【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及电动马达。更具体地，本公开的各方面涉及用于降低车辆和其他机器中的电动马达中的放电加工(edm)电流的设备。
技术介绍
1、在现代汽车制造商的库存中，电动车辆变得越来越受欢迎，并且因此也越来越普遍。当前生产的电动车辆，包括全电动和混合动力车辆，可以配备有动力总成，该动力总成操作以经由这些电动马达推进车辆。已经开发了不同类型的电动马达用于这种车辆。现有的电动马达通常采用轴承系统，该轴承系统用于保持ac感应马达和其他马达类型中马达轴的稳定旋转，该马达轴进而可以用于旋转车轮或中间结构，从而为车辆提供动力。
2、现有的电动车辆和混合动力车辆都有缺点。在大多数类型的电动马达中使用的轴承会由于电弧而受到损坏，电弧是由于寄生电荷积聚在驱动单元壳体内的转子上而产生的，驱动单元壳体在其中容纳马达。电荷积聚可能是由于定子和转子芯之间的寄生电容，其间的间隙充当电介质。电荷的积累最终会导致漏电流通过马达轴和座圈放电，从而导致穿过轴承的电弧。这些电弧会在轴承中产生凹坑和其他永久性损伤。
3、为了改善这个问题，制造商常规地将导电的弹簧加载的电刷耦合到马达轴。在马达操作期间，弹簧压入内部驱动单元壳体中或其他系统接地中，以对寄生电压进行放电。弹簧在马达轴上的持续径向力倾向于磨损轴表面和电刷，从而经常导致马达轴直径上可见的磨损线。此后会导致永久性损伤。
技术实现思路
1、本文提出了用于电动车辆和其他机器的电动马达，其消除了上述问题。如上所述，多种类型的电动马达共有的常规解决方案
2、随着时间的推移，随着电刷继续以马达轴的速度旋转，这种解决方案的一个意想不到的后果可能很快发生。在这样做的时候，大的向心力被向内施加，该向心力随着弹簧旋转速度的增加而增加，这转化为马达轴上的重负载，特别是当弹簧以高速旋转时。这种重负载可能不可避免地导致电动马达过早磨损，并最终由于对马达轴的损坏而失效。简而言之，通过弹簧在旋转轴上引起的径向负载倾向于快速磨损马达轴。磨损最初可能表现为轴直径上的磨损线，这是由于来自电刷的径向负载的接触力磨耗。这种磨损可迅速升级为径向裂纹，生成碎屑，并最终对轴和轴承系统造成永久性损坏。出于同样的原因，移除弹簧倾向于重新引导主体寄生电流放电再次通过轴承，此时电弧可能迅速导致对轴承系统的不可修复的损坏。
3、已经尝试解决这个问题，但没有明显的成功。专利技术人知道一种电动马达的实施方式，其中导电针放置在马达轴的中心处，以将电流重定向到接地的旋转弹簧。然而，除了充当实际中使用窄针可以获得的最小可能电阻的主要瓶颈之外(尽管有针和弹簧，但是这可能导致电弧穿过轴承)，针是窄的，并且必然易碎而不能弯曲。因此，针可容易地断裂，尤其是在许多现代电动马达的速度下，这可能会损坏马达。由于这个原因，大多数依赖旋转弹簧作为尝试的解决方案的其他制造商经由径向加载马达轴的结构连接弹簧以充分支撑弹簧同时实现低阻力路径也就不足为奇了。然而，由于上述原因，这种提出的解决方案进而导致轴的快速磨损和不可避免的损坏。
4、因此，本公开的各方面涉及用于提供低电阻电流路径的电动马达构型，以避免跨轴承的电弧，同时最小化或完全消除马达轴上的上述磨损。在一个示例中，提出了一种设备，用于防止由于定子和转子芯之间的寄生电容而导致的转子芯上的电荷积聚。该电动马达设备包括壳体、位于壳体的第一内表面内的定子、以及位于定子内并被构造成相对于定子旋转的转子。电动马达设备包括马达轴，该马达轴纵向突出穿过转子以包括轴向端。接地电刷具有与至少部分椭圆形表面相对的外表面。此外，弹簧可以包括保持与壳体的第二内表面可滑动接触的第一部分和耦合到电刷的外表面的第二部分。电刷的至少部分椭圆形的表面附接到马达轴的轴向端，用于引起电流经由电刷流到壳体的第二内表面，用于对定子上积聚的电荷进行放电。
5、因为在本文的主题中，马达轴上的负载是轴向的，而不是如常规解决方案中那样主要是径向的，所以马达轴过早损坏的事件即使不能完全消除，也可以显著减少。同时，选择性地从转子芯经由马达轴和接地电刷到壳体的第二内表面产生的低电阻电流路径防止电弧损害轴承系统，因为低电阻路径将壳体的第一和第二内表面保持在相同的接地电位处。
6、在本公开的另一方面，提出了一种用于车辆的电动马达。电动马达包括驱动单元壳体和布置在驱动单元壳体内的定子。转子位于定子内。马达轴纵向延伸穿过转子芯。电动马达还包括防电弧系统。防电弧系统包括导电接地电刷和弹簧。该弹簧具有被构造成保持与系统或车辆接地接触的第一部分，以及连接到接地电刷的第二部分。接地电刷还包括耦合到马达轴的轴向端面423的椭圆形表面，以对转子芯上积聚的电荷进行放电。
7、在本公开的又一方面，电动马达包括壳体和布置在驱动单元壳体内的定子。转子至少部分位于定子内。马达轴纵向延伸穿过转子。防电弧系统包括导电接地电刷和弹簧。弹簧具有第一部分，该第一部分被构造成在马达操作期间保持与壳体内部的接触。弹簧还具有连接到接地电刷的第二部分。接地电刷包括椭圆形表面，其具有向外耦合到马达轴的轴向端面的中心部分。
8、本公开的另外的方面涉及使用专用低电阻路径的电动马达，用于漏电流流动和跨整个驱动单元壳体或其他系统接地的电压相等，而没有置于马达轴上明显的径向负载。如本文所使用的，除非从上下文中明显看出，否则术语“车辆”和“电动车辆”可以互换使用，并且同义地包括任何相关的电动或混合动力车辆平台，诸如乘用车辆(hev、fev、燃料电池单元、全自主和部分自主的等)、商用车辆、工业车辆、履带式车辆、越野和全地形车辆(atv)、摩托车、农用设备、船只、飞机等。在一个示例中，机动车辆包括具有乘客车厢的车身、可旋转地安装到车身的多个驱动轮(例如，经由耦合到一体式车身或车架上车身底盘的拐角模块)、以及其他标准原始设备。对于电驱动车辆应用，一个或多个电动牵引马达单独操作(例如，对于fev动力总成)或与内燃机组件结合操作(例如，对于hev动力总成)，以选择性地驱动一个或多个行走轮来推进车辆。在使用感应马达或同步磁阻马达或者发动机操作需要交流电的情况下，例如，可再充电牵引电池组可安装到车身上，并且可以是可操作的以使用牵引功率逆变器模块(tpim)为牵引马达供电。
9、本专利技术提供了以下技术方案：
10、技术方案1.一种电动马达设备，包括：
11、壳体；
12、布置在所述壳体的第一内表面内的定子；
13、至少部分地位于所述定子内的转子；
14、马达轴，其纵向突出穿过所述转子以包括轴向端；
15、接地电刷，其具有与至少部分椭圆形表面相对的外表面；和
16、弹簧，其包括保持与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动马达设备，包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，电荷积聚对应于由所述转子和所述定子之间的寄生电容感应的电压。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括外围地布置在所述壳体和所述转子之间的轴承系统，所述轴承系统包括：
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述壳体的至少一部分是导电的，并且包括从所述转子经由接地电刷到所述壳体的接地放电路径。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，电流防止在马达轴旋转期间电弧损坏所述轴承系统。
6.根据权利要求3所述的设备，其中，电流使所述壳体、所述定子和所述轴承系统之间的电压相等。
7.根据权利要求3所述的设备，其中，从所述转子经由接地电刷和弹簧到所述壳体的第二内表面的路径的电阻被构造成低于从所述转子通过所述轴承系统到所述壳体的路径的电阻。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述弹簧被构造成使所述接地电刷在所述马达轴上施加轴向负载，同时最小化所述马达轴上的径向负载。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接地电刷包括微碳纤维网络。
<...【技术特征摘要】
1.一种电动马达设备，包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，电荷积聚对应于由所述转子和所述定子之间的寄生电容感应的电压。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括外围地布置在所述壳体和所述转子之间的轴承系统，所述轴承系统包括：
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述壳体的至少一部分是导电的，并且包括从所述转子经由接地电刷到所述壳体的接地放电路径。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，电流防止在马达轴旋转期间电弧损坏所述轴承系统。
6.根据权利要求3所述的设备，其中，电流使所述壳体、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·T·伊万，A·法特米，M·P·汤普森，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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