[發明專利]電機

有效

• 申請號: 201780070403.5
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN109923760B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: M.克雷默;S.塔巴雷利;J.里德爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方莉;王麗輝

用于驅動車輛的電機（10）包括：定子（14），該定子具有軸向伸展的、均勻地圍繞著所述電機（10）的軸線伸展的定子槽（34），定子繞組（42）通過所述定子槽（34）來伸展；以及帶有軸向伸展的極（16）的轉子（12），所述轉子在所述定子（14）的內部以能夠圍繞所述電機（10）的軸線旋轉的方式得到支承，其中在所述轉子（12）的每個極（16）中兩個具有矩形的橫截面的極磁體（20）相對于彼此V形地布置在軸向伸展的極開口（18）中。所述電機（10）相對于多個幾何參數得到了優化，所述幾何參數通過從所述幾何參數中確定的優化參數的優化來得到了優化。

技術領域

本發明涉及一種電機、像如電動馬達或者發電機。

背景技術

在不能充電和能充電的混合動力車中使用永磁激勵的同步機的做法得到廣泛推廣。對于被集成到電動機中的同步機來說，通常使用具有每個極兩個V形地布置的磁體的轉子。

這樣的電機的優化要求相互矛盾的優化目標。對于電動機動性中的牽引驅動裝置來說，要求高轉矩密度或功率密度。與此同時，必須將成本、結構空間、損耗、轉矩波動和噪聲最小化。

例如，DE 10 2012 219 174 A1描述，對于具有孔數q=2的電機來說，如果磁開口角度處于76.2％與81.6％之間，則能夠將轉矩波動最小化。

EP 2 498 375 A1示出了一種具有在0.45和0.55之間的極覆蓋系數的電機。

WO 2006 095 887 A1示出了一種具有轉子的電機，所述轉子具有帶有中間隔片的極開口，并且其中存在處于127°el和140°el之間的極覆蓋系數。

此外知道，對于被集成到電動機中的同步機來說使用具有單齒繞組的定子，所述單齒繞組具有孔數q=0.5。這種繞組方式通常將繞組頭的長度最小化并且能夠構造具有短軸向長度的同步機。然而，在q=0.5時，轉子與定子之間的氣隙中的電磁場包含大量的諧波。這導致轉子損耗和磁體的溫度的增加。對于被集成到電動機中的較長的機器來說，能夠使用具有例如孔數q=2的全孔繞組，這實現了氣隙中的具有較小的諧波份額的電磁場。而后在磁體中產生較少的渦流損耗，由此磁體的溫度又較低得保持并且就這樣能夠使用成本更低的磁體種類。

發明內容

為了實現上述的優化目標，能夠使用多目標優化。在此計算大量的設計變型方案并且能夠識別電機的幾何參數之間的最佳組合。

本發明的實施方式能夠以有利的方式提供下述電機，對于所述電機來說諸如損耗、制造成本、效率，轉矩波動和噪聲的許多特性相對于彼此得到了優化。

關于本發明的實施方式的構想尤其能夠被視為在下述構思和認識的基礎上。

本發明涉及一種用于驅動車輛、比如客車、卡車、公共汽車等、特別是不能充電和能充電的混合動力車的電機。所述電機能夠是永磁激勵的同步機并且/或者能夠是被集成到電動機中的同步機。例如，所述電機的轉子能夠直接被安裝到電動機的驅動軸上。

根據本發明的一種實施方式，所述電機包括：定子，該定子具有軸向伸展的、均勻地圍繞電機的軸線伸展的定子槽，定子繞組通過定子槽來伸展；以及帶有軸向伸展的極的轉子，所述轉子在所述定子的內部以能夠圍繞電機的軸線旋轉的方式得到支承，其中在所述轉子的每個極中在軸向伸展的極開口中相對于彼此V形地布置有兩個具有矩形的橫截面的極磁體。

對于多目標優化來說已經表明，這樣的電機的轉子和/或定子的以下幾何參數和/或結構大小實現大量優化目標或優化參數的優化，其中包括所期望的轉矩或所期望的轉速要求的滿足、效率的最大化、噪聲的最小化、成本的最小化、轉矩波動的最小化以及短路電流或短路損耗的最小化。

所述電機相對于大量幾何參數得到了優化，這些幾何參數已經通過從所述幾何參數中確定的優化參數或優化目標的優化而得到了優化。