[發(fā)明專利]具有能夠調(diào)整的空氣間隙的電機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011014725.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112564407A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·施塔內(nèi)克;D·克拉默
• 申請（專利權(quán)）人: 勞斯萊斯德國有限兩合公司
• 主分類號: H02K7/12
• 分類號: H02K7/12;H02K21/02;H02K11/20;H02K11/21;H02K11/215;H02P29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉子豪;王瑋

本發(fā)明涉及電機，所述電機具有轉(zhuǎn)子和定子以及在轉(zhuǎn)子和定子的磁的器件之間構(gòu)造的空氣間隙。為了有針對性地調(diào)整所述空氣間隙，例如通過壓電堆疊實現(xiàn)的移位裝置設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子處和/或在所述定子處，所述移位裝置能夠影響相應(yīng)的磁的器件的徑向的位置并且由此能夠調(diào)整徑向的空氣間隙寬度。由此，能夠在沒有調(diào)整定子電流的情況下控制或調(diào)節(jié)機器的功率或轉(zhuǎn)矩。此外，所述轉(zhuǎn)子的震動或不平衡等能夠在所述機器的運行中短期地并且有效地被克服。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機，所述電機例如為了調(diào)校轉(zhuǎn)矩和功率而具有能夠調(diào)整的空氣間隙。所述機器能夠例如是驅(qū)動系統(tǒng)的部件。

背景技術(shù)

在電機的轉(zhuǎn)子與定子之間的徑向的間距在運行機器時在各種方面被涉及到。一方面，電機的磁通量密度和由此功率或轉(zhuǎn)矩非常取決于在轉(zhuǎn)子和定子處的磁的器件之間的間距，也就是說非常取決于所謂的空氣間隙寬度。空氣間隙寬度在機器的運行中、例如由于在轉(zhuǎn)子的周緣處的高的離心力（在所述周緣處布置有永磁體）和/或由于溫度效應(yīng)的可能的改變導(dǎo)致機器的功率的相應(yīng)的不均勻性。另一方面能夠在轉(zhuǎn)子的震動或振動或不平衡的情況下產(chǎn)生定子和轉(zhuǎn)子的觸碰，這能夠?qū)е聶C器的顯著的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

因此存在如下需求，即能夠監(jiān)控在轉(zhuǎn)子與定子之間的徑向的間距。本發(fā)明的任務(wù)在于對所述需求進行服務(wù)。

所述任務(wù)通過在權(quán)利要求1中所描述的電機以及藉由在權(quán)利要求13中所描述的方法解決。從屬權(quán)利要求描述有利的設(shè)計方案。

所述電機具有帶有第一磁的器件、例如帶有永磁體的第一柱狀的構(gòu)件、例如轉(zhuǎn)子，和帶有第二磁的器件、例如定子繞組的第二柱狀的構(gòu)件、例如定子，其中，所述柱狀的構(gòu)件如下地相對于彼此同心地布置，使得在第一與第二磁的器件之間構(gòu)造有空氣間隙。在電機的運行狀態(tài)中，所述構(gòu)件相對于彼此繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)，并且相應(yīng)的磁的器件電磁地與彼此互相作用，從而所述機器能夠可選地作為電動馬達或作為發(fā)電機進行使用。在所述構(gòu)件中的至少一個處設(shè)置有能夠由監(jiān)控單元控制的移位裝置，所述移位裝置沿著相應(yīng)的構(gòu)件的周緣方向分布地如下地進行布置，使得藉由所述移位裝置在致動的運行中使得徑向的空氣間隙寬度能夠角度分辨地（winkelaufgel?st）、也就是說局部地在于其處布置有移位裝置的部位或角度處有針對性地受到影響。

“徑向的空氣間隙寬度”是指空氣間隙沿徑向的方向的伸展。“角度分辨地”這種概念在此是指徑向的空氣間隙寬度不是必然地均勻地在整個空氣間隙上能夠進行調(diào)整，而是局部地在不同的角度位置處關(guān)于轉(zhuǎn)動軸線不同的空氣間隙寬度能夠得到調(diào)整。

給移位裝置中的每個相應(yīng)地單一地（eindeutig）配屬有裝備有移位裝置的構(gòu)件的磁的器件的組，其中，相應(yīng)的組包括所述磁的器件中的至少一個，然而必要時還包括所述磁的器件中的多個相鄰的磁的器件，其中，每個移位裝置如下地布置在所述構(gòu)件處，使得所述移位裝置能夠作用于配屬于所述移位裝置的組并且由此能夠作用于所述組的磁的器件中的每個，從而所述磁的器件的徑向的位置和由此徑向的空氣間隙寬度能夠有針對性地被影響。

理想地，磁的器件的組與移位裝置的配屬是單一的，也就是說，所述組中沒有一個配屬于兩個不同的移位裝置。

在極端情況中，給每個移位裝置配屬有剛好一個磁的器件，也就是說，所述組中的每個相應(yīng)地包括剛好一個磁的器件，由此然后最大可行的分辨率和可監(jiān)控性被實現(xiàn)。然而，能夠完全實用并且足夠的是，所述組相應(yīng)地包括多個磁的器件，所述磁的器件然后優(yōu)選地相對于彼此相鄰地布置并且能夠共同移位。同樣能夠會考慮的是，在裝備有移位裝置的構(gòu)件處不是全部的組都配屬于移位裝置，而是例如僅僅每個第二組配屬于移位裝置。這些沒有配屬的或沒有設(shè)有移位裝置的組然后一致地（konsequenterweise）不能夠移位。

裝備有移位裝置的構(gòu)件中的一個能夠是電機的轉(zhuǎn)子。裝備有移位裝置的構(gòu)件中的另一個必要時能夠是電機的定子。