多相结构的电磁组件制造技术

本发明专利技术涉及一种多相结构的电磁组件(1)，所述组件包括：轭(5)，其包括电磁主体；多个间隔开的块(50)，其相对于所述轭(5)的支撑面(5A、5B)中的一个突出并沿着所述轭(5)的支撑面(5A、5B)的周边连续布置；以及与所述块(50)相关联的至少一个绕组(6)，其中，存在仅一个轭(5)，所述多个块(50)被布置在至少两个块组(A、B、C)中，其中给定的块组(A、B、C)中的两个连续块(50)通过块间距离(E)间隔开，并且每个块组(A、B、C)与相邻的块组(A、B、C)通过不同于所述块间距离(E)的组间距离(D)隔开。

Electromagnetic components with polyphase structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多相结构的电磁组件
本专利技术涉及一种具有绕组、具有多相结构的电磁组件。
技术介绍
就具有绕组的电磁组件来说，多相结构指的是具有绕组的电磁组件，其相数大于1。更具体地，将参考把这样的电磁组件用作电机(特别地具有电动机和/或发电机操作模式的电机)的定子或转子来描述本专利技术，尽管不限于此。除电机之外，本专利技术可以被使用于这样的电磁组件在旋转电气机械中的任何应用，并且可以被应用于具有本专利技术的特征的使用电磁轭的任何旋转设备。例如，本专利技术还可用于位置传感器、速度传感器或加速度传感器的领域中。以已知的方式，电磁轭通常呈沿着纵轴(被称为z轴)延伸的实心或空心的圆柱形状，并且包括由螺柱(stud)(或齿)的交替和凹口的交替组成的凸磁极的交替，所述螺柱从电磁轭的主体的内表面或外表面突出并且是等距的。此外，单相结构电磁轭包括从电源输入端延伸到电源输出端并围绕每个螺柱缠绕的单个绕组(被称为磁性绕组)，以便在连续螺柱和等距离螺柱之间交替产生进口流量和出口流量是已知的。绕组可以被制成波浪形绕组(即在每个螺柱处改变面地从一个螺柱经过另一个螺柱的绕组)，或者作为叠瓦状绕组(即完全包围每个螺柱的绕组)。绕组具有一个或多个线匝。意图将以这种方式产生的单相结构电磁轭定位成面向例如由磁体构成的电磁元件，并且距离那里一段距离以便产生电磁气隙表面。为了制造多相电气机械，如图1所示组装如上所述且沿z轴层叠的若干个单相结构电磁轭C1至C3。每个单相结构电磁轭C1至C3都设置有多个位于电磁轭周边上的等距螺柱P，并且与其相关联的绕组一起形成一个相。通过组装三个电磁轭，由此产生的组件形成三相结构。为了避免任何短路，单相结构电磁轭的各个绕组彼此不接触是一个追求的目标。因此，在层叠配备有绕组的电磁轭的过程中，注意将它们隔开以便防止它们接触。另外，以确保两个连续电磁轭的螺柱之间的角度偏移的这种方式来将电磁轭相对于彼此布置。这样的角度偏移等于360°/(2*Np*Nphases),其中，Np是磁极的数量，并且Nphases是单相结构电磁轭的数量(也被称为相数)。在电机中，一直希望将相数增加为大于1(这允许电机的启动)，或改善电机的电形状因数以便降低过大的转矩脉冲。这通常通过组装多个单相结构电磁轭来实现。然而，这样的组件增加了马达沿z轴的体积，因为必须将缠绕的电磁轭单相结构间隔开。特别地，所添加的每个相都会增加马达的初始长度，以便特别地保持每个电磁轭之间的空间。现在，在某些应用中，体积可能存在问题，并且因此希望提供体积尽可能小的多相马达。此外，除此之外，设计并维护多个单相结构电磁组件的这样的组件是困难的。最后，这样的马达的制造成本迅速增加。
技术实现思路
因此，本专利技术试图提供一种不具有上述缺点的多相结构电磁组件。本专利技术的一个特定目的是使这样的组件所占用的体积最小化。本专利技术还通过其在电机中的使用提供了能够在不影响体积的情况下增加电机的转矩的优点。将在下面的描述中详述本专利技术的多相结构电磁组件的其他优点。根据本专利技术，所述多相结构电磁组件包括具有电磁主体的轭；从所述轭的支撑面突出的多个间隔开的螺柱，轭的该支撑面有利地是轭的各面中的一个，多个螺柱沿着轭的支撑面的周边连续布置；以及与螺柱相关联的绕组。此外，轭是唯一/单个的，这意味着该组件仅包括一个轭，并且多个螺柱被布置在至少两组螺柱中，其中同一组螺柱中的两个连续螺柱通过螺柱间距离间隔开，并且每各螺柱组与相邻的螺柱组通过不同于所述螺柱间距离的组间距离隔开。更有利的是，每个绕组与一个螺柱组相关联。就螺柱组和螺柱的连续布置来说，“相邻组”指的是在一组螺柱之后紧跟着的螺柱组。根据轭的结构，螺柱可以具有不同的形状和尺寸。优选地，轭的所有螺柱都具有相同的形状。因为螺柱的几何形状可以根据轭并且根据目标应用而变化，所以组间距离被视为中轴——其与属于两个相邻组的两个连续螺柱的支撑面相垂直——被分开的角距离。螺柱间距离被视为中轴——其与属于同一组的两个连续螺柱的支撑面垂直——被分开的角距离。根据一个特征，轭的主体是环状的、或一个或两个环状部件中的圆柱形、或特别地沿着圆柱体的纵轴对接在一起的圆柱体、或盘状的、或平行六面体状的。如果磁轭具有盘形或环形的主体，则螺柱作为突起从其延伸的支撑面优选呈圆形的几何形状。另外，螺柱沿支撑面的圆形周边连续布置。然而，可以想到其他几何形状的螺柱，尤其是截锥体锥形螺柱。如果磁轭具有线性形状(这意味着如果磁轭具有平行六面体形状)，则螺柱沿着轭的一个直边连续布置。因此，在同一表面上并通过唯一的轭，能够在不需要像现有技术那样沿z轴连续层叠若干电磁轭的情况下获得多相结构电磁组件。另外，因此能够免掉将两个连续轭分开的空间。因此，本专利技术能够创建紧凑的且沿z轴尺寸减小的多相结构电磁组件。最后，本专利技术有利地允许减小多相结构电磁组件的总体体积。在本说明书的其余部分中，如果本专利技术的组件不提供电磁螺柱的特定布置，则无论轭的形状如何，z轴都意指与需要沿其来轴向层叠若干单相结构轭的轴对应的轴。z轴还垂直于当另一电磁元件被放置成与电磁螺柱相对并且与电磁螺柱相距一定距离时、以及当电流被施加给绕组时在提供的气隙中感应出的磁通量。在环状或盘状轭的情况下，z轴垂直于径向平面。对于平行六面体轭(也被称为线性轭)，z轴垂直于螺柱的纵向方向。对于由对接在一起的至少两个环状或柱形部件形成的柱形轭，每个部件都包括以间隔开的方式分布的相应数量的螺柱，以使得一个部件的两个连续螺柱之间的空间能够容纳另一部件的一个螺柱。因此，对接在一起的环状或柱形部件的螺柱从头到尾彼此平行地组合，而且同时遵循所需要的组间距离和螺柱间距离。在下面的描述中，“与每个螺柱组相关联的绕组”指的是对于每个螺柱组或对于子组的每个组合具有电源输入端和电源输出端的绕组。子组的组合/子组组合稍后定义。螺柱组的配置、同时结合以不同于螺柱间距离的组间距离，能够在绕组被通电时提供多个电相——其中在各电相之间具有电相偏移，从而提供一多相结构电磁组件。因此，根据本专利技术的多相结构电磁组件是“单块/单体”型的，将多个相整合在单个环状、盘状或平行六面体形状的体积内，而不需要在平行且间隔开的连续平面中层叠多个电磁轭。“单块/单体”指的是多相结构电磁组件仅包括形成具有多个螺柱组的单一质量块的单一轭。多相结构是从一个唯一的单个轭获得的。本专利技术的电磁组件的单一质量块提供的多相结构的体积小于现有技术组件所需的体积，在现有技术的组件中，多相结构是通过层叠若干单相结构轭并且使它们间隔开而获得的。多相结构电磁组件的这样的单块/单体设计提供了除减小体积的优点之外的额外和/或替代优点，特别地：-能够将相同的相数集中在较小的体积中，并且实现允许马达的转矩增加的轴向长度；-减小了绕组的体积，从而能够减少所使用的通常由铜制成的电线的数量，由此也降低了制造成本；-减少了用于所有相的所有绕组的电线的长度，从而能够减小电阻，并因此减小了由于焦耳效应所导致的损耗；-限定了一种螺柱布置，由此使得螺柱不再沿整个圆周等距(包括与打算被相对地定位的另一磁性元件的角度偏移，例如，如果本专利技术的电磁组件是定子则该另一磁性元件为转子)，这于是能够减小马达的“齿槽效应”抑制转矩，由此使得更容易使转子旋转；-电磁组件的维护，因此能够使结合有这样的电磁组件的电机更容易维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相结构电磁组件(1)，包括：‑具有电磁主体的轭(5)，‑多个螺柱(50)，其间隔开并从所述轭(5)的支撑面(5A、5B)突出，并且沿着所述轭(5)的支撑面(5A、5B)的周向连续地布置，以及‑至少一个绕组(6)，其与所述螺柱(50)相关联，其特征在于，‑所述轭(5)是唯一的，‑所述多个螺柱(50)被布置在至少两个螺柱组(A、B、C)中，其中同一组螺柱(A、B、C)中的两个接续螺柱(50)通过螺柱间距离(E)间隔开，并且每个螺柱组(A、B、C)与相邻的螺柱组(A、B、C)通过不同于所述螺柱间距离(E)的组间距离(D)隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 FR 16634051.一种多相结构电磁组件(1)，包括：-具有电磁主体的轭(5)，-多个螺柱(50)，其间隔开并从所述轭(5)的支撑面(5A、5B)突出，并且沿着所述轭(5)的支撑面(5A、5B)的周向连续地布置，以及-至少一个绕组(6)，其与所述螺柱(50)相关联，其特征在于，-所述轭(5)是唯一的，-所述多个螺柱(50)被布置在至少两个螺柱组(A、B、C)中，其中同一组螺柱(A、B、C)中的两个接续螺柱(50)通过螺柱间距离(E)间隔开，并且每个螺柱组(A、B、C)与相邻的螺柱组(A、B、C)通过不同于所述螺柱间距离(E)的组间距离(D)隔开。2.根据权利要求1所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述轭(5)的主体是环状的、或包括一个或两个环状部件的圆柱形、或对接在一起的圆柱体、或盘状的、或平行六面体状的。3.根据权利要求1或2所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述多相结构电磁组件包括若干个相，以使得每个相对应于：-每个螺柱组(A、B、C)，所述螺栓组(A、B、C)被视为连续的，并且不同的绕组与每个螺柱组(A、B、C)相关联，或者-与至少同一个绕组(60、61、62)相关联的至少两个离得远的螺柱组(A1、A2；B1、B2；C1、C2)，所述同一个绕组与其它螺柱组的绕组不同。4.根据前述权利要求中的任一项所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述组间距离(D)在整个轭上是相同的。5.根据前述权利要求所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述组间距离(E)中的每一个等于对应于以下各项的电角度：-当相数为奇数时，电角度为180°/Nphases，以及-当相数为偶数时，电角度为360°/Nphases，其中Nphases是相数。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述螺柱的子组的数量优选为偶数，以及/或者与所述相数相对应的组的数量优选为奇数。7.根据权利要求3至6中的任一项所述的多相结构电磁组件，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索斯·伯诺特，
申请(专利权)人：法国高勒特技公司，祖迪雅克驱动系统公司，MBDA法国公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR