同步电机制造技术

本发明专利技术提出一种特别是作为驱动装置用于汽车技术应用中的同步电机（１０），该同步电机包括定子（１２）和转子（１６），该定子具有用于产生旋转磁场（３８）的通电绕组装置（１４），而该转子具有用于产生转子磁通量（３６）的磁通量发生装置（２２，２６），所述旋转磁场（３８）与该磁通量发生装置相互作用。在这里，转子（１６）具有带有第一磁通量发生装置（２２）的第一转子部分（２４）和带有第二磁通量影响装置（２６）的第二转子部分（１８），其中，两个转子部分（２４，１８）能够至少在第一和第二相对位置（φ↓［１］，φ↓［２］）之间彼此相对运动，使得在这两个相对位置（φ↓［１］，φ↓［２］）上由转子（１６）提供的转子磁通量（３６）的大小不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种特别是作为驱动装置用于汽车技术应用中的同 步电机，该同步电机包括定子和转子，该定子具有用于产生旋转磁 场的通电绕组装置，该转子具有用于产生转子磁通量的磁通量发生 装置，旋转磁场与该磁通量发生装置相互作用。
技术介绍
在传统的同步电机中，转子磁通量是由用直流线圏磁化的磁极产 生。在这里，励磁电流通常是通过滑环传递到转子上。在传统的同步电机中，由定子绕组产生的旋转^ 兹场是通过交流电 的三个相产生。然而，转子^兹通量也可以通过永》兹铁产生。这种同步电机可以构 造成无滑环。在这里，定子绕组的供电通常是由控制和功率电子装 置来实现，该控制和功率电子装置例如是由直流电压供应系统(比如汽车电源)提供。这种电机也被称作电子换向直流电机或EC-电机。 这些电机可以具有长的使用寿命，通常是免维修的，且可以设计成 用在高的防护级。通常，借助电子控制系统，可以实现转速的无级调节。同步电机通常是针对一定的额定转速而设计。在转速大于额定转 速的情况下，由磁通量发生装置产生的转子磁通量通过减弱电场强 度来减小。永磁励磁同步电机通常是针对高转矩而设计。在这种情况下，转 子磁通量通常比较大。作为替代方案，这种电机也可针对高转速而 设计，其中，转子磁通量通常较小。然而，由于转子磁通量恒定，系统一般是针对一定的额定驱动位置而确定。对于此外不断增加的转速，电场强度减弱程度变得如此 之大，使得馈入定子绕组装置的功率中只有相对较小的部分用作驱 动功率。因此，通常在很高转速的范围内不能再使用。这特别适用于这样的同步电机，在这些电机中，通过相应设计的》兹通量发生装 置(例如永磁铁)产生高的转子磁通量。如果想要产生更高转速， 特别是更大的可用转速范围，这通常只要用较小的转子磁通量来实 现。但是，这产生的结果是减小了最大转矩。DE 36 09 835 Al公开了 一种带有用永,兹转子和电^兹激励定子的 单相电机，其中，该转子具有两个在轴向上相互隔开地、抗扭转地 安装在转子轴上的永磁铁盘片，这两个永磁铁盘片具有横向于转子 轴线定向且相互平行的》兹化方向。DE 34 20 370 C2公开了另 一种单相电机，该单相电机带有两部件构造的转子，该转子具有一个自由转动地支撑在驱动轴上的永磁 转子内部件和一个能够导电的转子外部件。文献DE 33 23 297 C2公开了 一种带有小惯量的感应电动机，其 中，在定子和转子之间^殳有^f兹轭，该^磁轭可转动地支撑在定子框架 内并具有通风机叶片。
技术实现思路
面对这一背景，本专利技术的任务在于提出一种改进的同步电机，该 电机可以覆盖大的转速范围并可以施加较高的最大转矩。该任务是在开头所述的同步电机中通过如下方式得到解决转子具有带有第一磁通量发生装置的第一转子部分和带有第二磁通量影 响装置的第二转子部分，其中，两个转子部分能够至少在第一和第 二相对位置之间彼此相对运动，使得在这两个相对位置上由转子提 供的转子磁通量的大小不同。因此，通过本专利技术的同步电机设计可以通过机械方式改变转子石兹 通量。通过促使两个转子部分布置在第一或第二相对位置上，可以 提供较高或较低的转子磁通量，从而 一个相对位置是为高转速而设计，而另一个相对位置是为高转矩而设计。在这里，第一转子部分产生转子磁通量。由第一转子部分的磁通 量发生装置产生的转子磁通量可以通过磁通量影响装置来影响，使 得在两个相对位置上由转子提供的总转子磁通量的大小不同。因此，本专利技术的同步电机既可以在高转速下工作，也可以提供高 转矩。一般地，这两个转子部分可以仅仅是能够在第一和第二相对位置 之间彼此相对运动。但是，同样可行的是，将这两个转子部分设计 成能够在多个相对位置之间相对运动。同样可想到的是，将这两个 转子部分设计成能够在两个相对位置之间连续地调节，从而能够设 置无数个相对位置。以这种方式，完全解决了本专利技术所要解决的问题。 第二转子部分的磁通量影响装置可以被设计成磁通量衰减装置，该衰减装置在一个相对位置上作用较大，而在另一个相对位置上作 用较小。但是，特别优选的是，第二转子装置的磁通量影响装置是由第二 磁通量发生装置构成。以这种方式，由第二转子部分占据的结构空间可以用来提供附加 磁通量，该附加磁通量与由第一磁通量发生装置提供的磁通量叠加。 因此，在全部使用的结构空间中，在两个相对位置的其中之一上可 以提供相对比较高的转子磁通量。通常也可想到的是，第 一和/或第二磁通量发生装置是由滑环馈 电的直流线圏，即具有电磁铁装置。然而，特别优选的是，第一和/或第二磁通量发生装置分别具有 永万兹铁装置。在这种实施方式中，同步电机-故设计成是无滑环的。 通常也可想到的是，第一和/或第二磁通量发生装置既具有电磁 铁装置也具有永磁铁装置，即具有用于产生磁通量的混合装置。根据另 一 种优选的实施方式，永磁铁装置分别设置在第 一 和第二转子部分上，使得在相对运动时，通过改变磁通量密度而改变转子 磁通量。从定子方面看，转子磁通量基本上呈现为气隙中的转子磁通量。该气隙中的转子磁通量可简单地通过0 = B*Q来计算，其中，B是 气隙中的磁通量密度，Q是气隙中的有效横截面积。在本实施方式中，转子磁通量主要是通过改变磁通量密度来改 变，其中，横截面积可以是基本恒定的。根据一种替代实施方式，永磁铁装置分别设置在第一和第二转子 部分上，使得在相对运动时，通过改变气隙面积来改变转子磁通量。在本实施方式中，磁通量密度基本上保持恒定，改变基本是通过 改变有效横截面积来产生。总的来说，此外还优选的是，第一转子部分和第二转子部分沿径 向彼此相嵌地设置。这种结构设置通常在结构上可比较容易实现。根据另一种优选的实施方式，第一转子部分和第二转子部分彼此 同轴地设置。以这种方式，可以避免由于相对运动引起的不平4軒。 总的来说，此外还有利的是，第一和第二相对位置分别通过第一 和第二相对转子部分的相对转动而设置。优选地，转动在这里是围绕同一转动轴线来进行。 这样的机械调节在结构上可有禾'J地实现。此外，还有利的是，第一和第二转子部分分别具有磁通量发生装 置，这些磁通量发生装置分别具有第一极数或第二极数，它们的商 是一整数。总的来说，同样可行的是，设计转子部分，使得它们的极数不会 产生整数的商。如果商是整数，转速波动或不平衡问题可以从一开 始就得到避免。特别有利的是，第一和第二极数相同。以这种方式，提供的结构空间得到最优的利用。8根据另一种实施方式，第一和第二转子部分能够相对转动一个角度，该角度小于或等于360。除以较大或相同的极数得到的结果。以这种方式，可以限制调节范围，这使得相对较简单的致动机构 成为可能。再者，较大的调节范围通常是没有意义的，因为电磁关 系沿周向重复。此外，优选地设有转子致动器，该致动器产生两个转子部分之间 的一只于i^:^。通过提供专门的转子致动器，有针对性地借助上级控制电子装置 可以实现从一个相对位置转换至另 一个相对位置。优选地，转子致动器是流体致动器，特别是旋转流体致动器。由于特别是在汽车技术应用中经常实现流体驱动，在这种环境下 通常可以利用已有资源。取而代之，同样可行的是，转子致动器是电动致动器。 一般地， 也可想到的是，设有电磁致动器，其中，在这种情况下，可以考虑 这样的致动器对转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别是作为驱动装置用于汽车技术应用中的同步电机（１０），该同步电机包括定子（１２）和转子（１６），该定子具有用于产生旋转磁场（３８）的通电绕组装置（１４），该转子具有用于产生转子磁通量（３６）的磁通量发生装置（２２，２６），所述旋转磁场（３８）与该磁通量发生装置相互作用，　其特征在于，　所述转子（１６）具有带有第一磁通量发生装置（２２）的第一转子部分（２４）和带有磁通量影响装置（２６）的第二转子部分（１８），其中，所述两个转子部分（２４，１８）能够至少在第一相 对位置和第二相对位置（，）之间彼此相对运动，使得在这两个相对位置（，）上由所述转子（１６）提供的转子磁通量（３６）的大小不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：UC布莱辛，A克赖姆，U克内德尔，M贝克，
申请(专利权)人：格特拉格传动机构和齿轮工厂赫尔曼哈根迈尔有限公司两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]