CN110168880A

CN110168880A - 用于电机的转子和转子电路

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Publication number: CN110168880A
Application number: CN201780077412.7A
Authority: CN
Inventors: H·赫尔曼
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-08-23
Anticipated expiration: 2037-10-26
Also published as: DE102016224916A1; CN110168880B; EP3555998A1; US20190296623A1; US11218064B2; WO2018108372A1; EP3555998B1

Abstract

本发明涉及一种用于电机的转子。所述转子具有转子体和偶数n个设置在转子体上的极对，所述极对包括各一个转子绕组。所述极对的转子绕组在转子的用于导入或导出穿过转子绕组的励磁电流的两个电连接端之间串联连接，所述电连接端尤其可以是滑环连接端。在此所述串联电路具有第一区段，从所述连接端中的第一连接端出发在串联电路中首先设置的n/2个转子绕组属于所述第一区段，并且所述串联电路具有第二区段，在串联电路中剩余的在所述连接端中的第二连接端之前设置的另n/2个转子绕组属于所述第二区段。转子绕组和串联电路以这样的方式实施，即，在所述两个连接端之间施加直流电压时，在串联电路中出现的直流电流通过相应的转子绕组的径向分量在第一区段的每个所述转子绕组中总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧，而在第二区段的每个所述转子绕组中相反地总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧。

Description

用于电机的转子和转子电路

技术领域

本发明涉及一种用于电机、尤其是他励同步电机的转子、一种包括这样的转子的、用于对所述转子操控的转子电路以及一种包括这样的转子的他励同步电机。

背景技术

在许多电气系统中，电机针对最为不同的任务使用。在电气运行的车辆、尤其是机动车、例如客车中，电机作为牵引机使用。在电机中已知最为不同的结构型式，尤其是所谓的“同步电机”。其理解为在电机运行中的单相和三相电流同步电机，其中通常恒定磁化的转子(转动部分)在正常运行中(无过载地)同步被定子中运动的转动磁场带动。

转子可以借助至少一个永磁体或电磁铁构成。在第一情况中涉及“自励的”(同步)电机，而在第二情况中涉及“他励的”(同步)电机，其中，与定子磁场相互作用的转子磁场首先借助穿过在转子上至少一个励磁线圈(转子绕组)的相应的电流而产生。借助在定子和转子之间的磁性相互作用提供的能量可以通过与转子经由其转子体连接的或与其一件式构成的转子轴获取并且例如用于驱动机动车或其他机器。

在大多数情况中，转子体和转子轴由导电的材料、尤其是由金属构成。这导致，在他励的电机中，在一方面转子体和转子轴与另一方面至少一个包围其的转子绕组之间可能出现寄生电容，从而在电机的运行期间、尤其是也在脉冲宽度调制的供应电压时，在转子绕组中基于容性耦合可能出现在转子体和转子轴中的寄生电流。这样的电流一方面导致不希望的能量损耗并且另一方面也可能导致对转子轴本身或其轴承的损害。为了减少这样的轴承损坏，典型地设置用于对转子轴接地的轴承保护装置，所述轴承保护装置将轴承“短接”并且这样应该避免穿过轴承的电流通过。

发明内容

本发明的任务是，将与转子绕组与转子体或转子轴之间这样的容性耦合关联的缺点进一步减少。

该任务的解决按照独立权利要求的教导通过一种按照权利要求1所述的用于电机的转子、一种按照权利要求6所述的转子电路以及一种包括这样的转子的他励同步电机来实现。本发明的不同的实施形式和进一步扩展方案是从属权利要求的技术方案。

本发明的第一方面涉及一种用于电机、尤其是他励同步电机的转子。所述转子具有转子体和偶数n个设置在转子体上的极对，所述极对包括各一个转子绕组。所述极对的转子绕组在转子的两个用于导入或导出穿过转子绕组的励磁电流的电连接端之间串联连接，所述电连接端尤其可以是滑环连接端。所述转子绕组尤其是可以这样构成，使得串联相继的极对的极性交替。在此，所述串联电路具有第一区段，从所述连接端中的第一连接端出来在串联电路中首先设置的n/2个转子绕组属于所述第一区段，并且所述串联电路具有第二区段，在串联电路中剩余的设置在所述连接端中的第二连接端之前的另n/2个转子绕组属于所述第二区段。所述转子绕组和所述串联电路以这样的方式实施，即，在所述两个连接端之间施加直流电压时，在串联电路中出现的穿过相应的转子绕组的直流电流的径向分量在第一区段的每个所述转子绕组中总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧，而在第二区段的每个所述转子绕组中相反地总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧。

“极对”按本发明的意义、如在电工技术中常见的那样可理解为包括北磁极和所属的南磁极的一对。所述极对尤其是可以如在这里借助电磁铁产生，所述电磁铁为此典型地具有缠绕的励磁线圈，所述励磁线圈通常围绕铁磁材料(例如铁)的芯缠绕，所述芯用于引导并且加强由励磁线圈产生的磁场。所述芯尤其可以是转子体的部分。

“转子绕组”按本发明的意义可理解为转子的励磁线圈，所述励磁线圈在电流通过其时产生这样的极对，所述极对设置用于与由所属的定子产生的磁场为了电机的电动的驱动的目的而共同作用。

在串联电路中在转子运行时出现的穿过相应的转子绕组的直流电流的“径向分量”按本发明的意义可理解为通过转子绕组的直流电流的方向分量，所述方向分量(与转子绕组的横截面的形状无关，所述横截面尤其是可以采用至少基本上圆形的、矩形的、椭圆形的形状亦或其他形状)对应于转子绕组的缠绕高度的方向。因为通常转子绕组分层地实施，所以在该情况中径向分量尤其是对应于垂直于转子绕组的相继的层延伸的方向。穿过相应的转子绕组的电流因此总体上在如下情况从转子绕组的外侧延伸至其内侧(或反之)，即，沿缠绕高度的方向延伸的净电流从转子绕组的外侧延伸至其内侧(或反之)，所述净电流能够作为沿极对的整个转子绕组的电流的径向分量的总和或积分来确定，其中不排除，转子绕组也具有一个或多个单独的区域，在所述区域中，径向的电流分量沿反向的方向延伸。各个转子绕组的绕组优选螺旋形或正柱状地实施。然而杂乱的绕组也是可能的。

为了理解本发明及其优点而有用的是，考察以下两个在这里共同作用的物理效果：

一方面，转子的各个串联连接的转子绕组(励磁线圈)的相应的总的电阻抗Z(也称为视在阻抗或阻抗)实际上由励磁线圈的(通常欧姆的)有效阻抗及其感性的无功阻抗组成。如果现在串联电路施加到供应电压上，则因此在每个所述转子绕组上产生电压降，从而电压降的总和对应于供应电压。因此例如相对于接地测量的电压电位在转子绕组的指向供应电压的正点的端部上高于在指向负极的端部上。

另一方面在转子体和尤其是其转子轴和围绕转子体或转子轴设置的转子绕组之间此外常常出现寄生电容，所述寄生电容可能导致在转子绕组与转子体或转子轴之间的容性耦合并且因此基于该耦合导致在转子体或转子轴中产生的电流。该容性耦合在此尤其是可以通过转子绕组的相应的线圈芯促成，所述线圈芯尤其是可以是转子体的集成的组成部分。基于电容的一般的距离相关性(在平板电容中如已知的适用：C～A/d，其中C是电容，A是电极面各并且d是电极(板)的距离)，在此转子绕组的沿径向方向靠近转子绕组的中心设置的份额(尤其是绕组层)比处于更远地外面的份额(尤其是绕组层)更多地对容性耦合做出贡献。此外该耦合的效果尤其是与电压相关的，从而在电压更高时在转子体或轴中造成更高的电流。

这两个技术效果组合地引起，对于容性耦合存在区别，即，电流在转子绕组的内侧进入转子绕组中并且从那里沿径向方向(例如一层层地)向外流或反之。在第一种情况中，转子绕组的强烈容性耦合的内部部分具有更高的电压电位，所述电压电位因此可以引起在转子体或转子轴中的更强的电流。在后来说明的情况中与此相反地，转子绕组的强烈耦合的内部部分基于转子绕组的总阻抗Z处于更低的电位上，从而基于耦合产生的电流也在转子体或转子轴中更小。

通过转子的所提出的构造，共模电流的高度可以相对于不对称的情况减少，因为现在成对地在其串联的布置结构中对应的、具有相反的极性的转子绕组(例如两个直接与连接端连接的转子绕组，或两个围绕中点成一行的转子绕组)彼此基于类似强烈的容性耦合至少类似地引起相反方向的大的漏泄电流，所述漏泄电流因此相应地至少部分地相互抵消。因此可以进一步减少与在转子绕组和转子体或转子轴之间的这样的容性耦合相关联的缺点。另一个可能的优点在于，此外在借助这样的转子构造的电机中也可以实现电磁兼容性(EMV)的改善。

以下说明转子及其进一步扩展方案的优选的实施形式，只要不被明确地排除，所述实施形式可以分别任意相互以及与本发明的下面说明的其他方面组合。

按照转子的优选的第一实施形式，在所述串联电路的范围中，第一区段和第二区段在连接点处这样连接，使得两个直接相继的并且越过连接点连接的转子绕组分别从处于其相应的绕组的外侧上的绕组区段出发与连接点连接。以这种方式，给出转子绕组的关于全部转子绕组对称的实施方式，其尤其是在相应对称构造的转子体中可以用于减少在转子体并且尤其是转子轴中的以上描述的漏泄电流。

按照一种备选于此的另外的优选的实施形式，在所述串联电路的范围中，第一区段和第二区段在连接点处这样连接，使得两个直接相继的并且越过连接点连接的转子绕组分别从处于其相应的绕组内侧上的绕组区段与所述连接点连接。首先借此同样产生已经关联优选的第一实施方式所述的优点。作为另外的优点还有，在这里从转子的所述连接端出来作为第一个转子绕组设置的两个转子绕组(以下称为：“外部的转子绕组”)分别具有沿径向方向从较弱地耦合的外侧至转子绕组的内侧的电流，从而总体上产生至转子体和至轴的较弱的容性耦合，在所述两个转子绕组上，出现最高的或最低的电压电位并且因此也出现在整串中的最高的容性耦合。虽然基于以减弱的形式的较小的电压电位，相应的内容也适用于在串联电路中在两个最外面的转子绕组之间的其他转子绕组。

按照另一种优选的实施形式，所述转子绕组和所述串联电路以这样的方式对称地实施，使得第一区段相对于转子体的寄生电容至少基本上相当于第二区段相对于转子体的寄生电容。按照一种对此优选的进一步扩展方案，分别相对于转子体，在第一区段和第二区段的寄生电容之间的差别不多于在n个转子绕组的在转子的各连接端之间延伸的整个串联电路相对于转子体造成的寄生电容的10％，优选5％，特别优选2％。因此在该实施形式中可能的是，进一步减少在转子体中并且尤其是在转子轴中的容性耦合或由此引起的漏泄电流，尤其是将至少大致降低到最小值。在实现该实施形式时有利的可以是，附加地将(尤其是磁性的)材料特性以及各个转子绕组以及转子体本身的几何的实施方式这样彼此协调，使得至少很大程度上实现希望的对称化。

本发明的第二方面涉及一种用于他励同步电机的转子电路。转子电路具有按照本发明的第一方面、优选按照一个或多个其在这里示出的优选的实施形式的转子。此外，所述转子电路具有第一供应导线，以用于将直流电压电源的第一极与转子的第一连接端连接，并且所述转子电路具有第二供应导线，以用于将直流电压电源的相反的第二极与转子的第二连接端连接。此外设有在第一和第二供应导线之间连接的电容性的分压器，其具有第一Y电容和第二Y电容，所述第一Y电容在第一供应导线与至转子体的导电连接之间，所述第二Y电容在该连接与第二供应导线之间。

以这种方式，转子体可以通过Y电容以及由于缺乏至通过所述两个供应导线输送给转子的供应电压的另外的直接连接而与供应电压电流解耦地实施。优选在此按照一种进一步扩展方案，用于所述两个供应导线的Y电容至少大致一样大地选择。这样连接导线的电位可以至少大致地出现在所述两个供应导线的电位之间的中间处，所述连接导线尤其是可以构成悬浮接地(例如车辆底盘)。在转子的该按照本发明的实施方式中，容性耦合的与此伴随的减少导致悬浮接地的稳定，转子在其各个转子绕组到转子体上的容性耦合方面越对称地构造，则所述稳定越鲁棒。这尤其是在如下背景中是重要的，即，在电动车中，典型地车辆电池的两个极中没有一个与接地、即车辆的底盘电流连接。因此悬浮实施的接地的稳定有特别的意义，其如描述地能够利用本发明实现。

按照转子电路的一种优选的实施形式中，所述第一供应导线具有可控制的第一阻抗，而所述第二供应导线具有可控制的第二阻抗。此外在可控制的第一和第二阻抗之间并且并联于转子绕组的连接端地连接有用于转子绕组的空载二极管。优选地，可控制的阻抗分别作为晶体管、优选作为功率晶体管、例如功率MOSFET或IGBT构成。借助这些可控制的阻抗，通过穿过转子绕组的电流可以控制或调节电机的用于运行包含转子的电机所需要的磁化，尤其是以便实现与电机的负载的适配。这样的控制或调节优选借助所谓的脉冲宽度调制(PWM)实施，其中从转子的通过供应导线输送的直流电压供应借助可控制的阻抗形成脉冲宽度调制的交流电压。为此优选在恒定的频率时调制矩形脉冲的占空比、亦即形成其的脉冲的宽度。电流和借此转矩和因此电机的功率可以以这种方式相应地借助在调制时产生的脉冲宽度的变化来控制或调节。按照一种优选的进一步扩展方案，所述转子电路为此目的此外具有用于借助PWM调制的控制信号来操控可控制的阻抗的控制装置。

本发明的第三方面涉及一种他励同步电机、尤其是用于可电气驱动的车辆的牵引电机。所述同步电机具有按照本发明的第一方面所述的转子、优选按照其在这里说明的实施形式之一，以及所述同步电机具有配置的定子，以用于利用定子与转子之间的相互作用产生电动效应。以这种方式尤其是能够改善EMV并且基于减少或避免转子轴及其轴承的损害而改善车辆驱动装置的使用寿命。

按照一种优选的实施形式，所述同步电机具有按照本发明的第二方面所述的转子电路。如已经在之前与转子电路关联地说明描述的，这尤其是能够实现电机功率的控制或调节以及悬浮接地的稳定，所述悬浮接地在转子转动时基于轴承的绝缘作用而产生，尤其是在所述两个转子连接端的电位或相应的供应电压的电位之间产生。

在之前分别对于按照本发明的第一方面的转子并且尤其是其在这里所述的实施形式和进一步扩展方案说明的内容同样地涉及分别具有这样的转子的转子电路以及同步电机。

附图说明

本发明的其他优点、特征和应用可能性由后续的详细说明关联附图得出。在此示出：

图1示出包括示例性六个转子绕组的按照现有技术的转子；

图2示意性示出图1中的转子的转子绕组及其串联电路的详细视图；

图3示出按照本发明的优选的第一实施形式的包括示例性地六个转子绕组的转子以及其等效电路图；

图4示意性示出图3中的转子的转子绕组及其串联电路的详细视图；

图5示出按照本发明的优选的第二实施形式的包括示例性地六个转子绕组的转子以及其等效电路图，；

图6示意性示出图5中的转子的转子绕组及其串联电路的详细视图；

图7示出按照本发明的一种优选的实施形式的用于操控按照本发明的转子的转子电路，在这里以图5或图6中的转子为例；

图8示意性示出按照本发明的一种优选的实施形式的驱动装置，所述驱动装置包括他励同步电机，所述同步电机包括按照图7的转子电路。

具体实施方式

在以下附图中，普遍地对于本发明的相同的或彼此相应的元件使用相同的附图标记。

首先为了解释现有技术，参考图1和2说明按照现有技术的转子R，本发明从所述现有技术出发。在图1的左侧示意性地示出这样的转子R，其示例性地具有n＝6个极对。转子R具有转子体K，所述转子体关于固定地与转子体K连接的转子轴W旋转对称地构造并且借助转子轴W可以围绕其可转动地支承。转子具有六个均匀沿周边分布的沿径向方向延伸的电枢，这些电枢由铁磁材料(优选由平行的彼此绝缘的含铁的板材)制造。围绕所述电枢缠绕各一个转子绕组L1至L6，从而转子绕组分别构成包括相应的电枢作为芯的一个电磁铁并且与此相应分别形成一个磁性的极对。各个转子绕组L1至L6串联连接。在此其关于其绕线方向这样实施，使得沿转子的周边在其外侧上交替地构成北磁极N和南磁极S，如果给转子提供供应电压的话。

在图1的右侧示出转子R的等效电路图。实际的电路借助实线示出，并且示出转子绕组L1至L6的在转子R的两个连接端A1和A2之间设置的串联电路。在转子绕组和转子体K、尤其是还有与其导电连接的转子轴W之间存在容性耦合，所述耦合在这里以等效电路图的方式借助寄生电容C1至C6并且借助虚线示出。转子体K通过转子轴W及其轴承与接地线M通过在此实际中出现的电阻(阻抗)Z_KM导电连接，从而例如在对寄生电容C1至C6充电时或在通过其促成的交变电流耦合时从转子绕组L1至L6的串联电路耦合到转子体K或转子轴W上的电流可能通过阻抗Z_KM朝向接地M流出。尤其是轴承可以在运行中转子旋转时建立轴衬的绝缘(润滑剂的在轴承中典型地构成的润滑薄膜进行绝缘)。因此优选轴承装备有所谓的轴接地环，所述轴接地环也在轴旋转期间建立转子轴至壳体的低阻抗的电连接。

为了更准确地解释寄生电容C1至C6及其在等效电路图中的位置现在附加地参考图2。在那里示意性地以更多细节再次示出各个转子绕组L1至L6的串联电路。当在两个转子连接端A1和A2之间施加示出的极性(+/-)的直流电压时，则产生通过串联电路从连接端A1至第一转子绕组L1和所有后续的转子绕组L2至L6并且最后至第二连接端A2的电流。这通过小的箭头表示。各个转子绕组L1至L6以及其在串联电路的范围中的布线在此分别这样实施，使得电流总是在转子绕组的关于转子绕组的芯最里面的层进入所述转子绕组中并且又在其外侧出来，从而沿径向方向(在转子绕组L1中通过从绕组的内侧指向其外侧的箭头表示)净电流从内向外、即从连接到转子体K或芯上的内侧向转子绕组的外侧产生。基于寄生电容C1至C6的距离相关性和旋转体K或芯与转子绕组的各个层之间的增加的距离，基本上仅转子绕组的内部的层对寄生电容做出贡献，其中，所述内部的层按照本串联电路相比于转子绕组的进一步在外面并且参照电流方向位于下游的层处于更高的电压电位上。这样也解释了在图1的右侧的等效电路图，在那里寄生电容C1至C6分别在相应的转子绕组L1至L6的关于电流方向处于上游的端部开始。如可看出的，转子R或转子绕组L1至L6的串联电路因此参考配置的寄生电容C1至C6的位置不对称地构造。总体上借此产生在转子绕组L1至L6的串联电路和转子体K或其转子轴W之间的显著的容性耦合。

在图3和4中，与此相反地以相同的方式示出按照本发明的转子R的优选的第一实施形式。转子R如下区别于在图1和2中所述的转自，如在图4和在图3的右侧的与此对应的等效电路图中示出的，转子绕组L1至L6的串联电路以另一种方式实施。即在从正的第一连接端A1出发前n/2＝6/2＝3个转子绕组L1至L3(串联电路的第一区段)中，流过串联电路的电流分别在转子绕组的内侧进入所述转子绕组中并且因此具有沿径向方向从内向外的净电流，在后n/2＝3个转子绕组L4至L6(串联电路的第二区段)中正好相反，从而在那里电流在远离芯的外侧进入相应的转子绕组中并且在相应的靠近芯的内侧出来。串联电路的所述两个区段在串联电路的范围中的连接点V上相互导电连接。因此产生在图3的右侧示出的等效电路图，其中，在串联电路的两个从连接端A1和A2出发的侧或区段上的寄生电容C1至C6围绕连接点V对称地设置。该对称化引起，如果接地M的电位处于连接端A1和A2的电位之间时，则通过寄生电容促成的成对地对于所述对C1/C6、C2/C5和C3/C4反向的并且朝接地M流出的漏泄电流在转子体K或转子轴W中可以至少部分地相互抵消。这样总体上能够实现不希望的漏泄电流的减少和在理想情况中甚至其很大程度上的避免。

在图5和6中以相同的方式示出按照本发明的转子R的优选的第二实施形式。转子R如下区别于在图3和4中所述的转子，即，在这里从正的第一连接端A1出发在串联电路的第一区段的前n/2＝6/2＝3个转子绕组L1至L3中，流过串联电路的电流分别在转子绕组的外侧上进入所述转子绕组中并且因此具有沿径向方向从外向内的净电流。在第二的n/2＝3个转子绕组L4至L6(串联电路的第二区段)中与此相反正好相反，从而在那里电流在接近芯的内侧上进入相应的转子绕组中并且在相应的远离芯的外侧上出来。再次产生对称连同已经与在图3和4中示出的第一实施形式相关联的所述优点。作为附加的优点在这里产生，寄生电容C1至C6关于电流方向首先在分别对应的转子绕组L1至L6的下游开始，并且因此其以较小的电压电位加载，这导致容性耦合的进一步减少。这样转子体K或转子轴W的可能剩余的、无法相互抵消的漏泄电流份额有利地可以通常小于在按照图3和4的实施形式中。

在图7中示出按照本发明的一种优选的实施形式的转子电路，其用于操控按照本发明的转子，在这里以图5或图6的转子为例。转子电路除了转子R本身之外具有设置用于对转子进行操控的控制电路CC，所述控制电路通过转子R的所述两个连接端A1和A2与所述转子电连接，以用于操控所述转子。

控制电路CC包含功率级P，以用于对转子R以由直流电源B、尤其是电池提供的供应直流电压供电，所述供应直流电压的高度和时间变化可借助功率级P控制。为此功率级P2具有通过至少一个沿截止方向连接的空载二极管D和串联连接的可控制的阻抗T1和T2，所述阻抗尤其是分别作为晶体管、优选作为功率MOSFET构成。所述两个可控制的阻抗T1和T2为此可以分别通过相应的控制电压V_S1或V_S2单独地由控制装置S、尤其是控制逻辑来操控，所述控制装置优选同样是控制电路CC的部分。所述控制装置S尤其是可以配置用于，借助可控制的阻抗T1和/或T2将脉冲宽度调制的交变电流信号(PWM信号)来影响穿过供应导线和因此转子绕组的电流，这特别是可以用于，通过脉冲宽度或同义地占空比的变化控制电机的功率或转矩。空载二极管D用于，在切断晶体管T1和T2时使瞬时电流继续流动，直至晶体管再次接通(PWM)，或在断开电压供电时，在转子R中、尤其是在其转子绕组L1至L6的磁场中存储的能量通过经由这时沿向前方向运行的空载二极管D的相应的电流而减少。

此外，控制电路CC具有作为电容性的分压器连接的Y电容C_Y1和C_Y2的组C_Y，所述电容分别在接地和所述两个从直流电压电源B出来的供应导线之一之间这样连接，使得接地M作为悬浮接地经由所述Y电容C_Y1和C_Y2与电压电源B耦合并且在其上构成如下电压电位，所述电压电位处于直流电压电源B的正极和负极的电位之间。这种供电网经常称为“IT电网”并且通常尤其是在电动车中使用。理想地，Y电容C_Y1和C_Y2这样选择，尤其是通过选择相同的电容大小，使得接地M的电位至少基本上处于直流电压电源B的正极和负极的电位之间的中心。借助该转子电路，其同样地可以也以转子R的其他实施形式、尤其是还有在图3和4中示出的实施形式使用，尤其是可能的是，使作为悬浮接地的接地M的电位稳定，因为影响其电位的可能通过寄生电容C1至C6和阻抗Z_KM耦合到其上的漏泄电压可以减少或甚至很大程度上避免。这样可以此外改善转子电路并且因此还有相应的电机和配备有这样的电机的车辆的电磁兼容性(EMV)。

图8最后还示意性示出包括电机EM、特别是他励同步电机的驱动装置AT，包括按照图7的转子电路。接地M在这里为了简化示图而未标绘。电机EM除了转子R之外具有包围其的定子ST，所述定子包括相应的励磁线圈，由控制电路CG通过其他的连接端A3、A4和A5将三相电流供应电压输送给所述励磁线圈，所述三相电流供应电压这样配置，使得定子借助励磁线圈构成沿箭头方向环绕的磁场，围绕其轴W可转动地支承的转子R跟随所述环绕的磁场(在正常运行中同步)。

在之前说明了至少一个示例性的实施形式，但要说明，存在对此的大量变化。在此也要注意，所述示例性的实施形式只描述非限定性的示例，并且不有意由此限制在这里所述装置和方法的范围、适用性或配置。而是在之前的说明为本领域技术人员提供对于实现至少一个示例性的实施形式的说明，其中，要理解，可以进行在示例性的实施形式中说明的元件的工作原理和布置结构方面的不同的改变，而在此不会偏离在所附的权利要求中分别确定的技术方案及其法律上的等效物。

附图标记列表

AT 驱动装置

EM 电机、特别是他励同步电机

R 转子

ST 定子

L1...L6 转子的转子绕组或励磁线圈

C1...C6 转子绕组或励磁线圈的寄生电容

N 转子绕组中的串联电路的极对的数量

V 串联电路的所述两个区段的连接点

K 转子体

W 转子轴

A1、A2 转子、即其转子绕组的电连接端

A3、A4、A5 定子、即其励磁线圈绕组的电连接端

N 北磁极

S 南磁极

M 悬浮接地、例如同时是车辆的底盘

B 直流电压电源、尤其是电池

Z_KM 在转子体/轴和M之间的总阻抗(阻抗)

CC 控制电路

P 功率级

S 控制装置

T1、T2 可控制的阻抗、尤其是晶体管

V_S1、V_S2 用于T1、T2的控制电压

D (空载)二极管

C_y Y电容组、电容性的分压器

C_y1、C_y2 C_y的Y电容

Claims

1.转子(R)，其用于电机(EM)、尤其是他励同步电机，具有：

转子体(K)；以及

偶数n个设置在转子体(K)上的极对，所述极对包括各一个转子绕组(L1，...，L6)，其中，所述极对的转子绕组在转子(R)的用于导入或导出穿过转子绕组的励磁电流的两个电连接端(a1、A2)之间串联连接；

其中，所述串联电路具有第一区段，从所述连接端中的第一连接端出来在串联电路中首先设置的n/2个转子绕组(L1，...，L3)属于所述第一区段，并且所述串联电路具有第二区段，在串联电路中剩余的设置在所述连接端中的第二连接端之前的另n/2个转子绕组(L4，...，L6)属于所述第二区段；并且

其中，所述转子绕组(L1，...，L6)和所述串联电路以这样的方式实施，即，在所述两个连接端(A1、A2)之间施加直流电压时，在串联电路中出现的穿过相应的转子绕组(L1，...，L3)的直流电流的径向分量在第一区段的每个所述转子绕组中总体上从转子绕组(L1，...，L3)的外侧延伸至所述转子绕组的内侧，而在第二区段的每个所述转子绕组(L4，...，L6)中相反地总体上从转子绕组(L4，...，L6)的外侧延伸至所述转子绕组的内侧。

2.按照权利要求1所述的转子(R)，其中，在所述串联电路的范围中，第一区段和第二区段在连接点(V)处连接为使得两个直接相继的并且越过连接点(V)连接的转子绕组(L3、L4)分别从处于其相应的绕组的外侧上的绕组区段出发与连接点(V)连接。

3.按照权利要求1所述的转子(R)，其中，在所述串联电路的范围中，第一区段和第二区段在连接点(V)处连接为使得两个直接相继的并且越过连接点(V)连接的转子绕组(L3、L4)分别从处于其相应的绕组的内侧上的绕组区段出发与连接点(V)连接。

4.按照上述权利要求之一所述的转子(R)，其中，所述转子绕组(L1，...、L6)和所述串联电路以这样的方式对称地实施，使得第一区段相对于转子体(K)的寄生电容(C1至C3)至少基本上相当于第二区段相对于转子的转子体(K)的寄生电容(C4至C6)。

5.按照权利要求4所述的转子(R)，其中，分别相对于转子体，在第一区段的寄生电容(C1至C3)与第二区段的寄生电容(C4至C6)之间的差别不多于n个转子绕组(L1，...，L6)的在转子的各连接端之间延伸的整个串联电路相对于转子体(K)造成的寄生电容的10％、优选5％、特别优选2％。

6.用于他励同步电机的转子电路；具有：

按照上述权利要求之一所述的转子(R)；

用于将直流电压电源(B)的第一极与转子(R)的各连接端中的第一连接端(A1)连接的第一供应导线以及用于将直流电压电源(B)的相反的第二极与转子(R)的连接端中的第二连接端(A2)连接的第二供应导线；以及

连接在第一和第二供应导线之间的电容性的分压器(C_y)，其具有第一Y电容(C_y1)和第二Y电容(C_y2)，所述第一Y电容在第一供应导线与至转子体(K)的导电连接之间，而所述第二Y电容在所述连接与第二供应导线之间。

7.按照权利要求6所述的转子电路，其中，所述第一供应导线具有可控制的第一阻抗(T1)，而第二供应导线具有可控制的第二阻抗(T2)，并且在可控制的第一和第二阻抗(T1、T2)之间并且并联于转子绕组(L1，...，L6)的各连接端(A1、A2)连接有用于转子绕组(L1，...，L6)的空载二极管(D)。

8.按照权利要求7所述的转子电路，所述转子电路此外具有用于借助PWM调制的控制信号来操控可控制的阻抗(T1、T2)的控制装置(S)。

9.他励同步电机(EM)、尤其是牵引电机，其用于可电气驱动的车辆，所述他励同步电机具有按照权利要求1至5之一所述的转子(R)以及配置给转子(R)的定子(ST)，以用于利用在定子(ST)与转子(R)之间的相互作用产生电动效应。

10.按照权利要求9所述的同步电机(EM)，其具有按照权利要求6至8之一所述的转子电路。