[發明專利]用于無刷直流電機、尤其用于內轉子電動機的轉子以及帶有這樣的轉子的電機

在審

• 申請號: 201880037811.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN110720170A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: P·布達克爾;J·海茨曼;M·帕爾蘇萊德賽
• 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;H02K29/00
• 代理公司: 72002 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭毅

本發明包括一種用于無刷直流電機的轉子，其包括：軸；布置在軸上的轉子芯，其中，轉子芯用作軛體；以及固定在轉子芯上且包圍轉子芯的環形磁體。環形磁體構成為圓環盤形，其中，通過圓環盤形來限定徑向方向和圓周方向。此外，還通過等式q＝N/(2pm)限定孔數q，其中，N代表在轉子中凹槽的數量，p代表轉子的極對數，以及m代表相數。根據本發明設置，轉子繞組連接為三角形連接。

技術領域

本發明涉及用于電動機、特別是用于內轉子電動機的轉子。此外本發明還涉及具有根據本發明的轉子的電動機。

背景技術

電動機是將電能轉換為機械能的能量轉換器。這樣的電機包括定子和轉子，該定子形成固定的電機部分，該轉子形成運動的電機部分。在內轉子電動機中，圓環形的或圓柱環形的轉子通常包圍電機軸——轉子也固定在該電機軸上——且就其而言又由沿徑向方向與轉子隔開的定子包圍。

定子通常設有定子軛(Statorjoch)，對于中間徑向地向內突出的定子齒布置在該定子軛上，該定子軛面向轉子的端部形成所謂的極靴(Polschuh)。此外，為了確保電動機的功能，屬于電機的定子的線圈必須以確定方式相互連接。該連接的類型和方式通過施加到定子齒上的繞組來限定，所述繞組在電磁運行中產生磁場。為了引導和放大通過通電的繞組產生的磁場，定子材料通常是金屬的、例如軟磁的鐵。

在此，繞線方案可以描述例如線圈的星形連接或線圈的三角形連接。如果多個相互連接的線圈屬于定子，那么連接是非常昂貴的，因為相應的線圈應通過單個線以確定方式相互連接。

然而在具有環形磁體的轉子的結構形式中不利的是，環形磁體基于其制造方法在機械上較不穩健并且因此不可以不受損地吸收在大的轉子半徑和/或高的轉速的情況下出現的離心力。因此，帶有這樣的轉子的電動機的電機功率一般是比較低的。

發明內容

本發明的任務在于，改善上述缺點且提出一種用于電動機的轉子，該電動機同時具有比較高的磁通以及低的漏磁、同時然而適用于高轉速。此外，本發明基于如下任務：相應地改進電動機和手持式工具機。

該任務通過根據權利要求1的轉子以及通過根據權利要求13的電動機和根據權利要求16的手持式工具機解決。本發明有利的設計方案、變型方案和擴展方案可以由從屬權利要求得知。

本發明包括一種用于無刷直流電機的轉子，該無刷直流電機具有：軸；布置在軸上的轉子芯，其中，轉子芯用作軛體環形磁體，其固定在轉子芯上且包圍轉子芯。環形磁體構造為圓環盤形，其中，通過圓環盤形來限定徑向方向和圓周方向。此外，還通過等式q＝N/(2pm)來限定孔數q，其中，N代表在轉子中凹槽的數量，p代表轉子的極對數，以及m代表相數。根據本發明設置，轉子的繞組以三角形連接來連接。原則上三角形連接證實為在制造中是有利的，因為相比于星形連接，三角形連接在具有小的匝數和大的線直徑的無刷直流電機中(例如在電池驅動的手持式工具機中)通常需要更小的線直徑，所以三角形連接在制造中是有利的。

優選地，轉子繞組具有孔數q，其中q＝0.5，其中，電動機的源電壓的形狀匹配于電流形狀。在源電壓的形狀匹配于電流形狀(兩者近似梯形)的情況下得出較高的機器利用和更相同形狀的轉矩變化過程。

在此有利的是，源電壓的形狀具有近似梯形或近似正弦形的變化過程，其中，通過孔數q＝0.5(例如：9槽/6極)和繞組的三角形連接的組合可以實現相對相的感應的源電壓的特別有利的近似梯形。

根據權利要求1至5中任一項所述的轉子，其特征在于，該電動機使用120°的塊換向(Blockkommutierung)。已經證實有利的是，在電流的120°塊換向的情況下源電壓的梯形可以實現該機器的盡可能大的機器利用或盡可能大的功率因數，其中，有利地也可以以更小的線拉伸(Drahtzug)更緊湊和更有效地針式繞線(nadelwickeln)更小的線直徑。