[發明專利]用于電機的機器組件

在審

• 申請號: 201410419989.X
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104426255A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: K.羅伊特林格;T.漢澤爾;M.海德;M-O.波佩斯庫;J.弗里德里希
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K3/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;譚祐祥

技術領域

本發明一般來說涉及電機的領域、尤其是能夠纏繞的機器組件的、比如用于同步電機的定子裝置以及類似組件的構造。此外，本發明涉及用于在運行中降低轉矩波動性或者用于在安全很關鍵的應用情況中比如在用于機動車的轉向系統中使用所述電機時降低定位力矩的措施。

背景技術

對于具有轉向力支持功能的轉向系統來說，一般使用電動的轉向驅動裝置，所述電動的轉向驅動裝置以機電的方式支持由駕駛員施加的轉向運動。在這樣的轉向驅動裝置產生影響時，向施加在軸上的支持力矩的、允許的轉矩波動提出了很高的要求。

一般來說，在運行時在電機中由于高次諧波而出現交變力矩，所述交變力矩可能導致太高的轉矩波動。此外，轉向驅動裝置通常作為電子換向的、具有永久磁體的機器來設置，對于所述電子換向的機器來說，由于永久磁體激勵的激勵磁場在定子繞組無電流時作為在運行中的轉矩波動的補充也可能出現定位力矩。

在負荷下，由于在轉子中的激勵磁場的高次諧波以及在所述定子裝置中的定子磁場而出現這樣的交變力矩。其它的引起這樣的交變力矩的原因是在具有被掩藏的永久磁體的轉子上的磁阻力矩或者氣隙的并非恒定的寬度。轉矩波動性同樣通過布置在所述定子裝置中的定子齒的齒頂的飽和特性所引起。

從現有技術中知道不同的、用于避免這樣的轉矩波動性或者定位力矩的措施。因此，比如通過對于在定子齒的數目與轉子極的數目之間的合適的比例的選擇，可以實現轉矩波動性及定位力矩的降低。

此外，在轉子中并且/或者在定子裝置中設置傾斜度的做法對轉矩波動性的降低來說是有利的。但是，具有傾斜的定子裝置或者傾斜的轉子的電機的制造由制造技術的眼光看來引起巨大的開銷，因為尤其對于轉子來說需要昂貴的環形磁體。

此外，為了在所述氣隙中形成磁場，所述轉子極可以設有一種輪廓，該輪廓引起所述氣隙中的磁場的、基本上正弦狀的曲線，由此可以降低在所述氣隙中的高次諧波份額并且由此可以降低在轉矩中的波動。

發明內容

本發明的任務是，提供一種用于電機的機器組件，通過所述機器組件所述電機在運行中具有較小的轉矩波動性或者在未通電的狀態中具有較小的定位力矩。

該任務通過按權利要求1所述的、用于電機的機器組件并且通過按并列權利要求所述的電機得到解決。

其它的設計方案在從屬權利要求中得到了說明。

按照第一方面，設置了一種用于電機的、具有磁軛區域和從所述磁軛區域上延伸的組件齒的機器組件，所述組件齒如此彼此隔開，從而分別在所述組件中的兩個組件齒之間構成槽；

其中所述組件齒具有一齒桿部和一沿著延伸方向與所述磁軛區域對置的齒頂，

其中所述組件齒中的至少一個組件齒的齒頂沿著延伸方向具有一種齒頂高度，該齒頂高度為在所述組件齒之間的間距的至少0.25。

上述機器組件的構思在于，避免用于高次諧波力矩的份額，所述份額由于齒頂中的磁飽和而可能在所述機器組件的組件齒中出現。這一點尤其通過以下方式來實現，所述齒頂依照傳統與齒桿部相比具有較小的、橫向于所述磁通量的走向的橫截面，所述齒頂設有擴大的橫截面，從而可以在所有運行狀態中避免在組件齒中出現磁飽和。通過所述擴大的齒頂，在用所述機器組件構成的電機的運行情況中不產生飽和或者僅僅產生較小的飽和，從而可以消除或者降低取決于飽和的、對所述力矩波動性的影響。

此外，可以將在所述組件齒之間的間距定義為在所述組件齒的中心線之間的間距，或者定義為在所述槽的中心線之間的間距。

可以規定，所述齒頂具有一傾斜區域和一頂端區域，其中所述傾斜區域直接連接到所述齒桿部上并且轉入到所述頂端區域中。

尤其可以在所述傾斜區域與所述齒桿部之間設置處于110°與130°之間的角度。

按照一種實施方式，可以在所述齒桿部與通過所述磁軛區域形成的槽底之間設置處于80°與100°或者110°與130°之間的角度。

所述機器組件可以構造為用于旋轉的電機的定子裝置，并且具有用于接納轉子裝置的內部空隙，其中所述組件齒從所述磁軛區域在徑向上向里延伸。

此外，所述齒頂高度與所述在組件齒之間的間距之間的比例最大可以為0.4。

按照另一方面，設置了一種具有一構造為定子裝置的上述機器組件以及一轉子裝置的電機，其中所述轉子裝置具有轉子極，所述轉子極的極輪廓具有正弦輪廓。