[发明专利]电子换向的电机

说明书

本发明涉及一种用于电机的定子装置（2），包括：‑柱形的定子轭（21），带有从该定子轭突出的主定子齿（22a）和间隔定子齿（22b），其中，由多个相邻的主定子齿（22a）构成的多个定子齿组（G）分别通过间隔定子齿（22b）彼此分开；‑多个单独的绕组单元（28），带有许多相位导线，相位导线分别具有一个或多个相位线圈（26），其中，绕组单元（28）分别配设给定子齿组（G）中的一个定子齿组并且布置在其上。

技术领域

本发明涉及一种电子换向的电机、特别是带有针对提高的故障公差的措施的电机。

背景技术

电子换向的电机、特别是永久励磁的电机，可以为了抗电故障的提高的鲁棒性而构造有多个单独的绕组单元。所述绕组单元分别包括单独的相位导线，相位导线分别带有一个或多个相位线圈。单独的绕组单元分别由分开的功率模块操控，以便提供高度的电绝缘并且由此获得高程度的抗故障的鲁棒性。这尤其适用于电机，在所述电机中，单个绕组单元的相位导线不是分配地，而是分段地布置在电机的定子上。

通过在定子上的布置，单独的多相的绕组单元虽然是彼此电绝缘的、但并不是彼此磁绝缘和热绝缘的，由此将电机的故障公差限制为在绕组单元中的一个绕组单元内的短路故障。此外，在故障的绕组单元中的一个故障的绕组单元里的无法控制的短路电流可能产生磁通，所述磁通耦合到相邻的无故障的绕组单元中的一个相邻的无故障的绕组单元里并且使相位电流的控制或调节在无故障的绕组单元中变得困难。这可能给电机的运行造成潜在的威胁。

此外，短路电流可能引起故障的绕组单元中的高电阻损失，由此可能基于在绕组单元之间的缺少的热绝缘而影响相邻的无故障的绕组单元的热完整性。

由现有技术已知三相电机，所述三相电机具有四个绕组单元，所述绕组单元分别配设给定子装置的四分之一段。电机具有十二个槽和八个转子极，因而相应的绕组单元分别构造有三个定子齿，因而定子线圈中的每个定子线圈配设给一个相位。四个单个的绕组单元由四个单独的三相的功率模块以三相变换器的形式供以电能，以便提供在绕组单元之间的故障公差所需的电绝缘。但在这种机器拓扑中，四个绕组单元没有彼此磁绝缘和热绝缘，并且相邻的绕组单元的相位导线处在共同的定子槽中，因而在两个绕组单元的相位导线之间的短路可能导致绕组单元中的两个绕组单元的失效。

发明内容

本发明的任务是，提供一种容错的、电子换向的电机，在该电机中，改善了在绕组单元中的一个绕组单元里的抗故障的鲁棒性。

该任务通过根据本发明所述的用于电机的定子装置以及根据本发明所述的电机解决。

按照第一个方面，设置一种用于电机的定子装置，其包括：

- 柱形的定子轭，带有从该定子轭突出的主定子齿和间隔定子齿，其中，由多个彼此相邻的主定子齿构成的多个定子齿组分别通过间隔定子齿彼此分开；

- 多个单独的绕组单元，其分别带有许多相位导线，所述相位导线分别具有一个或多个相位线圈，其中，绕组单元分别配设给定子装置的定子齿组中的一个定子齿组并且布置在其上。

上述定子装置的思想在于，将分别带有许多相位导线的多个单独的绕组单元分别分段地布置在定子装置的定子齿组上，所述相位导线分别具有一个或多个相位线圈，因而所述单独的绕组单元彼此相邻地设置在定子装置上。绕组单元不重叠，因而不同的绕组单元的相位线圈没有布置在共同的定子槽中。因此在绕组单元中的一个绕组单元里电短路时，不会影响其它绕组单元的电完整性。在配属于单个绕组单元的定子齿组之间设置有间隔定子齿，该间隔定子齿具有不同于定子齿组的定子齿的几何形状。以这种方式能达到更好的热去耦和磁去耦。

此外，间隔定子齿的齿轴的宽度等于或大于主定子齿的宽度。间隔定子齿和主定子齿尤其可以分别具有齿头，所述齿头关于齿轴沿圆周方向变宽。

可以规定，在带有极对数为O和单独的绕组单元的数量为N的电机中，间隔定子齿角，这就是说，被间隔定子齿中的一个间隔定子齿覆盖的角范围，为360°(1/N-1/O)。