[發明專利]他勵電機

在審

• 申請號: 202111176568.5
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114665682A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 陳冠群;斯蒂芬·坎茨;佩恩亞·托帕洛夫
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: H02K19/02
• 分類號: H02K19/02;H02K3/28;H02K3/46;H02K3/50
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邰鳳珠;謝攀

本發明涉及一種他勵電機(1)，尤其是一種他勵同步馬達(3)，其具有定子(6)和轉子(4)，該轉子能夠圍繞在軸向方向(5)上延伸的旋轉軸線(7)相對于定子(6)旋轉。電機(1)的簡化結構和增加的轉速通過以下得出：經由軸向引導穿過轉子(4)的空心圓柱形的芯子(8)的初級繞組(9)和圍繞芯子(8)纏繞的次級繞組(10)將電流無刷傳輸到轉子(4)上。本發明還涉及電機(1)在機動車輛(23)中的使用以及具有這種電機(1)的機動車輛(23)。

技術領域

本發明涉及一種具有定子和轉子以及可磁化芯子的他勵電機，尤其是同步電機。本發明還涉及這種電機在機動車輛中的使用以及具有這種電機的機動車輛。

背景技術

他勵電機，尤其是他勵同步電機(例如他勵同步電動機)在各種應用中(例如在機動車輛中)的使用是已知的。這種機器具有定子以及與定子同軸設置的轉子，并且該轉子能夠圍繞旋轉軸線相對于定子旋轉。在電機運行期間，轉子圍繞旋轉軸線旋轉。在他勵電機的情況下，提供有到到轉子的電流傳輸，以便對轉子(尤其是安裝在轉子處的線圈)供電。

已知的是，為此使用集電環。在這種情況下，在運行期間并因此在轉子旋轉期間，至少一個電刷在相關聯的集電環上磨擦并且以這種方式確保所需電流的傳輸。這種電機的缺點是由電刷在集電環上的磨擦造成的磨損。此外，在運行期間以這種方式會產生灰塵，該灰塵能夠導致電機的故障或至少限制運行。尤其是出于該原因，限制了以高轉速運行的電機的可能性。

為了避免集電環的問題，從現有技術，例如從CH 705 833 B1已知，所需電流經由旋轉的變壓器傳輸到轉子。為此，在定子處和在轉子處分別安裝相關聯的繞組和變壓器芯子。這導致他勵電機的復雜構造。

從DE 101 07 577 A1已知一種具有旋轉的變壓器的他勵電機。在該電機的情況下，安裝在定子處的芯子連同相關聯的繞組與安裝在轉子處的芯子連同相關聯的繞組軸向相對地設置。這導致他勵電機的復雜結構。

方便地，變壓器的芯子是可磁化的。由于其有利的磁化，在這種情況下特別使用了鐵氧體。鐵氧體是亞鐵磁的并且具有非常低的電導率。然而，鐵氧體通常也是陶瓷材料，從而具有限制相關聯電機的可能的轉速的機械特性。

發明內容

因此，本發明涉及的目的是，為開頭提到的類型的他勵電機以及具有這種電機的機動車輛提出改進的或至少不同的實施例，其特征尤其在于提高的可能轉速和/或簡化的結構。

根據本發明，該目的通過獨立權利要求的主題解決。有利的實施方案是從屬權利要求的主題。

本發明基于以下一般構思：在他勵電機的情況下，尤其是在他勵同步電機的情況下，使用電流互感器的原理將電流非接觸地傳輸到電機的轉子，而不是現有技術中使用的旋轉變壓器。在這種情況下，轉子設置在定子內部并且與可磁化芯子抗扭地連接。芯子因此設置在轉子內部。因此，可磁化芯子以這種方式在其徑向延伸方面受到限制，即具有減小的直徑。這會導致在運行期間作用到芯子上的離心力減小。因此，避免或至少減少了對芯子的損壞。因此，芯子和轉子能夠以增加的轉速運行。在這種情況下，電機的轉速對應于轉子圍繞旋轉軸線的旋轉速度。

根據本發明的構思，他勵電機(尤其是同步馬達)具有轉子以及定子。轉子和定子彼此同軸設置。轉子能夠圍繞在軸向方向上延伸的旋轉軸線相對于定子旋轉。轉子設置在定子的徑向內部從而設置在定子中。根據本發明，轉子具有空心圓柱形的芯子，該芯子是可磁化的并且是空心圓柱形的。根據本發明，電機的初級繞組軸向地引導穿過空心圓柱形的芯子。在運行期間電流流過初級繞組，該電流在下文中也稱為初級電流。電機還具有圍繞芯子纏繞的次級繞組。次級繞組的繞組圍繞芯子，使得在運行期間經由初級繞組并因此經由初級電流在次級繞組中感應出電流，該電流在下文中也稱為次級電流。電機還具有電子器件，用該電子器件分流次級電流。為此，電子器件以相應的方式連接到次級繞組。

電機尤其是他勵的、所謂的無刷的電機(優選地同步電機)。優選地，電機是他勵同步電動機。