[發(fā)明專利]對相鄰定子線圈之間的電勢差具有改進(jìn)保護(hù)的電機(jī)定子

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111180625.7
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN114337007A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.米勒;M.門茲
• 申請（專利權(quán)）人: 法雷奧西門子新能源汽車德國有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K3/28;H02K3/50;H02K3/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 譚華

描述了一種用于電機(jī)(1)的定子(5)，其包括具有朝向內(nèi)部敞開的定子凹槽(13、13a、13b)的環(huán)形定子基體(7)，以及定子繞組(8)的定子線圈(14a、14b)，所述定子線圈布置在定子凹槽(13、13a、13b)中并分配給電機(jī)(1)的多個相(L1..L3)。相同相(L1..L3)的相鄰定子線圈(14a、14b)在這里是對繞的并且并聯(lián)電連接。此外，描述了具有這種轉(zhuǎn)子(3a..3c)的電機(jī)(1)以及具有這種電機(jī)(1)的驅(qū)動裝置和車輛(17)。

技術(shù)領(lǐng)域

描述了一種用于電機(jī)的定子，其包括具有多個堆疊的定子板和朝向內(nèi)部敞開的定子凹槽的環(huán)形定子基體、以及定子繞組的定子線圈，定子線圈布置在定子凹槽中并分配給電機(jī)的多個相。還公開了一種具有轉(zhuǎn)子的電機(jī)，該轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線相對于上述類型的定子可旋轉(zhuǎn)地安裝。此外，公開了一種驅(qū)動裝置，其具有上述類型的電機(jī)和連接到定子繞組的電源，其中電源配置為向相同相的并聯(lián)電連接的相鄰定子線圈提供電流。最后，公開了一種具有至少兩個輪軸的車輛，所述至少兩個輪軸中的至少一個被驅(qū)動，其中所述驅(qū)動至少部分地或部分時間地由上述類型的電機(jī)提供。

背景技術(shù)

上述類型的定子、電機(jī)、驅(qū)動裝置和車輛在原理上從現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。特別地，驅(qū)動裝置的電源可以由轉(zhuǎn)換器形成，該轉(zhuǎn)換器從電池或蓄電池向電機(jī)提供電能。開關(guān)速度越來越快的電子開關(guān)元件(特別是晶體管)會產(chǎn)生具有極高波前陡度(flank steepness)的電壓脈沖。高波前陡度有時會導(dǎo)致定子繞組的定子線圈中的波動現(xiàn)象，也就是說，沿著相鄰的并聯(lián)連接的定子線圈的導(dǎo)線傳播的電壓脈沖的波前可能會導(dǎo)致定子線圈之間的危險(xiǎn)電勢差。這特別是在定子的端面上或繞組頭部處存在問題，因?yàn)樗鰧?dǎo)線可能接觸到那里，并且所述電勢差可能導(dǎo)致定子線圈損壞。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供用于電機(jī)的改進(jìn)的定子、改進(jìn)的電機(jī)、改進(jìn)的驅(qū)動裝置以及具有這種電機(jī)的改進(jìn)的車輛。特別地，即使在快速電壓脈沖下，也避免相同相的并聯(lián)電連接的相鄰定子線圈之間的電勢差。

本發(fā)明的目的是通過最初引用的類型的定子來實(shí)現(xiàn)的，其中相同相的相鄰定子線圈是對繞的并且并聯(lián)電連接。因此，相同相的相鄰定子線圈具有不同的纏繞方向，即相鄰定子線圈中的一個向左纏繞，而另一個向右纏繞。特別地，相同相的相鄰定子線圈的相應(yīng)徑向內(nèi)連接和相應(yīng)徑向外連接也電連接在一起。這意味著定子線圈的徑向內(nèi)連接然后連接到相同相的相鄰定子線圈的徑向內(nèi)連接，并且定子線圈的徑向外連接連接到相同相的相鄰定子線圈的徑向外連接。

本發(fā)明的目的還通過一種電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該電機(jī)包括定子和上述類型的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝成能夠繞轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線相對于定子旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的目的還通過一種驅(qū)動裝置來實(shí)現(xiàn)，該驅(qū)動裝置包括上述類型的電機(jī)和連接到定子繞組的電源，其中該電源配置為在相同相的相鄰定子線圈中激發(fā)具有不同纏繞方向(即向左和向右)的電流，相鄰定子線圈是對繞的并且并聯(lián)電連接。

最后，該目的還通過一種具有至少兩個輪軸的車輛來實(shí)現(xiàn)，所述至少兩個輪軸中的至少一個被驅(qū)動，其中所述驅(qū)動至少部分地或部分時間地由上述電機(jī)提供。

通過提出的措施，最初列舉的缺點(diǎn)可被克服。特別地，定子線圈的相鄰繞組之間的電勢差即使在具有非常高的波前陡度的電壓脈沖期間也不會呈現(xiàn)顯著值。原因是相鄰定子線圈中的這些電壓脈沖沿相同方向傳播，即徑向向外或徑向向內(nèi)，并且波前同時位于兩個定子線圈中的相同徑向位置。因此，定子線圈之間電閃絡(luò)(flashover)的風(fēng)險(xiǎn)很低，特別是在定子端面上的區(qū)域中或繞組頭部處。因此，即使在現(xiàn)代轉(zhuǎn)換器中可能出現(xiàn)的快速瞬態(tài)過程中，相同相的并聯(lián)電連接的相鄰定子線圈之間的電勢差在特定徑向位置處為零或近似為零。

屬于相同相的相鄰定子線圈的電導(dǎo)體分別基本螺旋地形成，并且從并聯(lián)電路的連接點(diǎn)開始，相對于定子基體的旋轉(zhuǎn)軸線沿相同方向徑向延伸。換句話說，屬于相同相的相鄰定子線圈的電導(dǎo)體分別基本螺旋形成，并且電導(dǎo)體相對于定子基體的旋轉(zhuǎn)軸線的縱向長度的徑向分量從并聯(lián)電路的連接點(diǎn)開始以相同的方式定向。