CN110915112A - 电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机,包括具有至少一个导电线的绕组(7)的至少一个盘状定子(1)、以及可相对于定子(1)旋转且具有第一永磁体(31)和至少一个第二永磁体(32)的至少一个转子(2),永磁体布置成使得第一永磁体(31)的北极(N)和第二永磁体(32)的南极(S)指向定子(1)。绕组(7)以具有交替的径向布置的部分(8)和切向布置的部分(9)的蛇形构造在盘状定子(1)上围绕圆周径向地布置,使得绕组(7)的布置在盘状定子(1)的两个相对表面上的环(10)仅在其径向布置的部分(8)中部分地彼此重叠,或者仅在其切向布置的部分(9)中部分地彼此重叠,并且绕组(7)交替地布置在盘状定子(1)的两个表面(33,34)之一上,或者一个导电线的绕组(7)布置在盘状定子(1)的每个表面(33,34)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有盘状定子和盘状转子的电机。
背景技术
从现有技术中已经知道各种设计的电机。例如,印刷公开物DE 10 2015 102 804A1公开了一种盘型转子和轴向通量设计的旋转电机,其中,定子布置在两个转子盘之间,所述两个转子盘包含永磁体。尽管这种类型的电机允许可靠的操作,但是对于优化其可达到的转矩仍然存在余地。
发明内容
因此,本发明的目的是提出一种电机,该电机被设计成允许以最佳转矩进行最有效的操作。
根据本发明,该目的通过根据权利要求1所述的电机来实现。在从属权利要求中描述了有利的构造和进一步的改进。
一种电机,包括:至少一个盘状定子,所述至少一个盘状定子具有至少一个导电线的绕组;以及至少一个转子,所述至少一个转子可相对于所述盘状定子旋转。所述转子设置有第一永磁体和至少一个第二永磁体,所述第一永磁体和所述至少一个第二永磁体布置成使得第一永磁体的北极和第二永磁体的南极指向定子。所述绕组以蛇形构造绕圆周径向地布置在盘状定子上,该蛇形构造具有交替的径向布置的部分和切向布置的部分,使得布置在盘状定子的相对的两个表面上的绕组的环仅在其径向布置的部分中至少部分地彼此重叠,或者仅在其切向布置的部分中部分彼此重叠。绕组可以交替地布置在盘状定子的两个表面中的一个表面上,或者一个所述导电线的绕组布置在盘状定子的两个表面中的每一个表面上。
在本发明的上下文中,对于术语“盘状”,特别要理解的是,相应的部件的长度和宽度基本上大于其厚度。通常,盘状部件的长度和宽度都至少是其厚度的两倍。具体地,术语“盘状”适用于圆柱形部件,其半径或直径至少为其高度的两倍。通过将绕组以蛇形构造布置在定子上,在俯视图中,该绕组在不同表面上的布置(通常为双侧布置)具有沿径向方向布置且分段地或部分地以相互平行的方式取向(并且特别地,在俯视图中,可以相互重叠对齐地布置)的部分或者沿切向方向布置且在两侧上都不是全部而是部分地以相互重叠的布置构造的部分,形成这样的布局,其中,在俯视图中,蛇形构造的两个瓣(布置在盘状定子的彼此相对的表面上)合并形成闭环,使得在施加来自电流源或电压源的电流时,根据洛伦兹力构成相应取向的磁场,该磁场可以与永磁体相互作用。通过所描述的布置,在定子的圆周上的这些闭环的密度增大,使得也可以产生相应更高的转矩。因此,得到可以以有效的方式操作的无刷电机(通常无背铁(back-iron))。应用有绕组的表面通常体现在转子的方向上,或者在圆柱盘的情况下应用有绕组的表面为圆柱表面。
可以设置:多个瓣中的至少一个瓣在定子的两个表面中的一个表面上的构造成多匝导电线。通过其中一个瓣的多重缠绕(因此构成环),可以相应地增大洛伦兹力,并相应地调整转矩。
通常,布置在盘状定子的不同表面上的绕组的构成导线布置成与相应的另一侧上的导线具有空间间隙。通过该空间间隙确保了没有电短路发生。优选地,在任何情况下,导线设置有电绝缘涂层,然而,其中,通过定子盘的对于设置空间间隙的布置,可以进一步提高安全性。特别地,可以设置,即使在导线从一侧到另一侧转换的情况下,也保持空间间隙。
转子可以包括至少两个盘,所述至少两个盘彼此同轴地布置,并且在所述至少两个盘之间分别布置有一个定子盘。转子和定子彼此布置有空间间隙,即,转子的每个盘与邻近的定子盘间隔开。这产生了紧凑但高效的设计。通常,多个转子盘布置在轴上,该轴中心地被支撑在一个或多个定子盘中。因此,优选地,转子和定子构造为同轴布置,其中,可以在轴的起点处和末端处分别设置一个转子盘。在此,转子盘固定至轴,而定子盘则可以固定至基板或固定至壳体。然而,也可以设置,定子盘固定至轴,而转子盘装配至基板和/或壳体。
转子上的永磁体应当布置成与转子盘的中心具有空隙,其中,绕组也布置在定子上,使得永磁体和绕组之间存在对应。转子盘本身可以由非铁磁性的材料构成。通常,该材料是塑料,并且转子盘通过注塑成型方法生产。所述至少两个永磁体通常布置在转子盘上或并入转子盘中。所述永磁体中的一个永磁体的上侧可以齐平于转子盘的表面而终止。
优选地,永磁体布置在转子盘上的至少一个圆形路径上,并且构造成与中心具有相同的间隙。如果设置了多于两个的永磁体,则永磁体也可以布置在两个、三个或更多个圆形路径上。
为了构成电动机,可以设置三个转子盘,该三个转子盘彼此同轴布置,并且在每种情况下在转子盘之间布置一个定子盘。这允许多相驱动、优选三相驱动。鉴于在常规电动机或发电机中,为了放大磁场,提供了背铁,在本发明中将其完全省略,如果与背铁相关的额外重量由重量更小的定子盘和转子盘代替,则产生的功率增益更大。优选地,转子包括至少四个盘,所述至少四个盘彼此同轴地布置,并且在每种情况下,在各个盘之间布置有一个定子盘,从而构成发电机或电动机。通过这种模块化设计,提高了电机的可变性。还可以设置,转子的永磁体布置在单独的圆形或环形模块上,其中,可以将单独的模块组合以构成完整的转子盘。这允许在转子上快速设置永磁体的任何期望的组合,从而调节电机的容量。
优选地,永磁体仅(即,唯一地)布置在转子上,并且定子没有永磁体。因此,定子上的磁场只能由绕组形成。转子和定子通常布置成彼此有空间间隙,使得转子可以相对于定子旋转。
优选地,电机设置有电流源和/或电压源,导电线被连接或可以连接至该电流源和/或电压源。导电线通常被连接至该电流源或电压源,使得在沿径向布置且在不同侧上的至少部分地彼此重叠的部分中,在所述部分的至少一者中、通常在所有这些部分中,在每种情况下,电流沿相同的方向流动,使得形成相应取向的洛伦兹力。
电流源或电压源可以以脉冲方式操作,使得脉冲电流在绕组中流动。控制单元也可以设置在电动机上。特别地,该控制单元可以设计成控制电流的脉冲,使得从俯视图来看,当沿径向方向布置的部分在永磁体上方对齐时,绕组中的电流被最小化,而相对于其电流强度,电流在沿径向方向布置的不与任何永磁体重叠的部分中受限。
通常,在提供三个定子盘的情况下,所述定子盘的绕组连接至电流源或电压源,使得在所述三个定子盘的绕组中的一个绕组中的电流的相位角相对于在其它定子盘中的一个定子盘的绕组中流动的电流分别显示出120°的差异。因此可以允许三相操作。
永磁体可以全部具有相同的形状和/或尺寸,但是也可以至少以不同的对(pair)构造。具体地,永磁体中的至少一个可以具有与其余永磁体不同的形状或尺寸。
可以设置,用于为定子绕组供电的电流源被供应有电流,并且在定子的一个表面上的绕组呈现如下相位角,该相位角相对于布置在定子的另一表面上的绕组中流动的电流显示出80°至100°、优选90°的差异。
绕组可以布置成使得一个绕组上的最接近定子盘中心的点相对于所述中心径向地布置在另一表面上的绕组上的一点下方,所述另一表面上的绕组上的一点为该绕组的最近点与最远点之间的中点。在本发明的上下文中,360°的相位角可以定义:在径向方向上布置的绕组的两个或三个部分之间的间隙对应于360°的相位角。
通常,绕组由至少两条单独的导线构成,所述至少两条单独的导线在表面中的一个表面上沿彼此平行的方向取向。因此,可以相应地调节电流通量,同时仍然允许实现紧凑的设计。
绕组可以由扁平导线构成。所述扁平导线布置成使得其较宽的面或表面之一平行于电机的旋转轴线取向,转子绕该旋转轴线可旋转地安装。因此,较宽的表面平行于磁通量的方向并且正交于扁平导线的纵向轴线取向。特别地,扁平导线应理解为在横截面(即平行于其纵向轴线)上呈矩形横截面,其中,其宽度通常超过厚度。优选地,宽度至少是厚度的两倍。扁平导线可以由铝(优选阳极化铝)、铜或其它导电合金或金属构成。优选地,扁平导线缠绕而没有扭结,使得以最小的电阻构成所述绕组,并且最大可能程度地抑制电涡流的产生。还可以设置,多层地应用扁平导线(宽度通常在2mm至10mm、优选地5mm)以构成所述绕组。
通常,绕组固定在定子的凹槽中。通过在定子盘中并入用于容纳绕组的构成导线的凹槽,该导线也可以多层地应用并且因此紧凑地布置。该固定可以包括借助于至少一个夹具或至少一个突起的机械固定,导线围绕该至少一个夹具或至少一个突起进行布线。然而,可替选的或附加地,凹槽也可以填充有树脂或粘合剂,以便将导线固定就位。
可以设置,绕组形成至少四个环,其中,在定子盘的每一侧上布置有两个瓣,在俯视图中,这两个瓣组合以形成该四个环。
蛇形绕组可以呈周期性形状,其中,绕组的结构以特定的空间间隔重复。例如,蛇形构造中的各个环具有相同的设计,从而提供绕组在定子上的旋转对称布置(换句话说为波形)。
通常,借助于定子盘中的一个或多个切口来实现绕组从定子的一侧至另一侧的转换。这些切口可以布置在距盘状定子的中心不同的距离处。优选地,至少一个切口布置在如下位置处,在该位置处,绕组距离所述中心呈现最小间隙或者距离所述中心呈现最大间隙。然而,所述切口也可以居中地布置在上述两个位置之间。以优选的方式,通常在绕组的每个瓣或每个环路之后周期性地进行侧的转换。
以优选的方式,绕组交替地布置在定子的两个表面之一上,其中,两个表面均包括绕组模,绕组缠绕在该绕组模上。绕组通常穿过凹槽中的切口至少一次径向地被传送,并在相对的表面上缠绕至绕组模上。
至少两个互锁的绕组布置在盘状定子上,其中,每个绕组穿过切口至少一次切向地被传送至相对表面。这样允许格外地节省空间,并具有高密度的瓣。
可以设置,在盘状定子上布置三个、优选地恰好三个互锁的绕组。每个绕组包含切向部分,该切向部分包括至少一个接近中心部分(midpoint-proximate portion)和至少一个远离中心部分(midpoint-distant portion),在该至少一个接近中心部分和至少一个远离中心部分处,各个绕组从定子的一表面穿过切口被传送至相对的表面。因此实现了特别节省空间的设计。
优选地,其中一个绕组穿过其进行传送的切口中的每一个切口布置在一绕组(该绕组邻近所述一个绕组且在一个表面上布线)的径向部分与另一绕组(该另一绕组邻近所述一个绕组且在相对的表面上布线)的径向部分之间。
所描述的电机可以以盘型转子设计和/或轴向通量设计构造。
绕组的瓣可以设置成与转子上的永磁体的数量完全相等。可替选地,瓣的数量可以是永磁体的数量的整数倍,或者永磁体的数量可以是绕组的瓣的数量的整数倍。可替选地,该比率也可以是3:4或其整数倍。在设置多个转子盘和/或多个定子盘的情况下,对于相应的定子盘和邻近的转子盘,应成对地考虑绕组的瓣的数量和永磁体的数量。转子盘可以分别具有相同的设计,即可以特别地包括相同数量的永磁体,然而也可以设置转子盘中的至少一个与其余的转子盘具有不同的设计,例如具有减少或增加数量的永磁体。以类似的方式,所有定子盘可以具有相同的设计,特别是在瓣的数量方面,但是定子盘中的至少一个可以具有与其余的定子盘不同的设计。
附图说明
在附图中示出了本发明的示例性实施方式,并且在下文中参照图1至图19对这些示例性实施方式进行描述。
在附图中:
图1示出了电机的示意性侧视图;
图2示出了转子的俯视图;
图3示出了与图2对应的定子的视图;
图4示出了与图3对应的定子的视图,其中,绕组交替地在不同侧上布线;
图5示出了与图3对应的定子的视图,其中,绕组绕蛇形构造的瓣圆周地布置多次;
图6示出了与图3对应的定子的视图,其中,两个绕组在不同的侧上以相互偏移的方式布置;
图7示出了与图3对应的定子的视图,其中,绕组被固定在定子盘的凹槽中;
图8示出了与图2对应的转子的视图,该转子具有不同形状的永磁体;
图9示出了与图3对应的定子的视图,其中,两个绕组在不同的侧上布线;
图10示出了多重绕组的示意图;
图11示出了周期性绕组的示意图;
图12示出了与图11对应的周期性绕组的示意图,该周期性绕组具有侧的转变;
图13示出了布置在永磁体上方的导线的俯视图;
图14示出了与图13对应的导线的视图,该导线布置在永磁体旁边;
图15示出了具有绕组模(winding former)的定子的俯视图;
图16示出了其上卷绕有扁平导线的定子的侧视图;
图17示出了多根圆形且互锁的导线束的透视图;
图18示出了图17所示的导线束的俯视图;以及
图19示出了图17和图18所示的导线束的侧视图。
具体实施方式
图1示出了无背铁的无刷电机的示意图,该无刷电机具有盘型转子和轴向通量设计。在可由塑料或金属构成的壳体6中,轴4支撑在滚珠轴承5上。在所示的示例性实施方式中,总共四个盘状转子2以相互平行的布置方式固定在轴4上。至少两个永磁体31和32以交替的取向布置在每个转子2上,即,永磁体31、32中的一者的至少一个北极和永磁体31、32中的一者的至少一个南极以不同的方向取向。在每种情况中,在各个转子盘2之间布置有盘状定子1,该盘状定子1连接至壳体6。在每个定子盘1中,承载有导电线的绕组,该绕组当施加电流时,由于洛伦兹力而与永磁体31、32相互作用,使得转子2相对于定子1和壳体6旋转。定子盘1还彼此平行并且平行于转子盘2布置。在所示的示例性实施方式中,定子盘1和转子盘2由塑料构成,但是也可以由其它材料构成。然而,优选地,采用不具有铁磁特性的材料。在另外的示例性实施方式中,定子盘1和转子盘2也可以在轴4上布置在两个高导磁合金(mu-metal)盘之间。
尽管在所示的示例性实施方式中采用了四个转子2,但是另外的示例性实施方式可以提供从至少一个单个转子2往上的任意数量的转子2,并且同样可以提供任意数量的定子1。对于三相电机的构成,三个转子盘2被构造成相互平行布置。通过第四转子盘2的并入,可以构成发电机。优选地,定子盘1的绕组具有彼此相同的设计,并且为了使所产生的磁场集中,在俯视图中这些绕组上下彼此对齐。
在图1中仅示出了控制单元13的示意性表示,该控制单元包括电流源或电压源,通过该电流源或电压源可以向定子1的绕组提供脉冲电流。
图2以俯视图示出了其中一个转子2。该图中以及后续图中的重复特性由相同的附图标记标识。转子盘2的示例性实施方式是圆柱形的(即在俯视图中是圆形的)并且圆周地围绕轴4(转子2固定在该轴4上),具有交替极性的多个永磁体31和32分别以距离转子盘2的中心相同间距地布置。因此,相邻的一对永磁体31、32分别包括沿其中一个定子盘1的方向取向的北极和南极。
在另外形式的实施方式中,永磁体31、32也可以距离转子盘2的中心不同间距地布置。
在图3中以俯视图示出了具有导电线的绕组7的定子盘1。定子盘1同样是圆柱形的,因此在俯视图中是圆形的。在定子盘1上,绕定子盘的中心在圆周上以蛇形构造应用绕组7。这种蛇形构造构成了多个瓣10,这多个瓣分别包括两个部分8和一个部分9,所述两个部分8沿径向方向(即与定子盘的从中心至边缘延伸的半径相同的方向)取向,所述一个部分9沿切向(即与定子盘的半径正交的方向)取向或沿圆周方向取向。在所示的示例性实施方式中,在每种情况中,构成绕组7的单条导线布置在定子盘1的第一表面(或侧)33上,并因此与在第二表面34上的绕组7在空间上隔离,第二表面34与第一表面33相对。在这里,第一表面33和第二表面34垂直于转子2的旋转轴线。用实线描绘的绕组7表示位于面向观看者一侧的绕组7,而虚线表示位于避开观看者一侧的绕组7。
如图3所示,布置在定子盘1的不同侧上的绕组7延伸,使得在俯视图中,在瓣10上构成闭环,当施加电流时,在瓣上在环与环之间分别构成不同取向的磁场,使得与转子2的永磁体31、32的相互作用成为可能。为此,在不同侧上的绕组7至少部分地以相互平行的径向部分8布置,并且特别地布置成上下彼此对齐。因此,优选地,所构成的环的数量对应于永磁体31、32的数量。通常,图1所示的电机的所有定子盘1和所有转子盘2分别具有相同的设计,然而定子盘1中的至少一个定子盘(和/或转子盘2中的至少一个转子盘)也可以采取与其余盘不同的构造。优选地,定子盘1和/或转子盘2由塑料或由另一种非铁磁材料构成。
图4示出了定子盘1的实施方式的另一形式,其中,定子盘1包含切口12,绕组7的构成导线在该切口12处从定子盘1的一侧被传送至定子盘1的另一侧。在每种情况下,绕组7周期性地构造,并且切口12也周期性地布置,在该示例性实施方式中,切口12居中地布置在距定子盘1的中心最大距离处的切向部分9上。图4示出了示意性表示,其中,绕组7仅部分地示出,但是自然地在周向上进一步构造。然而,在另外的示例性实施方式中,切口12也可以布置在其它位置,例如,居中地布置在以最小距离构造的切向部分9上,或者居中地布置在径向部分8上。
如图5所示,再次为示意性表示,绕组7中的至少一个绕组可以绕蛇形构造的瓣10中的至少一个瓣实施多次缠绕,使得在定子盘1的一侧上已经构成了环。同样,在该示例性实施方式中,尽管绕组是全圆周7,但是为了清楚起见,仅部分地示出了该绕组。以优选的方式,对于蛇形构造的所有瓣10,其中绕组7的构成导电线分别在瓣10的下回路(down-circuit)改变侧。
为了产生高起动转矩,定子盘1两侧的绕组7也可以相互偏移地布置,如图6(与图3相对应的俯视图)所示。沿径向方向布置的一个绕组7的部分8并未与另一绕组7的相应部分8重叠布置,但沿切向方向布置的部分至少部分地彼此上下布置。因此,在布置在定子盘1的不同表面上的绕组7之间可以实现90°的相位角差异,从而始终产生转矩,并且有助于电机的启动。再次在图7中,为了清楚起见,绕组7未以全圆周表示示出。
优选地,借助于夹具,绕组7的构成导线以唯一的机械方式容纳并固定在定子盘1的凹槽11内。然而,在另外的示例性实施方式中,导线也可以粘接在凹槽11内,或者可以通过夹紧或粘接而固定至没有凹槽11的定子盘1。然而,如果绕组7由独立且相互平行取向的多条导线构成,则将其容纳在凹槽11中是特别合适的。图7是示意性表示,其中,实际上,在所示的示例性实施方式中,凹槽和绕组均以围绕定子盘1的全圆周布置构造。
导线本身通常是阳极化铝的扁平导线,其较宽的侧平行于轴4取向。通过这种布置,可以根据需要在定子盘1的各侧上构成无扭结的绕组。
如图8中的俯视图所示,转子盘2也可以以模块化的方式由可以以齐平装配(flush-fitted)的方式互锁的多个单独的盘构成。永磁体31和32不需要采用相同的形状,但是在俯视图中可以是圆形的或矩形的、特别是四边形的或弧形的。永磁体31和32被支撑在定子盘1中,使得永磁体31和32的表面齐平于定子盘1的表面终止,然而,在另外的示例性实施方式中,永磁体31和32的表面也可以从定子盘1突出。
为了阐明工作原理,图9示出了转子盘2,该转子盘在两侧分别具有一个绕组7。每个绕组7仅由两个瓣10组成,电流沿箭头所示方向在每个绕组7中流动。由于径向部分8中的电流通量在两个绕组7的每一个中是同向的,因此在每个回路中都构成了转矩,该转矩可以与永磁体31、32相互作用,并且转矩密度随减少的材料消耗和相应地重量减轻而增大。
图10至图12再次以示意性俯视图示出了绕组7的各种构造。在图10中,通过使用上述扁平导线,在将导线穿过切口12传送至相应的定子盘1的另一侧之前,可以特别简单的方式实现每个瓣10承载多重缠绕的导线。
在图11所示的示例性实施方式中,绕组7是蛇形的,并且在定子盘1的不同侧上以180°的相互偏移布置。即使在所采用的导线通常封闭在电绝缘涂层中的情况下,导线的相邻部分8沿径向彼此间隔开,并且因此不直接物理接触。
最后,图12示出了绕组7在定子盘1的不同侧上的周期性布置,其中,在每种情况下,在切口12处执行导线从一侧至另一侧的转换。
图13和图14以与永磁体之一32的各种相对位置示出了绕组7的构成导电线的一部分的俯视图。而在图13中,该导线居中地布置在永磁体32上方。图14中的永磁体31、32不再与导线以任何角度重叠。可以设置控制单元13,使得在图13所示的情况下,导线中感应电流最大,导线中不允许有电流通量,然而当导线朝向图14所示的位置进一步移动时,电流通量增大,直到在图14所示的位置处达到最大。
图15示出了定子盘1的透视图,该定子盘具有两个表面34和35以及绕组模35,绕组施加在该绕组模上。绕组模35是定子盘1的主体,其中包含用于容纳绕组7的凹槽11。
图16示出了定子盘1的截面图,其中,扁平导线(以绕组7的方式)容纳在凹槽11中。扁平导线通过切口12从一个表面33被传送至另一个表面34。在横截面中,扁平导线的较长侧平行于电机的纵向轴线或旋转轴线布置。
图17以示意性表示示出了绕组7(没有相应的盘)的透视图,在当前这种情况下,绕组7由互锁的三个导线束7a、7b和7c构成。绕组7构造成圆形,并且可以装配至定子盘1。三个导线束7a、7b和7c又可以构成为扁平导线束或多条扁平导线,并且,该三个导线束在其切向部分中以交替的方式从避开观看者的一侧穿过定子盘1中相应的切口12到面向观看者的一侧布线,反之亦然。因此,导线束7a、7b和7c中的每一个导线束可以分段地(sectionally)布置在定子盘1的不同侧上。通过采用三个导线束7a、7b和7c,可以实现三相驱动。
在图17所示的示例性实施方式中,各个导线的径向部分交替地布置在一侧(例如后侧,该后侧通过定子盘的表面35避开观看者)和另一侧(例如前侧,该前侧通过定子盘的表面34面向观看者并且与后侧相对布置)上,其中,在每种情况下,每个所述部分仅布置在一侧,并且径向部分不进行侧的转换。只有切向部分始终从前侧到后侧布线,反之亦然,该切向部分具有至少一个接近中心部分9b和至少一个远离中心部分9a。在所示的示例性实施方式中,远离中心部分9a始终从前侧到后侧布线,而接近中心部分9b从后侧到前侧布线。
图18示出了绕组7的俯视图。各个导线束7a、7b和7c布置成使得远离中心部分9a在其从前侧到后侧的路线(course)中恰好与第二导线的在后侧上布线的一个径向部分、以及第三导线的在前侧上布线的一个部分重合。接近中心部分9b在其从后侧到前侧的路线中也恰好与第二导线的在后侧上布线的一个径向部分8、以及第三导线的在前侧上布线的径向部分8重叠。因此,在其路线中,三个导线束7a、7b和7c互锁,并且在洛伦兹力(该洛伦磁力与其利用电流的通电有关)的作用下,多个相互作用的中心或极构成环,在图18中可以特别清楚地看到该环,并且该环由各个导线束7a、7b和7c组成。
每个切口12(所述切口在接近中心部分9b处且导线束7b通过所述切口从后侧35被传送至前侧34)布置在导线束7a的在前侧上布线的径向部分和导线束7c的在后侧上布线的径向部分之间。相应地,在远离中心部分9a处,导线束7b从前侧至后侧布线,其中,导线束7c的前侧布线的径向部分8和导线束7a的后侧布线的径向部分8邻近导线束7b的切口12。因此,相应的切口12居中地布置在两个导线束之间。
图19示出了图17和图18中所示的导线束7a、7b和7c的路线的侧视图。这提供了更清楚地远离中心部分9a的从前侧到后侧的路线的示图,在该图中,该前侧面朝下。
仅以示例性实施方式公开的各种形式的实施方式的特征可以相互组合和单独声明。
Claims (15)
1.一种电机,具有:
至少一个盘状定子(1),所述至少一个盘状定子具有导电线的至少一个绕组(7),以及
能够相对于所述定子(1)旋转的至少一个转子(2),所述至少一个转子具有第一永磁体(31)和至少一个第二永磁体(32),所述第一永磁体和所述至少一个第二永磁体布置成使得:
所述第一永磁体(31)的北极(N)和所述第二永磁体(32)的南极(S)指向所述定子(1),
其特征在于,
所述绕组(7)以蛇形构造绕圆周径向地布置在所述盘状定子(1)上,所述蛇形构造具有交替的径向布置的部分(8)和切向布置的部分(9),使得:
布置在所述盘状定子(1)的相对的两个表面(33,34)上的所述绕组(7)的多个瓣(10)仅在其径向布置的部分(8)中至少部分地彼此重叠,或者仅在其切向布置的部分(9)中部分地彼此重叠,其中,
所述绕组(7)交替地布置在所述盘状定子(1)的所述两个表面(33,34)中的一个表面上,或者
一个所述导电线的绕组(7)布置在所述盘状定子(1)的所述两个表面(33,34)中的每一个表面上。
2.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述至少一个绕组(7)布置成使得所述多个瓣(10)中的至少一个瓣在所述定子(1)的一个表面(33,34)上构成多匝导电线。
3.如权利要求1或2所述的电机,其特征在于,布置在所述盘状定子(1)的不同表面(33,34)上的所述绕组(7)的构成导电线布置成与相应的另一表面(33,34)上的导电线具有空间间隙。
4.如前述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于,所述转子(2)包括至少两个盘,所述至少两个盘彼此同轴地布置,并且在所述至少两个盘之间分别布置一个所述定子(1)的盘。
5.如权利要求4所述的电机,其特征在于,对于电动机的构造,所述转子(2)包括至少三个盘,所述至少三个盘彼此同轴布置,并且在所述至少三个盘之间分别布置一个所述定子(1)的盘。
6.如权利要求5所述的电机,其特征在于,对于发电机的构成,所述转子(2)包括至少四个盘,所述至少四个盘彼此同轴地布置,并且在所述四个盘之间分别布置一个所述定子(1)的盘。
7.如权利要求6所述的电机,其特征在于,设置电流源(13)以向所述定子(1)的所述绕组供应电流,其中,在所述定子(1)的三个盘的绕组(7)中的一个绕组中的电流的相位角相对于在所述定子(1)的所述三个盘中的其它绕组中的一个绕组中流动的电流的相位角示出120°的差异。
8.如权利要求1至6中任一项所述的电机,其特征在于,设置电流源(13)以向所述定子(1)的所述绕组供应电流,其中,在所述定子(1)的一个表面上的绕组(7)具有相对于在所述定子(1)的另一表面上的绕组(7)的相位角偏移90°的相位角。
9.如前述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于,所述绕组(7)由至少两条单独且相互平行取向的导线构成。
10.如前述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于,所述绕组(7)由扁平导线构成,其中,所述扁平导线布置为使得所述扁平导线的较宽的面之一平行于旋转轴线取向。
11.如前述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于,所述绕组(7)固定在所述定子(1)中的凹槽(11)内。
12.如权利要求11所述的电机,其特征在于,所述绕组交替地布置在所述定子(1)的所述两个表面(33,34)之一上,其中,所述两个表面(33,34)均包括绕组模(35),所述绕组(7)缠绕在所述绕组模上,其中,所述绕组(7)从一个表面(34)至少一次径向地穿过所述凹槽(11)中的切口(12)被传送,并缠绕在相对表面(33)的绕组模(35)上。
13.如前述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于,在所述盘状定子(1)上布置至少两个互锁的绕组(7),其中,每个绕组(7)从一个表面(34)至少一次切向地穿过切口(12)被传送至所述相对表面上。
14.如权利要求13所述的电机,其特征在于,在所述盘状定子(1)上布置互锁的三个绕组(7,7a,7b,7c),其中,每个绕组(7,7a,7b,7c)通过切向部分(9)而包含至少一个接近中心部分(9b)和至少一个远离中心部分(9a),在所述至少一个接近中心部分和所述至少一个远离中心部分处,相应的绕组(7,7a,7b,7c)从所述定子(1)的所述一个表面(34)穿过所述切口(12)被传送至所述相对表面(35)。
15.如权利要求13或14所述的电机,其特征在于,所述绕组(7,7a,7b,7c)中的一个绕组穿过其进行传送的切口(12)中的每个切口布置在邻近所述一个绕组(7,7a,7b,7c)并在一个表面(34)上布线的绕组(7,7a,7b,7c)的径向部分与邻近所述一个绕组(7,7a,7b,7c)并在所述相对表面(35)上布线的另一绕组(7,7a,7b,7c)的径向部分之间。
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