[发明专利]旋转电机的定子的配置

说明书

技术领域

本发明的主题涉及配置旋转电机定子的方法，为包括具有由此配置的定子的旋转电机的电动车辆的电池充电的方法，以及由这样的定子和其连接到的电力供应装置形成的系统。

本发明应用到任何类型的旋转电机，特别地但不排它地应用到同步或异步电机。

背景技术

旋转电机包括定子，所设定子具有壳体，形成定子的线圈的电导体卷绕于所述壳体上。这些电机可以用于混合动力或电动车辆的推进。这样的车辆于是包括电池，所述电池用于通过逆变器将电力供应到电马达，以便使电马达旋转。

在电池的充电期间，电池可以连接到电力供应装置，诸如能量分配网络。例如从专利申请WO2010/057892已知在车辆的电池充电期间使用逆变器和定子的线圈，从而当电池为马达供电时和当电池再充电时，保持相同的电路。

随着绕该定子的轴线行进，线圈相继地布置在定子的壳体上所依据的次序可以不遵从电流通过每一个线圈的时间次序。电流的该时间次序由通过基准线圈（零相位任意地指定给该线圈）的电流和通过定子的其它线圈中的每一个的电流之间的相移的值给出。电流的时间次序之后将称为“电流的次序”。作为例子，在四个相移规则的电流的情况下，相继的电流定序为它们以以下次序绕定子的圆周彼此跟随：

-零相位电流，

-相对于零相位电流相移90°的电流，

-相对于零相位电流相移180°的电流，和

-相对于零相位电流相移270°的电流。

现在，布置在定子的壳体上的线圈连接到电力供应装置的方式影响旋转电机的行为，且特别地影响旋转电机的控制。

存在需要，将旋转电机定子配置为连接到电力供应装置以便改进电机的操作，特别是简化该电机的定子的线圈中的电流的控制，这可以证明当电机由电池供电时和期望为电池再充电时是有用的。

发明内容

本发明的目的是解决该需要，并且根据本发明的一个方面，在配置旋转电机定子的方法的帮助下，实现该目的，所述方法包括以下步骤：

-使用具有壳体的定子，电导体卷绕在所述壳体上，以便形成N个线圈，N大于或等于四，和

-将线圈电连接到电力供应装置，从而每一个线圈被电力供应装置传递的特定电流通过，

定子到电力供应装置的连接被执行为使得：随着绕定子的轴线行进离开基准线圈，通过所述基准线圈的电流和特别用于每一个其他线圈的电流之间的相移随着行进离开基准线圈而以严格单调的方式变化。

通过这样的定子，随着绕定子的轴线行进的线圈次序与特别用于每一个线圈并通过这些线圈的电流的次序相同，或是与这些电流次序相反的次序。

在本发明的意图内，“特别用于线圈的”电流是仅绕相关线圈流动而不绕定子的其它线圈流动的电流。

在使用具有三个线圈、以三相模式被供电的旋转电机的情况下该问题不可察觉。实际上，在该情况下，绕定子的轴线的线圈次序必然对应于电流的次序或对应于电流的相反次序，这是由于从被零相位电流通过的基准线圈开始，相继地有：

-或是具有滞后2∏/3的电流的线圈和电流滞后4∏/3的线圈，在所述情况下线圈的次序与电流的次序相同；

-或是具有领先2∏/3的电流的线圈和其后电流领先4∏/3的线圈，在所述情况下线圈的次序是电流的相反次序。

因此，本发明允许在四个或更多线圈布置在定子的壳体上的情况下，线圈和电流都能随着绕定子的轴线行进而定序。

相移以严格单调的方式变化，即，通过基准线圈的电流和通过另一线圈并特别用于该线圈的电流之间的相移随着绕定子的轴线行进离开基准线圈而严格地增加或减少。下文中，电角度或机械角度的值必须理解为在2∏内。

线圈可以以均匀的方式绕定子的轴线分布，且相移可以在相继的线圈之间以规则的方式增加或减少。“线圈以均匀的方式分布”表示电机被规则地构造。在这样的情况下，角偏移绕定子的圆周基本上恒定。

在本发明的意图内，定子的两个相继的线圈之间的角偏移可以沿垂直于定子的轴线的平面在相继的线圈的中平面之间测量。当定子是齿形缠绕时，两个相继的线圈之间的角偏移可以在线圈缠绕所绕的齿的中平面和相继的线圈缠绕所绕的齿的中平面之间测量。

两个相继的线圈可以以基本上等于2.k.∏/N的机械角度成角度地偏移，且所述两个相继的线圈由以基本上等于2.k.∏/N的电角度互相相移的电流供电。k是相对整数（relative integer），例如等于一。

线圈和通过线圈的电流的这样的角布置能够使得可以实施电机的性能的有效控制。