[发明专利]具有12个定子齿和10个转子极的同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有12个定子齿和10个转子极的同步电动机，尤 其是用于电转向增力器。

背景技术

在用于汽车中具有电机支持的转向系统的电驱动装置中，必需使轴 上所产生的驱动力矩的波动很小。通常将永久磁体励磁的电子整流同步 电机应用作为这样的驱动装置，因为这种装置由于其功率密度，其效率 和其对于这种应用的可调节性而被优选。在电子整流同步电机中，然而 由于谐波而产生所谓谐波矩，这种谐波矩可能导致转矩有很大波动。因 此必须这样来设计这样的驱动装置，使这些谐波尽可能地减小或者对转 矩曲线的影响比较小。

此外在这种同步电机里，不仅在有负载时，而且也在称为制动力矩 的无电流定子绕组中出现转矩的波动。一种用来减小制动力矩的通常方 法在于：选择定子槽数与极数的比例，使得最小公倍数尽可能地大。这 例如可以通过精细分布的绕组来达到(例如每个极和相具有q＝2，或者 说2个槽)。然而在小电动机时由于空间位置狭小，往往不可能将一个 精细分布的绕组置入在电枢里，以便产生具有小的谐波成分的的气隙 场。因此尤其是在这种结构形式较小的同步电机时，必须考虑气隙中的 谐波。然而谐波应该是这样的，它们并不产生或者只有很小的谐波矩。 因而在小的同步电机时往往就转变成分数槽绕组(每个极和绕组相的槽 数)。这例如在一种在定子里具有9个定子齿和有8个转子极的，或者 说在定子里具有18个定子齿和8个转子极的同步电机来达到。

另外一个主要的要求在于：电机更可靠。与电励磁的电机不同，在 永久磁体励磁时不可能使磁场断开。这可能在故障情况下，例如像绕组 里的短路，导致很大的制动力矩，当使用在一种转向系统中时，可能导 致转向的卡锁。因此希望能提供一种电动机，它们具有低的失效概率， 而在故障情况下具有小的制动力矩。

发明内容

因而本发明的任务是提出一种同步电机，其结构简单，具有小的制 动力矩和小的力矩波动，而且除此之外由于其结构原理提高了可靠性。

这个任务通过按照权利要求1所述的同步电机来解决。

本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中加以说明。

按照一个方面，设计一个电机，尤其是一种同步电机。电机包括有 一个具有12个定子齿的定子装置以及一个具有10个转子极的转子，其 中转子极通过气隙分开，而且转子极设计成正弦极。

具有12个定子齿和10个转子极的电机的结构与转子极结构的结合 有以下优点：制动力矩和谐波矩相比于一种没有正弦极的电机来说可以 明显的降低。

此外在极之间的切向气隙可以在径向方向上向外扩展。

按照另一种实施形式，每个转子极设有一个永久磁体，其北极-南极 -方向径向延伸，其中相邻永久磁体的极性相反。

此外，转子极构造成跟随极布置，其中仅每隔一个转子极设置一个 永磁体，其北极一南极方向沿径向延伸，永磁体的极性同向。

按照另一种实施形式，可以尤其是在槽里设置有竖在转子之内的永 久磁体，其北极-南极-方向沿圆周方向。相邻的竖起的永久磁体具有相 反的极性方向。

此外在每两个转子极之间可以设有一个槽用于安放其中的一个永 久磁体，其中只是每隔一个槽分别装有一个永久磁体。

定子齿可以对应于跟随齿的布置来缠绕，其中只是每隔一个定子齿 有一个定子线圈。

此外每个定子齿可以设有一个定子线圈，其中定子线圈设计成分别 具有两个串联的定子线圈的组，其中定子线圈组可以成一个或几个星形 线路。定子线圈组尤其是可以成一种双星形线路，它们分别具有三个定 子线圈组，其中对应的三个定子线圈组与三个相电压的接头连接。

每个定子齿可以备选地设有一个定子线圈，其中定子线圈设计成分 别具有两个串联的定子线圈的组，其中定子线圈组可以连接成一个或几 个三角形线路。定子线圈组尤其是可以连接成一种双三角形线路，它们 分别具有三个定子线圈组，其中对应的三角形线路的每一个的定子线圈 的三个组与三个相电压的接头连接。

附图说明

以下按照附图所示对本发明的优选的实施形式进行详细说明。所示 为：

图1按照本发明的第一种实施形式的一种12/10同步电动机的横断 面图；

图2按照本发明的另一种实施形式的一种12/10同步电动机的一个 转子的横断面图；