[發(fā)明專(zhuān)利]具有優(yōu)化布置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880019390.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110462996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.弗拉蒂拉;J.萊格朗格;R.赫利薩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 法雷奧電機(jī)設(shè)備公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K21/14
• 分類(lèi)號(hào): H02K21/14;H02K11/04
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 譚華<國(guó)際申請(qǐng)>=PCT/EP2018/

本發(fā)明主要涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子(12)，其具有軸線(X)，包括至少一個(gè)永磁體(20)，和定子(11)，其圍繞轉(zhuǎn)子并且包括設(shè)置有多個(gè)凹口(30)的主體(24)和電繞組(25)，該繞組包括布置在槽中的相繞組(26)，每個(gè)相繞組由至少一個(gè)導(dǎo)體(35)形成。轉(zhuǎn)子(12)包括3、4或5對(duì)極。定子包括兩個(gè)三相系統(tǒng)，每個(gè)都由三個(gè)三角形連接的相繞組(26)形成。每個(gè)槽(30)的導(dǎo)體(35)的數(shù)量嚴(yán)格大于2，并且每個(gè)導(dǎo)體具有插入相應(yīng)槽(30)中的有源部分(40)，具有基本上矩形橫截面的有源部分(40)的徑向長(zhǎng)度(L2)小于或等于3.6mm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)化配置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明具有特別有利但非排他性的應(yīng)用，其具有高功率可逆電機(jī)，該電機(jī)可以在交流發(fā)電機(jī)模式和電動(dòng)機(jī)模式下操作，與諸如變速箱的主元件聯(lián)接。

背景技術(shù)

以已知的方式，旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括定子和與軸一體的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子可以與驅(qū)動(dòng)軸和/或從動(dòng)軸是一體的，并且可以屬于交流發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)或可以在兩種模式下操作的可逆電機(jī)形式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在交流發(fā)電機(jī)模式下，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其在定子上感應(yīng)出磁場(chǎng)，定子將該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成電流，以便為車(chē)輛的耗電器供電并為電池充電。在電動(dòng)機(jī)模式中，定子被電供電并且感應(yīng)出磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以便自動(dòng)地或與熱力發(fā)動(dòng)機(jī)組合地啟動(dòng)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和/或參與車(chē)輛的牽引。

定子安裝在殼體中，該殼體構(gòu)造成通過(guò)滾子軸承使軸在軸承上旋轉(zhuǎn)。此外，定子包括由一疊形成冠部的薄金屬板構(gòu)成的主體，其內(nèi)表面設(shè)置有朝向內(nèi)部開(kāi)口的凹口，以便接收由相繞組形成的電繞組。這些繞組穿過(guò)定子主體中的凹口，并形成突出于定子主體兩側(cè)的凸起。相繞組例如由覆蓋有搪瓷的連續(xù)導(dǎo)線或者由通過(guò)焊接而彼此連接的銷(xiāo)形式的導(dǎo)電元件獲得。這些繞組是以星形或三角形連接的多相繞組，其輸出連接到逆變器，逆變器也用作整流橋。

對(duì)于這種類(lèi)型的電機(jī)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)影響所提供的電壓，從而影響電機(jī)的功率。因此，旋轉(zhuǎn)速度越高，功率越大。對(duì)于同步電機(jī)，超過(guò)一定的旋轉(zhuǎn)速度，以便使電機(jī)的功率最大化，重要的是能夠使所述電機(jī)去磁通。圖1表示根據(jù)這種類(lèi)型的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的特征扭矩和功率曲線，分別在電動(dòng)機(jī)模式M_mth(參見(jiàn)特征扭矩曲線C1和特征功率曲線C2)和發(fā)電機(jī)模式M_gen(參見(jiàn)特征扭矩曲線C3和特征功率曲線C4)下旋轉(zhuǎn)。通過(guò)參考恒定扭矩N1處的最大轉(zhuǎn)速除以電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速N2之間的比率來(lái)定義去磁通范圍P_def。由于該去磁通比率高(大于2.5)，電機(jī)可以在高速下運(yùn)行同時(shí)處于準(zhǔn)短路狀態(tài)。

為了優(yōu)化電機(jī)的運(yùn)行，特別是為了能夠達(dá)到高速運(yùn)行并因此達(dá)到高功率，電機(jī)必須具有在穩(wěn)態(tài)下對(duì)短路電流的良好抵抗力。電機(jī)的這種優(yōu)化還必須考慮其他參數(shù)，比如電機(jī)的緊湊性，這是將所述電機(jī)集成在車(chē)輛中的重要參數(shù)，以及電機(jī)的熱性能，這也是一個(gè)重要參數(shù)，既為了用戶(hù)的安全，又為了不損壞電機(jī)。因此，本發(fā)明的目的是保證在穩(wěn)態(tài)下對(duì)短路電流的抵抗力，同時(shí)優(yōu)化電機(jī)的緊湊性和熱特性。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明的主題是一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，該電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，其沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸，并且包括至少一個(gè)永磁體，和定子，其圍繞轉(zhuǎn)子并且包括設(shè)置有多個(gè)凹口的主體和電繞組，其中電繞組包括設(shè)置在凹口中的相繞組，每個(gè)相繞組由至少一個(gè)導(dǎo)體形成。另外，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子包括3或4或5對(duì)極，并且定子包括兩個(gè)三相系統(tǒng)，每個(gè)由具有三角形聯(lián)接的三相繞組形成。另外，根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)凹口的導(dǎo)體的數(shù)量嚴(yán)格大于2，并且每個(gè)導(dǎo)體具有插入相應(yīng)凹口中的有源部分，具有基本上矩形橫截面的有源部分的徑向長(zhǎng)度為3.6mm或更小。