连接构成。承载板和输入线路尤其被高压和高温加载并由此产生烧结连接。
半导体开关尤其分别通过至少一个可变形的第一电路(即第一触点接通)与各个配电元件连接。尤其为每个半导体开关设置了多个第一电路。所述电路优选通过冷焊(“bonding”)的方法与半导体开关和/或与配电元件连接。
尤其至少一个配电元件设计为环扇形并通过多个沿周向相继布置的扇形体构成,其中,相邻布置的扇形体分别通过至少一个可变形的第二电路(第二触点接通)连接。在此每个扇形体尤其通过至少一个刚性的第一电路和承载板连接。以此尤其确保扇形体(通过承载板和输入线路的刚性连接)相互刚性地布置。
尤其为至少一个相设置多个输入线路。备选地为每个相仅设置一个输入线路。
承载板尤其沿周向(在同一半径上)相邻布置。
输入线路尤其设计为刚性的,并且以此电力电子装置只能使得输入线路弹性变形。因此电力电子装置在壳体或类似物上的连接是不必要的。通过输入线路和定子已经确保了电力电子装置的几何稳固性。
单个线圈的输入线路尤其在绕组端部内不相互接通,而是从绕组端部中引出。
电机尤其包括发卡式绕组,其中,一个匝设计具有必要的输入线路或者用输入线路引出。
对于电机尤其只需要两个高压电路,即第一电极(正极)和第二电极(负极)。
对于按照本发明的电机,可为整个电机使用相同的半桥模块,因此实现了高模块化。
在每个相应用多个半桥模块时,要考虑相对于绕组的线圈的单个触点接通位置需要的较小的电流负载能力。
用按照本发明的电机可容易地实现多相方案(多于三相)。
单个的扇形体可以连接为半桥电路也可以连接为全桥电路。
应当指出的是,文中使用的序数词(“第一”、“第二”)首要(只)用于区别相同的对象、尺寸或过程,尤其没有强制规定所述对象、尺寸或过程相互的关联性和/或顺序。若所述的关联性和/或顺序是必要的,则会在此明确提出或者对于本领域技术人员在研究具体描述的设计方案时是明显的。
附图说明
下面将根据附图对本发明以及本技术领域进行详细阐述。应当指出的是,附图中示出的特征为示意性的并且尤其在其尺寸关系方面不具有说服力。在不造成技术上的矛盾或者在此明确排除的情况下,附图中示出的特征可单独地或者相互结合地与其他附图的和/或前文描述的内容相结合。在附图中:
图1在立体视图中示出了在已知构造中的电机和电力电子装置;
图2示出了带有三个相的驱动装置的电路图;
图3在立体视图中示出了电力电子装置的局部;
图4在立体视图中示出了带有绕组端部的电机;
图5示出了具有按照第一设计方案变型的电力电子装置的根据图4的电机;
图6示出了根据图5的局部视图;
图7用立体背视图示出了根据图6的局部视图;
图8在立体视图中示出了按照图3至7的电力电子装置的部分,其带有作为第一触点接通、即第一电路的键合;
图9在立体视图中示出了带有按照其他方案设计的第一电路的电力电子装置的局部;
图10用立体背视图示出了根据图9中所示的局部;
图11用立体背视图示出了电力电子装置的局部,其带有按照其他方案设计的半导体模块和线圈输入线路的连接;
图12用立体前视图示出了根据图11所示的局部;
图13在立体视图中示出了带有按照第二设计方案变型的电力电子装置的电机;
图14示出了根据图13的局部视图;
图15用立体背视图示出了根据图14所示的局部;
图16在立体视图中示出了根据图13的电机的绕组端部;
图17在立体视图中示出了带有第二配电元件和第二半导体开关的按照图16的绕组端部;
图18在立体视图中示出了按照图16或17的、额外地带有承载板和第一半导体开关的绕组端部;
图19在立体视图中示出了按照图16或17和18的、额外地带有第一配电元件的绕组端部;
图20在立体视图中示出了按照图13至19的电力电子装置的局部;
图21在立体视图中示出了电力电子装置的第一实施例,其带有借助套筒的连接;
图22在立体视图中示出了电力电子装置的第二实施例。
具体实施方式
图1在立体视图中示出了在已知构造中的电机1和电力电子装置2。电机1包括带有转动轴线4的转子3和定子5。电机1和电力电子装置2的连接通过输入线路11进行,在此为每个相8、9、10都设有输入线路。电力电子装置2与电机1有间距地布置。电力电子装置2通过第一电极14和第二电极16与电压源连接。
电机1和电力电子装置2的这种连接方式造成了驱动单元有限的灵活性,因为需要特殊的(大的)结构空间并且必须在安装电力驱动系时遵循预定的顺序。
图2示出了带有三个相8、9、10的驱动设备的电路图。三个相8、9、10的电流基本通过三个半桥模块12的相应控制产生。每个半桥模块12与电压源的第一电极14以及第二电极16连接。每个半桥模块12具有第一半导体开关18和第二半导体开关19,所述两个半导体开关通过控制线路(未示出)可切换为导电的或不导电的。在此示出的电路图构成了电机1的电力电子装置2,其中,单个的半桥模块12通过输入线路11与定子5在绕组端部7处的相终端连接。
图3在立体视图中示出了电力电子装置2的局部。所示出的电力电子装置2的局部包括半桥模块12以及用于连接电力电子装置2和电压源第一电极14的第一配电元件13和用于连接电力电子装置2和电压源第二电极16的第二配电元件15。输入线路11通过半桥模块12与第一配电元件13以及第二配电元件15连接。
半桥模块12包括导电的承载板17和布置在承载板17上的第一半导体开关18以及第二半导体开关19。输入线路11(例如第一相8的线圈)在连接部20处与承载板17触点接通,并且所述输入线路通过承载板17和第一半导体开关18与第一配电元件13连接以及通过承载板17和第二半导体开关19与第二配电元件15连接。
每个半导体开关18、19附加地分别与控制线路连接,所述半导体开关18、19可通过所述控制线路切换为导电状态或不导电状态。两个半导体开关18、19和承载板17(尤其与控制线路一起)构成半桥模块12。
通过在运行中半桥模块12相应的控制,每个输入线路11通过半桥模块12选择性地与第一配电元件13或第二配电元件15电连接,使得与工作点相应的电流可流入输入线路11。
定子5通过导电的承载板17被电流加载。所述电流由通过配电元件13、15连接在电力电子装置2上的电压源提供。规定用于驱动电机的电流通过半导体开关18、19向承载板17传导并通过承载板17向输入线路11传导。
输入线路11设计为实心的和刚性的,因此通过电力电子装置2的自重只能弹性变形。因此电力电子装置2在壳体或类似物上的连接是不必要的。通过输入线路11和定子5已经确保了电力电子装置2的几何稳固性。与之相关的特别适宜的绕组是发卡式绕组。
图4在立体视图中示出了带有绕组端部7的电机1。图5示出了按照图4的、带有按照第一设计方案变型的电力电子装置2的电机1。图6示出了按照图5的局部视图。图7用立体背视图示出了根据图6所示的局部。图4至7将在下文中一同描述。
电机1包括带有转动轴线4的转子3和定子5。定子被冷却罩29包围。定子5在定子5的端侧6上具有绕组端部7,定子5通过所述绕组端部通过至少三个相8、9、10并且为每个相8、9、10都用至少一个输入线路11与电力电子装置2导电连接。电力电子装置2包括多个(在此例如18个)半桥模块12,还包括用于连接电力电子装置2和电压源第一电极14的第一配电元件13以及用于连接电力电子装置2和电压源第二电极16的第二配电元件15。每个输入线路11通过半桥模块12与第一配电元件13和第二配电元件15连接。电力电子装置2布置于定子5的端侧6上。可以看出电力电子装置2环形地、在此在整个圆周上地在定子5的端侧6上延伸。
电力电子装置2连接在定子5上,使得定子5和电力电子装置2不需要分开安装,因此定子5和电力电子装置2可以在与其他组件不相关的安装过程中制造。在此电力电子装置2在定子5上以这种方式布置,使得电力电子装置2沿径向22不越过定子5的冷却罩29向外延伸。
电力电子装置2的冷却在此至少通过输入线路11和定子5或通过包围定子5的冷却罩29实现。电力电子装置2的附加冷却可以单独地实现。
在此未设置电力电子装置2连接在其上的壳体。电力电子装置2通过刚性的输入线路11连接在绕组端部7或定子5上并由此固定在定子5或电机1上。
正如上文描述的,每个半桥模块12包括导电的承载板17和布置在承载板17上的第一半导体开关18和第二半导体开关19,其中,输入线路11在连接部20处与承载板17触点接通,所述输入线路通过承载板17和第一半导体开关18与第一配电元件13连接以及通过承载板17和第二半导体开关19与第二配电元件15连接。
承载板17沿周向21(在同一半径上)相邻地布置。
配电元件13、15沿周向21环形地延伸,其中,第一配电元件13沿径向22布置在连接部20之外,另一个配电元件15沿径向22布置在连接部20的之内。
半导体开关18、19通过至少一个(在此为三个相应设计的)可变形的第一电路26(第一触点接通)与各自的配电元件13、15连接。在此,第一电路26与半导体开关18、19和与配电元件13、15通过冷焊连接(所谓的“bonding”)。
为每个相8、9、10设置多个输入线路11。所述输入线路11设计为刚性的,并且以此电力电子装置2只能造成弹性变形。因此电力电子装置2在壳体或类似物上的连接是不必要的。通过输入线路11和定子5已经确保了电力电子装置2的几何稳定性。
图8在立体视图中示出了按照图3至7的电力电子装置2的部分。在此,半导体开关18、19分别通过三个第一电路26和配电元件13、15连接。
图9在立体视图中示出了带有第一电路26的其他方案的电力电子装置2的部分。在此第一电路26以连接夹板构成。
图10用立体背视图示出了根据图9的电力电子装置2的部分。承载板17和输入线路11之间的连接部20通过承载板17和输入线路11的烧结连接构成。承载板17和输入线路11为此被施加高压和高温并因此产生烧结连接。
图11用立体背视图示出了电力电子装置2的部分,其带有连接部20的其他设计方案。图12用立体前视图示出了根据图11的部分。图11和图12将在下面一同描述。
在此,承载板17具有用于容纳输入线路11的套筒25,其中,套筒25通过套筒25的机械变形与输入线路11连接。
套筒25和承载板17尤其是彼此分开制造并相互接合的构件。套筒25优选(沿轴向23)穿过承载板17并且可以看到在两侧延伸超过承载板17。
为了与承载板17连接,输入线路11(沿轴向23)插入套筒25并在插入处例如通过套筒25的机械变形连接。
图13在立体视图中示出了带有按照第二设计方案变型的电力电子装置2的电机1。图14示出了根据图13的局部视图。图15用立体背视图示出了根据图14的局部视图。图16在立体视图中示出了按照图13的电机1的绕组端部7。图17在立体视图中示出了按照图16的、带有第二配电元件15和第二半导体开关19的绕组端部7。图18在立体视图中示出了按照图16或17的、附加带有承载板17和第一半导体开关18的绕组端部7。图19在立体视图中示出了按照图16或17和18的、附加带有第一配电元件13的绕组端部7。图20在立体视图中示出了按照图13至19的电力电子装置2的部分。图13至20将在下面一同描述。
在此参照图4至7的设计方案。电极1包括带有转动轴线4的转子3和定子5。所述定子5在定子5的端侧6上具有绕组端部7,定子5通过所述绕组端部通过至少三个相8、9、10并且为每个相8、9、10用至少一个输入线路11与电力电子装置2导电连接。电力电子装置2包括多个(在此例如18个)半桥模块12以及用于连接电力电子装置2和电压源第一电极14的第一配电元件13和用于连接电力电子装置2和电压源第二电极16的第二配电元件15。每个输入线路11通过半桥模块12与第一配电元件13和第二配电元件15连接。电力电子装置2布置于定子5的端侧6上。
在此,配电元件13、15环段形地沿周向21延伸并沿轴向23相继地布置。
环扇形的设计方案包括的是,涉及到的配电元件13、15包括多个沿周向21相继布置的扇形体27,其中,每个扇形体与一个输入线路11连接。彼此相邻布置的扇形体27分别通过至少一个可变形的第二电路28(第二触点接通)相互连接。在此,每个扇形体27通过刚性的第一电路26(在此,第一电路26通过配电元件13、15和半导体开关18、19的直接连接构成)和承载板17连接。由此确保的是,扇形体27(通过承载板17和输入线路11的刚性连接)相互刚性地布置。
承载板17沿轴向23在第一配电元件13和第二配电元件15之间布置。这种类型的布置沿径向22是非常紧凑地构造的,因为组件承载板17和配电元件13、15沿轴向23相继地布置。
在图15、17和20中可以看出的是,每个输入线路11以绕组端部7为出发点穿过设置在第二配电元件15中的凹部24延伸直至连接部20。
图21在立体视图中示出了电力电子装置2的第一实施例。在此参照图20的设计方案。与图20不同的是,在此,承载板17和输入线路11的连接部20由套筒25构成。与此相关的可参照对图11和图12的描述。
图22在立体视图中示出了电力电子装置2的第二实施例。在此参照图20和图21的设计方案。与图21一样,在此承载板17和输入线路11的连接部20由套筒25构成。与此相关的可参照对11和图12的描述。
在此,输入线路11和承载板17的连接部20布置在沿径向在配电元件13、15的内部的至少一个承载板17上,因此输入线路11从第二配电元件15处经过延伸至连接部20。附加地,用于输入线路11的、沿径向22伸出的连接板可以设置在承载板17上。
附图标记清单
1 电机
2 电力电子装置
3 转子
4 转动轴线
5 定子
6 端侧
7 绕组端部
8 第一相
9 第二相
10 第三相
11 输入线路
12 半桥模块
13 第一配电元件
14 第一电极
15 第二配电元件
16 第二电极
17 承载板
18 第一半导体开关
19 第二半导体开关
20 连接部
21 周向
22 径向
23 轴向
24 凹部
25 套筒
26 第一电路
27 扇形体
28 第二电路
29 冷却罩

Claims (13)

1.一种带有集成式电力电子装置(2)的电机(1),所述电机(1)至少包括带有转动轴线(4)的转子(3)和定子(5),所述定子(5)在定子(5)的端侧(6)上具有绕组端部(7),所述定子(5)通过所述绕组端部(7)通过至少三个相(8、9、10)并且为每个相用至少一个输入线路(11)与电力电子装置(2)导电连接,其中,电力电子装置(2)包括至少三个半桥模块(12)以及第一配电元件(13)和第二配电元件(15),所述第一配电元件用于连接电力电子装置(2)和电压源的第一电极(14),所述第二配电元件(15)用于连接电力电子装置(2)和所述电压源的第二电极(16);其中,每个输入线路(11)通过半桥模块(12)与第一配电元件(13)和第二配电元件(15)连接;其中,所述电力电子装置(2)布置在所述定子(5)的端侧(6)上。
2.按权利要求1所述的电机(1),其中,至少一个半桥模块(12)包括导电的承载板(17)和在所述承载板(17)上包括至少一个第一半导体开关(18)和第二半导体开关(19);其中,输入线路(11)在连接部(20)处触点接通承载板(17),并且所述输入线路(11)通过承载板(17)和第一半导体开关(18)与第一配电元件(13)连接,以及通过承载板(17)和第二半导体开关(19)与第二配电元件(15)连接。
3.按权利要求2所述的电机(1),其中,配电元件(13、15)环形地或者环扇形地沿周向(21)延伸并且配电元件(13、15)其中一个沿径向布置在连接部(20)外侧,配电元件(15、13)中的另外一个沿径向布置在连接部(20)内侧。
4.按权利要求2所述的电机(1),其中,所述配电元件(13、15)环形地或者环扇形地沿周向(21)延伸并且沿轴向(23)相继地布置。
5.按权利要求4所述的电机(1),其中,至少一个承载板(17)沿轴向(23)布置在所述第一配电元件(13)和所述第二配电元件(15)之间。
6.按权利要求5所述的电机(1),其中,输入线路(11)以所述绕组端部(7)为出发点延伸通过设置在配电元件(13、15)之一中的凹部(24)直至连接部(20)。
7.按权利要求5所述的电机(1),其中,所述连接部(20)在至少一个承载板(17)上沿径向(22)布置在配电元件(13、15)内侧或外侧,所述配电元件定位在所述承载板(17)和所述绕组端部(7)之间,使得输入线路(11)在所述配电元件(13、15)处经过延伸至连接部(20)。
8.按权利要求2至7之一所述的电机(1),其中,所述承载板(17)具有用于容纳输入线路(11)的套筒(25),其中,所述套筒(25)通过套筒(25)的机械变形与所述输入线路(11)连接。
9.按权利要求2至7之一所述的电机(1),其中,所述连接部(20)由所述承载板(17)和所述输入线路(11)的烧结连接构成。
10.按权利要求2至9之一所述的电机(1),其中,半导体开关(18、19)分别通过至少一个能变形的第一电路(26)与各自的配电元件(13、15)连接。
11.按权利要求2至9之一所述的电机(1),其中,至少一个配电元件(13、15)设计为环扇形并且由多个沿周向(21)相继地布置的扇形体(27)构成,其中相邻布置的扇形体(27)分别通过至少一个能变形的第二电路(28)连接;其中,每个扇形体(27)通过至少一个刚性的第一电路(26)与承载板(17)连接。
12.按权利要求2至11之一所述的电机(1),其中,所述承载板(17)沿周向(21)相邻地布置。
13.按前述权利要求之一所述的电机(1),其中,所述输入线路(11)是刚性的并且通过电力电子装置(2)只能引起弹性变形。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019201381A1 (de) * 2019-02-04 2020-08-06 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Elektrische Maschine
DE102020206071A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator mit mehrsträngigen Wicklungssystemen, Elektromotor und Kraftfahrzeug
DE102020121176B3 (de) 2020-08-12 2021-08-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromaschinen-Motorstator, bei dem jeweils zwei Formstab-Axialenden elektrisch schaltbar miteinander verbunden sind
EP4293884A1 (de) * 2022-06-14 2023-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003079090A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Asmo Co Ltd 回転機器
EP1418660A1 (en) * 2002-11-07 2004-05-12 Nissan Motor Company, Limited A.C. Motor-inverter integrated drive unit
JP2014057494A (ja) * 2012-09-14 2014-03-27 Denso Corp 車両用回転電機
JP2014096967A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Nissan Motor Co Ltd 機電一体駆動ユニット
CN104823369A (zh) * 2012-09-10 2015-08-05 普罗蒂恩电子有限公司 电动机或发电机
CN105122626A (zh) * 2013-04-16 2015-12-02 三菱电机株式会社 逆变器装置以及逆变器一体化型电动机
GB2530255B (en) * 2014-09-15 2017-02-22 Protean Electric Ltd A lead frame for an electric motor or generator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014114615A1 (de) * 2014-10-08 2016-05-25 Feaam Gmbh Wicklungssystem

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003079090A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Asmo Co Ltd 回転機器
EP1418660A1 (en) * 2002-11-07 2004-05-12 Nissan Motor Company, Limited A.C. Motor-inverter integrated drive unit
CN104823369A (zh) * 2012-09-10 2015-08-05 普罗蒂恩电子有限公司 电动机或发电机
JP2014057494A (ja) * 2012-09-14 2014-03-27 Denso Corp 車両用回転電機
JP2014096967A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Nissan Motor Co Ltd 機電一体駆動ユニット
CN105122626A (zh) * 2013-04-16 2015-12-02 三菱电机株式会社 逆变器装置以及逆变器一体化型电动机
GB2530255B (en) * 2014-09-15 2017-02-22 Protean Electric Ltd A lead frame for an electric motor or generator

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