[发明专利]带有对称的部分线圈的电机

说明书

背景技术

本发明涉及带有按照独立权利要求1的类型的双极电绕组的电机。

从美国专利Re 27,893已知一种电机上的电枢绕组，其中两个线圈在几何上近似平行地布置在电枢的叠片铁心上。这两个线圈这样的布置根据绕线机产生，借助于两个锭翼(Flyern)可以同时缠绕两个线圈。然而，彼此无关地使这些近似地平行的线圈产生电流，使得在运行中使这些线圈产生电流时，在电枢上出现径向分力，引起干扰性电动机噪音。

本发明的优点

按照本发明的带有独立权利要求特征的二极电机及其制造方法具有这样的优点，通过两个对称布置的部分线圈同时换向，这两个部分线圈在其中产生电流时的径向分力得到补偿。通过两个部分线圈对旋转轴线的这样一个对称布置，在电流同时流过这些部分线圈时达到比较安静的电动机运行，以此明显地减少电动机噪音。

采取在从属权利要求中提及的措施得出对权利要求1给出的特征的有利扩展和改善。使该两个部分线圈在几何上彼此大致平行，布置在离旋转轴线相同的距离上，并具有相同的匝数，就可以特别简单地补偿该干扰性的径向分力。

若这两个部分线圈以彼此相反缠绕方向缠绕在电枢铁心上，则这些部分线圈在其通入电流时各自的径向分力对电枢轴的方向刚好相反。以此可以最佳地补偿这些径向力。

在一个优选的实施方案中，两个部分线圈在电气上是串联的，以便可以用一根导线连贯地一个接一个地缠绕这些线圈。

这时，彼此串联的部分线圈有两个端头，它们可以各自直接与换向器的板片，特别是彼此相邻的板片连接。

在一个替代的实施方案中，这两个部分线圈在电气上是并联的，以此，例如，这两个部分线圈可以彼此同时缠绕。

在部分线圈并联连接时，第一个部分线圈的各自端头和第二部分线圈的两个端头在电气上与相同的两个板片连接，使得两个部分线圈可以同时换向。

两个部分线圈的彼此对称的布置，在电枢铁心上这样地优化，使得同时流过电流时通过这两个部分线圈使径向作用的力得到尽可能好的补偿。

按照本发明，换向器有偶数个板片，例如8个或10个板片，其中两个电刷最好彼此错开约180°紧贴在这些板片上。此时每一对部分线圈与一个板片对相连接。

为了在换向时保证尽可能均匀的电流流动，该电刷形成得使它们在换向器旋转时盖住相邻的各自两个板片，以便使它们彼此短路。以此可以明显地减少电刷火花。

这些部分线圈最好以双绕组的形式用两条截面积较小的大致平行的线圈导线形成。以此可以达到较高的线槽填充系数，并因而达到电动机功率的提升，而不增加制造时间。

采用按照本发明的带有各自彼此对称布置的部分线圈的2极电机的制造方法，可以简单地制造噪音小的电力驱动电动机，例如在汽车应用中的变速用途。这时，相对于传统的缠绕方法，不需要明显地增加费用，用这样的方法，用同样成本，可以通过降低噪音明显地提高该电机的质量。

附图

在附图中表示按照本发明的电机的不同实施例，并在以下描述中作较详细的说明。

附图中：

图1是通过一个电机的示意的剖面图；

图2是线圈中电流分支的示意图；

图3是通过按照先有技术的电枢绕组的剖面图；

图4是带有串联部分线圈的电枢示意剖面图；

图5是带有并联部分线圈的电枢示意剖面图；

图6是通过电枢绕组的按照本发明的剖面图；

图7-图11是带有10个板片的换向器用的不同的绕线草图；

图12是阐明换向器旋转用的示意剖面图；而

图13和14是带有8个板片的换向器用的绕线草图。

描述

在图1中示意地表示通过电机10的剖面图，它在该实施例中形成为双极直流电动机12。在外壳14中布置一个带有两个永久磁铁18的定子16，它与可旋转地放置在外壳14内的转子20共同作用。转子20有一个转子轴22和板片式电枢铁心24，其上以弦的形式缠绕线圈26。在电枢轴22上还布置一个换向器28，可以通过电刷30在电气上进行换向。在该实施例中，两个电刷30布置得彼此错开大约180°，并形成得使它们在换向器28相对于电刷30旋转，从一个换向器板片32过渡到相邻的换向器板片32时，使它们两个彼此短路。两个电刷30标以+和-，用符号表示电流流动，而描述图3和6中所示的线圈26的电连接。换向器28有偶数个板片32，它们用数字0至9(亦即10片)标示。板片32形成得在电气上彼此绝缘。