电动马达和用于运行电动马达的方法技术

一种电动马达(1)，其具有至少一个定子(2)，该定子沿着轴向方向(5)在第一端侧(3)和第二端侧(4)之间延伸并且在第一端侧(3)处具有环形的轭(6)并且从轭(6)出发具有多个芯(7)，所述多个芯分别沿着轴向方向(5)在第一长度(8)上延伸直至第二端侧(4)并且沿着周向方向(9)并排布置，其中，在每个芯(7)处布置有线圈(10)，该线圈从轭(6)出发沿着轴向方向(5)在第二长度(11)上朝向第二端侧(4)延伸，其中，第二长度(11)小于第一长度(8)，使得每个芯(7)的区段(12)沿着轴向方向(5)越过相应的线圈(10)延伸；其中，马达(1)附加地包括至少一个第一转子(13)，所述第一转子至少在第二端侧(4)处沿着轴向方向(5)布置在线圈(10)和第二端侧(4)之间。之间。之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动马达和用于运行电动马达的方法


[0001]本专利技术涉及一种电动马达，其中，该电动马达包括至少一个定子以及一个转子。

技术介绍

[0002]存在如下持续的需求：在结构尺寸方面缩小电动马达或扩展所述电动马达的功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的任务由此出发，提出一种能够实现这些方面的电动马达。尤其应说明一种电动马达，在该电动马达中，两个转子可以经由唯一的定子彼此独立地运行。在该应用情况方面，提供电动马达的有利结构形式。
[0004]为了解决这些任务，提出了根据权利要求1的特征的电动马达、根据权利要求9的用于运行电动马达的第一方法以及根据权利要求10的用于运行电动马达的第二方法。有利的改进方案是从属权利要求的主题。在权利要求中单个列出的特征可以以技术上有意义的方式彼此组合，并且可以通过说明书中的阐释性事实和附图中的细节进行补充，其中，示出了本专利技术的另外的实施变型方案。
[0005]如下电动马达有助于此，该马达具有至少一个定子，该定子沿着轴向方向在第一端侧和第二端侧之间延伸并且在第一端侧处具有环形的轭并且从轭出发具有多个芯，所述多个芯分别沿着轴向方向在第一长度上延伸直至第二端侧并且沿着周向方向并排布置。
[0006]在每个芯处布置有线圈，该线圈从轭出发沿着轴向方向在第二长度上朝向第二端侧延伸。第二长度小于第一长度，使得每个芯的区段沿着轴向方向越过相应的线圈延伸。马达附加地包括至少一个第一转子，该第一转子至少在第二端侧处沿着轴向方向布置在线圈和第二端侧之间，其中，第一转子在马达的运行中(基本上)使用由定子产生的磁通量的沿着径向方向取向的第一分量来驱动第一转子。
[0007]尤其是，在此将根据轴向通量马达的结构类型构建的定子与根据径向通量马达的结构类型构建和布置的第一转子相组合。
[0008]在轴向通量马达中，定子和转子沿着轴向方向并排布置，其中，转子具有磁极，所述磁极与线圈或芯沿着轴向方向相对而置地且必要时至少沿着轴向方向对齐地(即例如在相同的直径上)布置。定子具有从环形的基体(轭)出发沿着轴向方向延伸的芯和线圈。线圈或芯的数量和转子的磁极的数量可以彼此不同或彼此对应。
[0009]在轴向通量马达中，基本上使用由定子产生的磁通量的沿着轴向方向取向的第二分量来驱动转子。
[0010]在径向通量马达中，定子和转子沿着径向方向并排布置，其中，转子具有磁极，所述磁极与线圈或芯沿着径向方向相对而置地且必要时至少沿着径向方向对齐地(即例如沿着轴向方向在相同区段上)布置。在定子中，定子齿或芯从环形的基体(轭)出发在径向方向上向内或向外延伸。
[0011]在径向通量马达中，基本上使用由定子产生的磁通量的沿着径向方向取向的第一分量来驱动转子。
[0012]电动马达的定子尤其具有软磁材料，例如所谓的“软磁复合材料”(SMC)，或由电工板和SMC构成的组合。定子的芯优选由软磁材料压制且烘烤地制成。SMC材料在此没有被烧结。而是在低于熔化温度的温度(然而该温度足以使芯持久保持其几何形状)上进行调温。
[0013]相应的转子尤其例如在凹部中具有永磁体和/或软磁元件。优选地，可以利用永磁体形成永久激励的同步或无刷直流马达，缩写BLDC，而例如利用软磁元件可以提供磁阻马达作为电动马达。
[0014]相应的转子备选地可实施为笼式转子或短路式转子或实施为滑环转子，其中，于是构造异步电机。
[0015]尤其是，转子至少部分地在烧结技术上制造。尤其是，在烧结技术上可以非常简单地在转子处构造复杂的结构。
[0016]定子的构造、尤其是在使用SMC情况下的构造以及还与转子相关的其他细节例如从WO 2016/066714 A1中得知。
[0017]尤其是，在马达的运行中，在定子和第一转子之间作用的驱动力可以在第一转子的如下区域中生成，该区域在径向方向上至少布置在芯内或在芯外。
[0018]尤其是，第一转子如此构造，使得该区域(即例如转子的磁极)在径向方向上仅布置在芯内或仅布置在芯外。
[0019]备选地，第一转子如此构造，使得设置有两个区域，即在径向方向上在芯内的区域和在芯外的区域。在该设计方案中，两个区域彼此机械地联结，其中，在相应的区域中存在的磁极数是相同的。因此，可以提供如下电动马达，利用该电动马达一方面可以实现较高转矩，并且在该电动马达中，与使用根据轴向通量马达的结构类型构建的转子相比，产生仅较小的、在轴向方向上作用的合力。
[0020]优选地，马达至少包括第一转子和所述第二转子，其中，一个转子的区域在径向方向上布置在芯外，而另一个转子的区域在径向方向上布置在芯内。在马达中，尤其是至少两个转子可以经由唯一的定子彼此独立地运行。
[0021]对于具有两个转子的这种结构形式，得出特别有利的运行类型，所述运行类型在下面进行阐释。
[0022]尤其是，马达附加地包括转子部件，该转子部件形成第三转子或者形成第一转子的一部分或第二转子的一部分。转子部件沿着轴向方向布置在定子旁边。转子部件在马达的运行中使用由定子产生的磁通量的沿着轴向方向取向的第二分量来驱动转子部件。
[0023]尤其是，转子部件根据轴向通量马达的结构类型构建。在轴向通量马达中，定子和转子部件沿着轴向方向并排布置，其中，转子部件具有磁极，所述磁极与定子的线圈或芯沿着轴向方向相对而置地且必要时至少沿着轴向方向对齐地(即例如在相同的直径上)布置。
[0024]转子部件可构造独立的第三转子，使得马达具有第一转子和第三转子或者附加地具有第二转子。第三转子也可以实施成与第一转子机械联结，或者如果存在的话，与第二转子机械联结。在机械联结的情况下，多个相关转子或一个相关转子和转子部件具有相同的磁极数量。
[0025]尤其是，马达包括至少两个转子，其中，转子具有彼此不同的磁极数，使得转子可
以至少以不同的转速或以不同的转动方向运行。每个转子在此直接由定子的转动场驱动。在此不需要传动装置或变速装置。
[0026]如果马达设计为同步电机，则必须提供与相关转子的相应位置固定相关联的由定子产生的转动场。在此，转动场尤其可以根据每个转子的位置或仅根据一个转子的位置尤其是作为折衷来提供。在后一种情况下，相应至少一个其他转子于是必须跟随该转动场。
[0027]尤其是，例如一个转子可以经由定子的转动场以另一个转子的两倍转速运行，必要时以相反的转动方向运行。因此，通过所提出的具有仅一个定子但至少两个转子的马达可以代替两个已知的马达，在所述两个已知的马达中，经由一个定子总是可运行仅一个转子。
[0028]尤其是，马达包括至少两个转子，其中，至少一个转子具有用于同步电机的第一结构形式，而至少另一个转子具有用于异步电机的第二结构形式，其中，在马达的运行中，定子的转动场根据第一结构形式的转子取向，而第二结构形式的转子以滑移方式跟随转动场。由此，可以简化转动场的调节，因为第二结构形式的转子被动地跟随转动场。
[0029]尤其是，马达包括至少两个转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动马达(1)，其具有至少一个定子(2)，所述定子沿着轴向方向(5)在第一端侧(3)和第二端侧(4)之间延伸并且在所述第一端侧(3)处具有环形的轭(6)并且从所述轭(6)出发具有多个芯(7)，所述多个芯分别沿着所述轴向方向(5)在第一长度(8)上延伸直至所述第二端侧(4)并且沿着周向方向(9)并排布置，其中，在每个芯(7)处布置有线圈(10)，所述线圈从所述轭(6)出发沿着所述轴向方向(5)在第二长度(11)上朝向所述第二端侧(4)延伸，其中，所述第二长度(11)小于所述第一长度(8)，使得每个芯(7)的区段(12)沿着所述轴向方向(5)越过相应的线圈(10)延伸；其中，所述马达(1)附加地包括至少一个第一转子(13)，所述第一转子至少在所述第二端侧(4)处沿着所述轴向方向(5)布置在所述线圈(10)和所述第二端侧(4)之间，其中，所述第一转子(13)在所述马达(1)的运行中使用由所述定子(2)产生的磁通量(16)的沿着径向方向(14)取向的第一分量(15)来进行驱动。2.根据权利要求1所述的马达(1)，其中，在所述马达(1)的运行中，在所述定子(2)和所述第一转子(13)之间作用的驱动力(17)能够在所述第一转子(13)的区域(18)中生成，所述第一转子的区域在所述径向方向(14)上至少布置在所述芯(7)内或在所述芯外。3.根据权利要求2所述的马达(1)，其至少包括所述第一转子(13)和所述第二转子(19)，其中，一个转子(13,19)的区域(18)在径向方向(14)上布置在所述芯(7)外，而另一个转子(19,13)的区域(18)在径向方向(14)上布置在所述芯(7)内。4.根据前述权利要求中任一项所述的马达(1)，其附加地包括转子部件(20)，所述转子部件形成第三转子(21)或者形成第一转子(13)的一部分或第二转子(19)的一部分，其中，所述转子部件(20)沿着所述轴向方向(5)布置在所述定子(2)旁边，其中，所述转子部件(20)在所述马达(1)的运行中使用由所述定子(2)产生的磁通量(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：GKN粉末冶金工程有限公司，
类型：发明
国别省市：