[發明專利]帶有集成式電力電子裝置的電機

有效

• 申請號: 201810605835.8
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109088517B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: R.普利卡特;Z.諾伊施爾
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: H02K11/33
• 分類號: H02K11/33;H02K3/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種帶有集成式電力電子裝置(2)的電機(1)，所述電機(1)至少包括帶有轉動軸線(4)的轉子(3)和定子(5)，所述定子(5)在定子(5)的端側(6)上具有繞組端部(7)，所述定子(5)通過所述繞組端部(7)通過至少三個相(8、9、10)并且為每個相用至少一個輸入線路(11)與電力電子裝置(2)導電連接，其中，電力電子裝置(2)包括至少三個半橋模塊(12)以及第一配電元件(13)和第二配電元件(15)，所述第一配電元件用于連接電力電子裝置(2)和電壓源的第一電極(14)，所述第二配電元件(15)用于連接電力電子裝置(2)和所述電壓源的第二電極(16)；其中，每個輸入線路(11)通過半橋模塊(12)與第一配電元件(13)和第二配電元件(15)連接；其中，所述電力電子裝置(2)布置在所述定子(5)的端側(6)上。

技術領域

本發明涉及一種帶有通過特殊方式集成在繞組端部區域中的電力電子學組件(下文中稱為電力電子裝置)的電機，以及所述電力電子裝置相對于電機和相對于高壓線的連接裝置。所述電力電子裝置用于調控電機的電流供應。電機包括至少一個帶有轉動軸線的轉子和定子。所述定子在定子端側具有繞組端部，所述定子通過所述繞組端部通過至少三個相并且為每個相用至少一個輸入線路與電力電子裝置導電連接。電力電子裝置包括至少三個半橋模塊以及第一配電元件和第二配電元件，所述第一配電元件用于連接電力電子裝置和電壓源的第一極，所述第二配電元件用于連接電力電子裝置和電壓源的第二極。

背景技術

電機尤其用作電力驅動單元，例如應用于機動車，并且所述電機優選地通過用于傳遞驅動機動車的扭矩的變速器作為補充。

電機和電力電子裝置通常是通過三個相(導線)相互電連接的。電力電子裝置與電源(三相交流電網或直流電源，例如在電動車輛或混合動力車輛中的蓄電池)連接。電力電子裝置通常包括帶有相應于電流和電壓設計的半導體的電力模塊。所述半導體可用已知的方法通過控制切換為導電或不導電的狀態。以此產生電流特征曲線，所述電流特征曲線例如是在用于機動車驅動的當前工作點對于電機所必須的。

定子通常由至少一個鐵芯構成，所述鐵芯中布置有至少一個繞組。在繞組通電時在電機內產生磁場(定子場、旋轉場)。定子磁場與轉子相互作用并由于轉子勵磁或特殊的轉子結構對轉子產生力的作用，最終在轉子軸上產生扭矩。定子上的繞組多數利用線圈構造，所述線圈具有確定匝數，并根據各相的可能的電壓、電流的關系以及取決于轉速的對扭矩特征曲線的要求相應地連接(串聯、并聯、混聯)。線圈通常由銅線、大多由絕緣的圓線繞制。在此，所述銅線可以平行地連成具有所需截面的導線組。

線圈可預加工并接著通過槽開口裝入定子槽中。線圈也可以機械地直接在定子中制造或者說繞制。布置在定子中的線圈被連接為相，或者在定子處進行單個的相之間的相互連接，例如以星形連接或三角連接的形式。備選地，單個的開口的、由具有所需橫截面的實心導體構成的線圈匝可以軸向地導入槽中并且接著通過適宜的工藝(焊接、激光焊接)連成所謂的發卡式繞組。

繞組與繞組類型無關地具有與電力電子裝置的導線的觸點接通的可能方式。通常在電機的殼體上布置有為所述觸點接通設置的連接板。所述連接板包含合適數量的螺紋連接位置，繞組終端和至電力電子裝置的導線在所述螺紋連接位置上擰緊。電機與電力電子裝置的連接部通常包括下列組件：(例如在電機上的)連接夾板；電機的各個繞組終端的至電機內部的連接板的導引件；電力電子裝置上的連接板；在電力電子裝置內的、半導體模塊和電力電子裝置連接板的觸點連接部；電機與電力電子裝置之間的屏蔽的、帶有對應螺紋連接末端的導線。

電機與電力電子裝置之間的這類連接方式造成了驅動單元有限的靈活性，因為需要特殊的(大的)結構空間并且必須在安裝電力驅動系時遵循預定的順序。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，至少部分地緩解或徹底解決相對于現有技術所提出的問題。尤其建議一種帶有集成的電力電子裝置的電機，其設計緊湊并且可實現組件的簡化安裝。