[发明专利]用于电机的转子和转子电路

说明书

本发明涉及一种用于电机的转子。所述转子具有转子体和偶数n个设置在转子体上的极，所述极包括各一个转子绕组。所述极的转子绕组在转子的用于导入或导出穿过转子绕组的励磁电流的两个电连接端之间串联连接。从所述连接端中的第一连接端出发在串联电路中首先设置的n/2个转子绕组属于所述第一区段，在串联电路中剩余的在所述连接端中的第二连接端之前设置的另n/2个转子绕组属于所述第二区段。在所述两个连接端之间施加直流电压时，在串联电路中出现的直流电流通过相应的转子绕组的径向分量在第一区段的每个所述转子绕组中从转子绕组的内侧延伸至所述转子绕组的外侧，而在第二区段的每个所述转子绕组中从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧。

技术领域

本发明涉及一种用于电机、尤其是他励同步电机的转子、一种包括这样的转子的、用于对所述转子操控的转子电路以及一种包括这样的转子的他励同步电机。

背景技术

在许多电气系统中，电机针对最为不同的任务使用。在电气运行的车辆、尤其是机动车、例如客车中，电机作为牵引机使用。在电机中已知最为不同的结构型式，尤其是所谓的“同步电机”。其理解为在电机运行中的单相和三相电流同步电机，其中通常恒定磁化的转子(转动部分)在正常运行中(无过载地)同步被定子中运动的转动磁场带动。

转子可以借助至少一个永磁体或电磁铁构成。在第一情况中涉及“自励的”(同步)电机，而在第二情况中涉及“他励的”(同步)电机，其中，与定子磁场相互作用的转子磁场首先借助穿过在转子上至少一个励磁线圈(转子绕组)的相应的电流而产生。借助在定子和转子之间的磁性相互作用提供的能量可以通过与转子经由其转子体连接的或与其一件式构成的转子轴获取并且例如用于驱动机动车或其他机器。

在大多数情况中，转子体和转子轴由导电的材料、尤其是由金属构成。这导致，在他励的电机中，在一方面转子体和转子轴与另一方面至少一个包围其的转子绕组之间可能出现寄生电容，从而在电机的运行期间、尤其是也在脉冲宽度调制的供应电压时，在转子绕组中基于容性耦合可能出现在转子体和转子轴中的寄生电流。这样的电流一方面导致不希望的能量损耗并且另一方面也可能导致对转子轴本身或其轴承的损害。为了减少这样的轴承损坏，典型地设置用于对转子轴接地的轴承保护装置，所述轴承保护装置将轴承“短接”并且这样应该避免穿过轴承的电流通过。

发明内容

本发明的任务是，将与转子绕组与转子体或转子轴之间这样的容性耦合关联的缺点进一步减少。

该任务的解决按照本发明通过一种用于电机的转子、一种转子电路以及一种包括这样的转子的他励同步电机来实现。

本发明的第一方面涉及一种用于电机、尤其是他励同步电机的转子。所述转子具有转子体和偶数n个设置在转子体上的极，所述极包括各一个转子绕组。所述极的转子绕组在转子的两个用于导入或导出穿过转子绕组的励磁电流的电连接端之间串联连接，所述电连接端尤其可以是滑环连接端。所述转子绕组尤其是可以这样构成，使得串联相继的极的极性交替。在此，所述串联电路具有第一区段，从所述连接端中的第一连接端出来在串联电路中首先设置的n/2个转子绕组属于所述第一区段，并且所述串联电路具有第二区段，在串联电路中剩余的设置在所述连接端中的第二连接端之前的另n/2个转子绕组属于所述第二区段。所述转子绕组和所述串联电路以这样的方式实施，即，在所述两个连接端之间施加直流电压时，在串联电路中出现的穿过相应的转子绕组的直流电流的径向分量在第一区段的每个所述转子绕组中总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧，而在第二区段的每个所述转子绕组中相反地总体上从转子绕组的外侧延伸至所述转子绕组的内侧。

“极对”按本发明的意义、如在电工技术中常见的那样可理解为包括北磁极和所属的南磁极的一对。所述极对尤其是可以如在这里借助电磁铁产生，所述电磁铁为此典型地具有缠绕的励磁线圈，所述励磁线圈通常围绕铁磁材料(例如铁)的芯缠绕，所述芯用于引导并且加强由励磁线圈产生的磁场。所述芯尤其可以是转子体的部分。