[发明专利]永磁体同步马达和伺服转向装置

说明书

本发明涉及一种永磁体同步马达，特别是三相电马达，其具有：定子，在定子中布置有其间带有定子槽的定子齿，其中，分别在定子齿上设置有至少一个由导电材料制成的绕组；转子，其具有永磁体，永磁体呈辐条状地沿径向布置在转子中，其中，同步马达以预设的而且受限制的最大制动力矩、基于转子的预设的直径‑长度比、转子极数以及所述定子槽的数目来构造。本发明还涉及一种电伺服转向装置。

本申请系申请人的发明名称为“永磁体同步马达和伺服转向装置”的母案的分案申请。母案在中国的申请号为201380040197.5，申请日为2013年7月11日。

技术领域

本发明涉及一种永磁体同步马达，特别是三相电马达。本发明还涉及一种机动车的电伺服转向装置。

背景技术

这样的永磁体同步马达例如用在机动车的驱动装置中，特别是用在伺服转向系统等中。

图1示意地示出用于机动车的普遍公知的伺服转向装置100的结构和工作原理。这里所示出的伺服转向装置包括：转向传动件101、带有未详细绘出的转向轮的转向轴102以及具有控制单元104的伺服驱动装置103。转向杆107与转向传动件101借助小齿轮105而处于相互配合中。转向传动件101在这里具有齿杆(仅象征性地由双箭头示出)，所述齿杆与小齿轮105相连接。小齿轮105与转向轮借助转向轴102能转动地联接。转向杆107与机动车的能转向的轮106保持相互配合

伺服驱动装置103例如装备有三相电马达并且带有控制单元104地在这里装设在转向轮与转向传动件101之间。伺服驱动装置103用作转向过程中的辅助机制，方式为：该伺服驱动装置与齿杆相配合。为此，伺服驱动装置103可以装设在转向柱上。

当前用作伺服驱动装置103的马达可以是无电刷的马达，例如永磁体同步马达或非同步马达。永磁体同步马达例如具有：具备定子槽的定子，在定子槽中布置有绕组；以及具备永磁体的转子。永磁体例如由稀土材料制造并且呈辐条状地布置在转子中。

这样的马达至少必须满足如下两条要求：1)效率和2)安全性。与效率相关地，诸如功率密度、最大输出转矩、转矩波动或者说波动性以及停转力矩或脉冲式力矩的参数是重要的。与安全性相关地，主要是(一个)相短接时最大制动力矩这个参数是关键的，并且例如当一个相完全短接时必须被限制为大约0.6Nm的数值。

如WO 2002/060740和EP 1028047B1所示，给出针对上述问题的示例或解决方案。

(特别是在尽可能小的结构体积、低重量、所用零件的低数目以及同时还有高效率的方面)针对在机动车中的使用条件而提高的要求以及上面提到的参数使得始终存在如下需求：提供相应改善的永磁体同步马达。

发明内容

基于上述背景，本发明的目的在于：给出一种改善的永磁体同步马达。

根据本发明，所述目的通过一种具有按照本发明的一个方面的特征的永磁体同步马达或/和一种具有按照本发明的另一个方面的特征的伺服转向装置来实现。

相应地设置有：

-永磁体同步马达、特别是三相电马达，其具有：定子，在定子中布置有其间带有定子槽的定子齿，其中，分别在定子齿上设置有至少一个由导电材料制成的绕组；具备永磁体的转子，所述永磁体呈辐条状地沿径向布置在转子中，其中，同步马达以预设的而且受限制的最大制动力矩(基于转子的预设的直径-长度比、转子极数及定子槽数目)来构造。

-机动车的伺服转向装置，其具有根据本发明的永磁体同步马达。

本发明所基于的构思在于：永磁体同步马达的最大制动力矩能够事先基于转子的事先确定的直径-长度比、转子极数及定子槽数目来确定。由此，这样的永磁体同步马达的优点在于非常低的停转力矩，这一优点与高功率密度同时还有低力矩波动性和高容错性相关联。