本发明专利技术涉及一种定子装置(300；601；602；603)，其包括：具有多个齿部(110、120)的定子(100)，齿部分布在定子(100)的环周部(102)上并且分别指向定子(100)的中轴线(M)，齿部交替地具有第一横截面轮廓(110)和第二横截面轮廓(120)，并且定子具有构造在齿部(110、120)之间的多个凹槽(130)；和围绕具有第一横截面轮廓(110)的齿部布置的多个线圈(310)，第二横截面轮廓(120)具有侧边平行的主体部段(121)和与主体部段邻接的、倒角的头部段(126)，并且主体部段(121)的高度(H_R)小于围绕相邻的具有第一横截面轮廓(110)的齿部的线圈(310)的高度(H_S)。本发明专利技术还涉及旋转同步电机(600a；600b；600c)。
Stator device for rotating synchronous motor
【技术实现步骤摘要】
用于旋转同步电机的定子装置
本专利技术涉及一种尤其用于旋转同步电机的定子装置。此外，本专利技术还涉及一种包括这种定子装置的旋转同步电机。
技术介绍
许多电机、尤其旋转同步电机包括一个具有多个线圈的定子装置。这些线圈通常分布在定子装置的环周部上以包围电机的转子区域。在此，定子通常在其内侧具有齿部，齿部彼此相邻地分别指向转子区域的中轴线。在此，线圈分别围绕这些齿部中的至少一些齿部布置，以使线圈的绕组容纳在凹槽、也就是每两个相邻的齿部之间的中间空间中。对于电机功率有利的是，在邻接转子区域的地方提供大的线圈容积。与此同时，定子的齿部所占据的容积过度减少，例如因为齿部非常细，会导致包围线圈的材料快速磁饱和，由此又会对电机的功率和效率产生不利影响。传统的定子装置因此以在相邻的齿部之间的中间空间的大小与齿部宽度之间的折中方案为基础。此外还已知多种技术，这些技术有利地利用随着与定子区域的中轴线的径向距离增大而增大的环周部，从而有利地利用定子装置内通过相应地设计齿部和/或线圈而增大的容积。由US2009/0108702A1已知一种定子装置，其中齿部轮廓的宽度和相邻齿部之间的凹槽的宽度都随着与转子中轴线的距离增大而增大。此外，由DE10352814A1和US5866966还已知多种定子装置，其中分别有一个线圈围绕三角形轮廓的齿部布置。在相邻线圈之间又分别布置一个有三角形轮廓的齿部，在该齿部上不安装线圈，并且该齿部填满相邻线圈之间在径向上朝外变得越来越大的中间空间。
技术实现思路
基于上述定子装置而提出的目的是，给出一种有利于改善旋转同步电机的运行特性的技术。由此，本文根据独立权利要求1提出一种定子装置、尤其是用于旋转同步电机的定子装置，还根据独立权利要求13提出一种包括这种定子装置的旋转同步电机。只要没有明确地另外说明，从属权利要求的特征能够相互组合以实现更多的实施方式。根据第一方面，提出一种定子装置。该定子装置包括具有多个齿部的定子，齿部分布在定子的环周部上并且分别指向定子的中轴线，齿部交替地具有第一横截面轮廓和第二横截面轮廓，并且定子具有构造在齿部之间的多个凹槽。该定子装置还包括多个线圈，这些线圈围绕具有第一横截面轮廓的齿部布置。第二横截面轮廓具有侧边平行的主体部段和与主体部段邻接的、倒角的头部段。此外，第二横截面轮廓的主体部段的高度小于围绕相邻的具有第一横截面轮廓的齿部布置的线圈的高度。第一横截面轮廓能够具有经过线圈高度的侧边平行部段。此外，第一横截面轮廓和/或第二横截面轮廓还能够围绕相应的横截面轮廓的纵轴线对称。第二横截面轮廓的主体部段的高度能够处于第二横截面轮廓的总高度的50％到95％范围内。第二横截面轮廓的头部段能够被倒角，以使头部段的最小宽度处于第二横截面轮廓的主体部段的宽度的50％到95％的范围内。在此能够布置齿部并且使第二横截面轮廓的头部段倒角，以使第二横截面轮廓的头部段的外侧面平行于具有第一横截面轮廓的、邻接同一个凹槽的齿部的侧边平行部段的外侧面。特别是，具有第一横截面轮廓的齿部能够与第二横截面轮廓的头部段的外侧面一样邻接相同的凹槽。这些线圈中的每一个线圈能够各自围绕具有第一横截面轮廓的齿部中的一个齿部布置。此外，这些线圈中的每一个线圈能够具有外周面，该外周面与由线圈围绕的第一横截面轮廓的侧边平行部段的外侧面平行。附加地或可选地，每个线圈的厚度能够处于每两个相邻的齿部之间的最小间距的85％到100％的范围内。此外，这些线圈能够分别具有相同的高度。第一横截面轮廓和第二横截面轮廓能够具有相同的总高度。附加地或可选地，第一横截面轮廓的总高度和第二横截面轮廓的总高度能够都大于线圈的高度。第一横截面轮廓能够在超出线圈的区域内具有倒角的头部段。在此，第一横截面轮廓的倒角的头部段具有在0.4mm(毫米)到0.7mm的范围内的高度。此外，第一横截面轮廓的头部段能够被倒角，以使该头部段的宽度在其上侧与第一横截面轮廓的侧边平行部段的宽度相比小0.8mm到1.4mm。定子能够包括定子金属片的层叠结构体。每个定子金属片都能够具有齿部，该齿部分布在定子金属片的环周部上并且分别指向定子金属片的中轴线，并且该齿部交替地具有第一横截面轮廓和第二横截面轮廓，并且定子具有构造在齿部之间的多个凹槽。根据另一方面提出一种旋转同步电机。该旋转同步电机包括上述类型的定子装置以及至少一个布置在定子装置中的转子，该转子设计用于在旋转同步电机运行时围绕定子装置的中轴线旋转。在以下实施例的说明中，借助附图阐述本专利技术的更多细节和优点。附图说明图1示出用在根据一个实施例的定子装置中的定子的示意性横截面图；图2示出图1的定子的横截面的放大的截面图；图3示出根据一个实施例的定子装置的示意图；图4示出图3的定子装置的放大截面的横截面图；图5示出电机转矩与用于不同定子装置的电流相关的示意图；图6在a、b、c部分中示出根据不同实施例的旋转同步电机的示意性横截面图；图7示出用于图6的a、b、c部分的不同实施例的、持续转矩的减少与具有第二横截面轮廓的齿部的斜度参数相关的示意图；图8示出用于图6的c部分的实施例的、持续转矩的减少以及齿槽转矩的增加分别与具有第一横截面轮廓的齿部的斜度参数相关的示意图。具体实施方式图1示出了用在根据一个实施例的定子装置中的定子100的示意性横截面图。所示横截面图例如对应于定子金属片的视图，其中多个相同类型的定子金属片能够通过层叠拼接成定子100。定子100具有环周部102，齿部110、120沿着该环周部布置在定子100的内侧。齿部110、120在此指向定子100的中轴线M。齿部110、120还相互间隔开地布置。由此，齿部110、120分别限定出在相邻的齿部110、120之间的凹槽130。定子100的成对相邻的齿部110、120具有不同的横截面轮廓。在此，第一组齿部110具有第一横截面轮廓。在每对相邻的、具有第一横截面轮廓的齿部110之间，在此布置有一个具有第二横截面轮廓的齿部120。正如在图1中示意性示出的那样，齿部110具有侧边平行部段，该侧边平行部段延伸经过齿部110的高度的主要部分。与其不同，具有第二横截面轮廓的、邻接在基本侧边平行的主体部段处的齿部120具有倒角的头部段，该头部段延伸经过齿部120的主要部分。图2示出了图1所示的定子110的放大的截面图。与图1中的附图标记相同的附图标记在此对应相同的结构特征。具有第一横截面轮廓的齿部110分别具有总高度H_1，具有第二横截面轮廓的齿部120分别具有总高度H_2。在所示例子中，所有齿部110、120的总高度H_1、H_2都相同。此外，在所示例子中，具有第一横截面轮廓的齿部110也具有邻接在侧边平行部段111处的、倒角的头部段116。然而，具有第一横截面轮廓的齿部110的侧边平行部段111在此具有与齿部120的主体部段121的高度H_R相比更高的高度H_P。相应地，具有第二横截面轮廓的齿部120的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种定子装置(300；601；602；603)，包括：/n定子(100)，所述定子具有多个齿部(110、120)，所述齿部分布在定子(100)的环周部(102)上并且分别指向所述定子(100)的中轴线(M)，并且所述齿部交替地具有第一横截面轮廓(110)和第二横截面轮廓(120)，并且所述定子具有构造在所述齿部(110、120)之间的多个凹槽(130)；和/n多个线圈(310)，所述线圈围绕具有所述第一横截面轮廓(110)的齿部布置；/n其中，所述第二横截面轮廓(120)具有侧边平行的主体部段(121)和与所述主体部段邻接的、倒角的头部段(126)，并且所述第二横截面轮廓(120)的所述主体部段(121)的高度(H_R)小于围绕相邻的具有所述第一横截面轮廓(110)的齿部布置的线圈(310)的高度(H_S)。/n
【技术特征摘要】
20180830 EP 18191639.61.一种定子装置(300；601；602；603)，包括：
定子(100)，所述定子具有多个齿部(110、120)，所述齿部分布在定子(100)的环周部(102)上并且分别指向所述定子(100)的中轴线(M)，并且所述齿部交替地具有第一横截面轮廓(110)和第二横截面轮廓(120)，并且所述定子具有构造在所述齿部(110、120)之间的多个凹槽(130)；和
多个线圈(310)，所述线圈围绕具有所述第一横截面轮廓(110)的齿部布置；
其中，所述第二横截面轮廓(120)具有侧边平行的主体部段(121)和与所述主体部段邻接的、倒角的头部段(126)，并且所述第二横截面轮廓(120)的所述主体部段(121)的高度(H_R)小于围绕相邻的具有所述第一横截面轮廓(110)的齿部布置的线圈(310)的高度(H_S)。
2.根据权利要求1所述的定子装置，其中，所述第一横截面轮廓(110)具有经过所述线圈(310)的高度(H_S)的侧边平行部段(111)。
3.根据权利要求1或2所述的定子装置，其中，所述第二横截面轮廓(120)的所述主体部段(121)的高度(H_R)处于所述第二横截面轮廓(120)的总高度(H_2)的50％到95％的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子装置，其中，所述第二横截面轮廓(120)的所述头部段(126)被倒角，以使所述头部段(126)的最小宽度(W_K2)处于所述第二横截面轮廓的所述主体部段(121)的宽度(W_2)的80％到95％的范围内。
5.根据权利要求4结合权利要求2所述的定子装置，其中，布置所述齿部(110、120)并且使所述第二横截面轮廓(120)的所述头部段(126)倒角，以使所述第二横截面轮廓(120)的所述头部段(126)的外侧面(127)平行于具有所述第一横截面轮廓(110)的、邻接同一个凹槽(130)的齿部的侧边平行部段(111)的外侧面(112)。
6.根据前述权...
【专利技术属性】
技术研发人员：曼尼什·米塔尔，约翰·普切特，
申请(专利权)人：艾塔尔公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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