电机特别是交流电机制造技术

本发明专利技术涉及电机，特别涉及具有定子绕组（１１）的交流电机（１０），定子绕组（１１）总共具有７个相段（Ｐ１到Ｐ７），它们以相同的电角度（α）彼此串联。为衰减磁体噪声以及增加电机的功率，在相段（Ｐ１到Ｐ７）的串联中至少跳过各每一电气上后继的相段（Ｐ）。

【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电机，特别涉及根据权利要求1的类型的带有多相定子绕 组的交流电机。在用于汽车的交流发电机中绝大多数使用具有ffil直流激励的齿形电极转 子的电机，以便各汽车的直流车身电网在驱动电动机空转时也肯,供给足够的 电力。在对于发电机的大量其他的要求之外，还要求衰减发电机的所谓的磁体 噪声，其特别在电机的低转速区域是可听得见的干扰。为抑制磁体噪声，已知 在发电机的三相定子绕组上如此分配单个的绕组分支，使得它们部分在相邻的 绕组分支的槽中使用。然而通过该种措施降低了发电机的功率输出并且增加了 损失。此外，由于输出的直流的波动性，在汽车的电缆分支中在驱动电动机的 规定的转速区域内能够出现振荡噪声。此外已知给交流发电机装备一种六相系统，以便使整流的频率翻倍，并由 此减小通过整流器组件向汽车车身电网的蓄电池供给的直流的波动性。关于这点从EP0454039B1 (图6)获知， 一种交流发电机的定子绕组由两个绕组系统 组成，每一绕组系统各具有三个彼ltfc3^接成星形的绕组分支。绕组6、支在星形 电路中彼此各错开120。的电角度。这两个绕组系统彼此彼此错开约30°的电角 度。然而该电机由此产生的磁体噪声特别在低的区域未能充分衰减。此外这里 的缺点是这种电机的电压和转矩的波动性更大，这特别对于大功率电机无论是 发电miEfi^是电动机运行都是这样。最后从DE 102 09 054 Al获知，为衰减磁体噪声和减小汽车发电机的电流 波动性，使用一种七相定子绕组，它的七个在定子叠片铁芯的槽中舭邻设置的 相段连接成星形或者串联成七边形。这样的解决方案相对于六相系统虽然具有 较小的电流波动性和较小的磁体噪声，然而M低转速区域仍然不能充分衰减。 此外，在低转速区域电机功率特性曲线的增加太小，因为在汽车中经常正好在 内燃机的空转区域出现车身电网的高的功率需求。fflil本解决方案力求在电机的低转速区域能够既强烈衰减磁体噪声也改善电功率。
技术实现思路
本专利技术的具有权利要求1的特征的电机具有这样的优点，即fflil七相定子 绕组的新颖的接线相对于已知的实施形式能够实现更好的电磁的利用，由此减 小电压和转矩的波动性，提高功率特性曲线，招艮^f呈度上抑制由磁决定的噪 声特别是在电机的下转速区域的噪声。作为另外的优点应该看到，特别在大功 率交流电机中通过电压和徵巨的波动性的减小也减小了电机的机械负荷。ffi^^人属权利要求中说明的措施给出在权利要求1中给出的特征的适当 的舰和扩展。为^可能简单地制造和均匀加载电机，下述措施是适当的，亦即所有七个相段的大小相等，由至少一个线圈组成，并且彼此错开电角度a连接，所述电 角度在18077-25.7°和180°*4/7-102.9°之间。此外在四极或者更多极的电机中更 有利的是，为制造定子绕组而使单个相段由多个优选串联的线圈组成。在位于 电机的工作气隙的圆周上具有相等大小的齿距的定子叠片铁芯盼瞎况下，当相 段彼此错开180。^3^77.3。的电角度a连接时可以得至U对于磁体噪声以及电压禾口 转矩的波动性的优化衰减。在齿距不相等时电角度a的单3虫要确定的优化角度 在60°和100。之间。在此当在七个相段串联时各瑕歐一个电气上后继的相段时能 够得到特另收子的衰减，其中相段，以Pl-P3-P5-P7-P2-P4-P6的相序3ig。也 可育晦次瑕歐两个电气上后继的相段。在本专利技术的应用中在用于汽车的交流发电机盼瞎况下通过下述方式能够特 别适当地形成定子绕组，即相段的连接部朝向一个变流器特别是朝向一个具有 七个整流器挢的整流器组件弓I出。这里相段在电机的两个绕组端部之一上以适 当的方式彼此错开3^接，4吏得从相段之间的连接部每次向七个整流器桥的一个 引出仅一个3i接。在定子绕组可用一根线圈导线制造的电机中，当每一相段的线圈用该线圈 导线纟夷制时是适宜的。在这种情况下当相段为形成串联以成本适宜的方式也用 一根线圈导线绕制时也是有利的。关于该电机作为汽车中的14V的车身电网中的交流发电机的应用，当定子 槽中的相段或者线圈的导体数大于5而小于10优选为8时产生特别好的对于噪 声的衰减。此外，当相段在定子叠片铁芯的槽中以大于50%的槽填充系数駄时，关 于噪声衰减是适宜的。 附图说明本专利技术的另外的单元下面根据附图執列详细说明。这里，图1悉于一个用于汽车的具有齿形电极转子的交流发电机的纵截面，图2表示一个具有本专利技术的定子绕组和整流器组件的交流发电机的电路图，图3表示不同交流发电机的车键噪声特性曲线， 图4表示比较中的该发电机的^fit功率特性曲线， 图5表示一个根据本专利技术的定子波形绕组的绕线图，图6表示具有定子叠绕组的另一^h绕线图，图7表示具有本专利技术的定子绕组的按照图2的电机的定子叠片铁芯的一个 局部截面，图8表示七相定子绕组的另一个连接翅方案。 具体实施例方式图1表示实施为用于汽车的交流发电机10的一个电机的截面。它还具有两 部分的外壳33，外壳由第一轴承盖33.1和第二轴承盖33.2组成。轴承盖33.1 和轴承盖33.2其内收纳定子36，定子具有圆环形叠片铁芯18，在叠片铁芯18 的向内开口的并且在轴向延伸的槽35内嵌入定子绕组ll。环形定子36用其径 向向内定向的表面包围一个被电磁激励的转子12，后者是齿形电极转子 (Klauenpo胆ufer)。转子12还由两个齿形电极板42和43组成，在它们的外周上 分别设置在轴向上延伸的齿形电极指44和45。两个齿形电极板42和43在转子 12内这样设置，使得它们的在轴向延伸的齿形电极指44、 45在转子12的圆周 上彼此作为北极和南极交替。由此在相反磁化的齿形电极指44、 45之间产生磁 的所需要的齿形电极间隙，其由于朝向它们的自由端縮小的齿形电极指44和45 对于电机轴线稍微倾斜延伸。为本专利技术的后面的说明，该延伸简称为轴向。转 子12借助轴47和各在每一侧上的滚动轴承48在各轴承盖33.1或者轴承盖33.2 内可转动地支撑。它具有两个轴向的端面，其上各固定一个风扇50。这些JxlH 50基本上由一个板形或者盘形的段组成，从该段以已知方式伸出风扇叶片。该 风扇50用于使f^多fflil在轴承盖33.1和33.2上的开 L 60在电机10的外侧和内部iS4亍空气交换。为此开孔60 M在轴承盖33.1和33.2的轴向末端， 该开孔60借助风扇50向电机10的内部空间吸入冷却空气。该7賴口空气通过风 扇50的转动被径向向外加速，使得该^^空气育,ffil驱动侧的^4口空气可穿 透的绕组端部65和M电刊则的(汇流环侧、电刷侧或者整流器侧)^賴卩空气 可穿透的绕组端部66。 il31这一效应绕组端部被冷却。冷却空气在穿过绕组端 部或者在环流该绕组端部后 过所示接片之间未示出的开孔径向向外的路 径。图l中右侧有一个保护罩67，它f尉户於部件免受环境影响。这样该保护 罩67例如覆盖汇流环组件69，它给、M绕组13供给激励电流。围绕该汇流环 组件69體一个7轴卩体73，它在这里作为正7賴卩体作用。轴承盖33.2作为所 谓的负冷却体作用。在轴承盖33.2和冷却体73之间设置一个连接板76，它以 桥电路的形式彼ltb^接在轴承盖33.2中固定的负二极管78和在冷却体73中本文档来自技高网...

【技术保护点】
电机，特别是用于汽车的交流发电机，具有转子（１２）和在轴向延伸的齿形电极指（４４，４５），它们在转子（１２）的圆周上作为北极和南极交替，所述电机还具有带有定子铁芯（１８）的定子（３６），定子铁芯（１８）带有在定子铁芯（１８）的槽（３５）中设置的定子绕组（１１），其中，定子（３６）与转子（１２）对置，定子（３６）和转子（１２）由两个轴承盖（３３）支撑，电机具有环形线圈形状的激励绕组（１３），其固定在转子（１２）上，定子绕组（１１）具有七个相段（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７），它们以至少大体相同的电角度α彼此串联，在相段（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７）串联时分别跳过至少一个相邻的相段（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７）。

【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：G沃尔夫，N普菲特兹克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]