CN114825676A - 用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子，该定子具有由定子铁芯(11)构成的板叠(1)和轭绕组(2)，其中轭绕组(2)包括内部的绕组部分(21)和外部的绕组部分(22)，内部的绕组部分沿径向在定子铁芯(11)之内布置在至少一个绕组容纳部(3)中，外部的绕组部分沿径向在定子铁芯(11)之外布置在板叠(1)的外表面(4)上，其中，围绕外部的绕组部分(22)整个圆周构造有软磁屏蔽部(5)，其中在定子铁芯(11)和软磁屏蔽部(5)之间布置有至少一个非磁性连接元件(6)，非磁性连接元件尤其接触定子铁芯(11)和软磁屏蔽环(5)。

Description

用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子
技术领域
本发明涉及一种用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机(Drehfeldmaschine)的定子，该定子具有由定子铁芯构成的板叠和轭绕组。
背景技术
通常对于高速转动的电马达、如永久磁铁励磁激励的同步电机或异步电机使用叠加的绕组系统。但是在高转速下所需的小的线圈匝数引起的电感低。因此在线路电流中产生不期望的谐波振荡，由此引起更高的转子损耗。该损耗在此如此大，以至于需要采取应对措施。相应的应对措施通常为基于线圈和电容器的无源低通滤波器。这些方案的缺点是，通常需要相对大的结构空间。
另一应对措施的方案是使用多电平转换器，但是其复杂性比平时使用的转换器显著更高并且也由此引起更大的空间需求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子，该定子具有由定子铁芯构成的板叠和轭绕组，其中无需使电流平滑的额外措施就可在高转速下以较小的转子损耗在脉冲逆变器上运行。
该目的通过根据权利要求1的特征组合实现。
根据本发明设有用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子，该定子具有由定子铁芯构成的板叠和轭绕组。轭绕组包括内部的绕组部分和外部的绕组部分，内部的绕组部分沿径向在定子铁芯之内布置在至少一个绕组容纳部中，外部的绕组部分沿径向在定子铁芯之外布置在板叠的外表面上。此外，围绕外部的绕组部分整个圆周构造有软磁屏蔽部。在定子铁芯和软磁屏蔽部之间还布置有至少一个非磁性连接元件，非磁性连接元件尤其接触定子铁芯和软磁屏蔽环。
有利的是，定子板叠和轭缠绕的定子的屏蔽环之间的连接在此经由非导磁的连接件松开。这种配对提高了色散效率，并且同时还防止了这两个构件之间的不期望的磁短路。
在本发明的优选的实施方式中，板叠构造成一件式。以这种方式优化定子的板叠的电感和构件强度。
本技术领域中的这种类型的定子通常构造成，内部的绕组部分和外部的绕组部分经由定子反接部(Statorrückschluss)彼此连接。这是轭绕组的前提条件，其中，定子反接部也称为轭。
在有利的变型方案中，至少一个非磁性连接元件由塑料构成并且在轭绕组的相邻的绕组极之间分别布置一个非磁性连接元件。在此有利的是，由塑料制成的连接元件满足非导磁性方面的要求以及可简单制造且同时最佳地匹配定子铁芯的几何结构。
此外，相应的非磁性连接元件与轭绕组的相应相邻的绕组极间隔开布置的实施方式是有利的。由此借助节省材料的方案实现了非磁性连接元件的期望效果。
在该定子的替代实施方式中，至少一个非磁性连接元件是经由外部的绕组部分形成的铸造件。有利的是，铸造件整周地构造在定子铁芯和屏蔽环之间，由此除了非磁性连接以外还保护定子铁芯以防湿气、灰尘、污染物、温度影响、晃动和碰触并且提供电绝缘。
在另一有利的实施方式中，至少一个绕组容纳部构造成槽。以这种方式可实现轭绕组的齿式线圈绕组。
在本发明的一个实施例中，轭绕组构造成6极或6槽的。在定子的另一有利的实施方式中，轭绕组构造成12极或12槽。轭绕组的前述变型方案在定子应用在感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达中时具有最佳的特性。
根据本发明还提出一种具有根据前述公开所述的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达，其中，在定子铁芯之内布置有包括永磁体的转子。以这种方式感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达实现功能完好性。
在感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的优选的实施方式中，其直接联接在2级逆变器上。基于通过感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的根据本发明的定子的增大的电感降低了电流中的谐波振荡，使得马达在没有额外措施的情况下能直接在2级逆变器上运行。因此，使用前置的滤波器或在昂贵的多电平转换器上运行是过时的。
前面公开的特征可任意地组合，只要这在技术上是可行的并且彼此不矛盾。
附图说明
本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求中表征或在下面根据附图与对本发明的优选实施方式的描述一起详细示出。其中：
图1示出了具有转子和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的示意性剖视图，包括软磁屏蔽部和非磁性连接元件，
图2示出了具有转子和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部和非磁性连接元件，
图3示出了具有转子和12极或12槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的示意性剖视图，包括软磁屏蔽部和非磁性连接元件，
图4示出了具有转子和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部和非磁性连接元件，以及
图5示出了具有转子和12极或12槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部和非磁性连接元件。
具体实施方式
附图是示例性示意图。附图中相同的附图标记指代相同的功能特征和/或结构特征。
在图1中公开了具有转子8和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的示意性剖视图，包括软磁屏蔽部5和非磁性连接元件6。永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子包括由定子铁芯11构成的板叠1以及构造成6极或6槽的轭绕组2。板叠1构造成一件式。
转子8还包括永磁体并且布置在定子铁芯11之内。感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达还直接地联接在2级逆变器(未示出)上。
构造成6极或6槽的轭绕组2还分别包括内部的绕组部分21和外部的绕组部分22，内部的绕组部分沿径向在定子铁芯11内布置在相应的绕组容纳部3中，外部的绕组部分沿径向在定子铁芯11之外布置在板叠1的外表面4上。
内部的绕组部分21和外部的绕组部分22经由定子反接部彼此连接并且相应的绕组容纳部3构造成槽。此外，围绕外部的绕组部分22整个圆周构造有软磁屏蔽部5。
在定子铁芯11和软磁屏蔽部5之间布置有六个非磁性连接元件6，非磁性连接元件接触定子铁芯11和软磁屏蔽环5。在此，非磁性连接元件6由塑料构成并且每一个非磁性连接元件6布置在绕组2的相邻的绕组极7之间。此外，相应的非磁性连接元件6与绕组2的相应相邻的绕组极7间隔开布置。
鉴于下面的实施方式基本上具有相同的功能特征和/或结构特征，下面仅提及不同的特征。
图2示出了具有转子8和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部5和非磁性连接元件6。定子的轭绕组2是6极的或6槽的并且非磁性连接元件6是经由相应的外部的绕组部分22构成的铸造件。相应的绕组容纳部3也构造成槽。
在图3中示出了具有转子8和12极或12槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的示意性剖视图，包括软磁屏蔽部5和非磁性连接元件6。在此，相应的绕组容纳部3构造成槽并且定子的轭绕组2是12极的或12槽的。
图4示出了具有转子8和6极或6槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部5和非磁性连接元件6。在图示的变型方案中，定子的轭绕组2构造成6极的或6槽的并且非磁性连接元件6是经由相应的外部的绕组部分22构成的铸造件。此外，相应的绕组容纳部3没有槽。
在图5中示出了具有转子8和12极或12槽的定子的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达的另一示意性剖视图，包括软磁屏蔽部5和非磁性连接元件6。定子的轭绕组2构造成12极的或6槽的并且非磁性连接元件6是经由相应的外部的绕组部分22构成的铸造件。此外，相应的绕组容纳部3没有槽。
本发明的实施方式不限于前面给出的优选的实施例。而是可想到即使在原则上不同类型的实施方式中也使用示出的实现方案的多种变型。

Claims (10)

1.一种用于永久磁铁励磁激励的电动马达/感应电机的定子，所述定子具有由定子铁芯(11)构成的板叠(1)和轭绕组(2)，其中所述轭绕组(2)包括内部的绕组部分(21)和外部的绕组部分(22)，所述内部的绕组部分沿径向在所述定子铁芯(11)之内布置在至少一个绕组容纳部(3)中，所述外部的绕组部分沿径向在所述定子铁芯(11)之外布置在所述板叠(1)的外表面(4)上，其中，围绕所述外部的绕组部分(22)整个圆周构造有软磁屏蔽部(5)，其中在所述定子铁芯(11)和所述软磁屏蔽部(5)之间布置有至少一个非磁性连接元件(6)，所述非磁性连接元件尤其接触所述定子铁芯(11)和所述软磁屏蔽环(5)。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述板叠(1)构造成一件式。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的定子，其中，所述至少一个非磁性连接元件(6)由塑料构成并且在所述轭绕组(2)的相邻的绕组极(7)之间分别布置一个非磁性连接元件(6)。
4.根据权利要求3所述的定子，其中，相应的非磁性连接元件(6)与所述轭绕组(2)的相应相邻的绕组极(7)间隔开布置。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的定子，其中，所述至少一个非磁性连接元件(6)是经由所述外部的绕组部分(22)形成的铸造件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述至少一个绕组容纳部(3)构造成槽。
7.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述轭绕组(2)构造成6极或6槽的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述轭绕组(2)构造成12极或12槽的。
9.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的定子(1)的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达，其中，在所述定子铁芯(11)之内布置有包括永磁体的转子(8)。
10.根据权利要求10所述的感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达，其中，所述感应电机/永久磁铁励磁激励的电动马达直接联接在2级逆变器上。
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