[发明专利]用于制造具有非接触式电力传输系统的电机的转子的方法、以及转子、电机和机动车辆

说明书

本发明涉及一种用于制造具有非接触式电力传输系统(21)的电机(12)的转子(17)的方法，其中，端部绕组盖(31)布置在该转子(17)的叠片铁芯(29)的一个端面(17’)上。本发明提供的是，该电力传输系统(21)的次级单元(SEC)被集成在该端部绕组盖(31)中，结果是，在该端部绕组盖(31)已被布置好之后，该次级单元(SEC)经由该端部绕组盖(31)间接地固持在该转子(17)上。

本发明涉及一种用于制造电机的转子的方法。通过该方法，在转子上布置具有旋转变压器的电气非接触式电力传输系统的次级单元。本发明还包括成品转子、具有基于转子的非接触式电力传输系统的电机、以及具有电机的机动车辆。

例如从DE 10 2014 202 719 A1中已知所述类型的旋转变压器。相应地，用于电机的电力传输系统具有旋转变压器的初级侧绕组，该初级侧绕组用于固定布置在电机中并用于产生交变磁场。此外，该电力传输系统具有：旋转变压器的次级侧绕组，该次级侧绕组用于布置在电机的转子的一个端面上并且用于将随时间变化的磁通量转换为AC电压；以及整流器板，该整流器板具有用于对AC电压进行整流的整流器电路。旋转变压器是具有气隙的旋转对称变压器，其中，次级侧绕组相对于初级侧绕组是可旋转地安装的。因此，电机的转子可以在初级侧的绕组的交变磁场中与次级侧的绕组一起旋转。设置与次级侧绕组连接的整流器的整流器板，以从由次级侧绕组产生的AC电压产生DC电压并且使其在励磁绕组的连接触点处可用。因此，当在两个连接触点上产生DC电压时，励磁绕组中的电流始终流动。从现有技术中已知，次级侧绕组可以基于电路板的导体轨道而形成。这种具有用于绕组的导体轨道的电路板在下文中称为绕组板。因此，“绕组”在这里不是指绕线，而是指电绕组的功能，即具有电线圈的布置。

通过感应耦合为外部励磁同步电机(“ESM”或“FSM”)的转子的励磁绕组供应DC电压的不接触或非接触式电力传输的优点在于，无需使用滑环碳刷系统就可以将电力传输到旋转的转子中，因此不会发生碳刷与相关灰尘的磨损。非接触式电力传输系统的弱点是，不能始终保证速度稳定性(在机动车辆的牵引驱动器区域中，该速度可能超过每分钟15000转)、电力传输系统的旋转变压器的绕组各匝的绝缘、以及确保在非接触式电力传输系统的旋转部分和静止部分之间保持所需的气隙。

在使这种用于非接触式励磁绕组电流传输的电力传输系统的制造工业化的情况下，更加难以满足这些边界条件。在此必须遵守制造公差，以便在任何情况下都能保证所生产或制造的转子的耐温性和速度稳定性。

从DE 20 2012 002 027 U1中已知一种用于电机的转子，在该转子中在一个端面上布置有用于覆盖转子的端部绕组的端部绕组盖。在端部绕组盖上布置有用于转子位置编码器的传感器轨道。

从DE 20 2012 002 024 U1中已知一种具有端部绕组盖的转子，在该转子中布置有平衡环以补偿转子的不平衡。

本发明所基于的目的是提供一种用于外部励磁同步电机的转子，该转子可以通过非接触式电力传输系统来供以电力、并且在这种情况下具有足够的耐温性和高的速度稳定性(超过每分钟15000转)。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。通过从属权利要求、以下说明和附图描述了本发明的有利改进。

本发明提供了一种用于制造具有非接触式电力传输系统的电机的转子的方法。非接触式电力传输系统的另一术语也是非接触式电流传输系统。该方法假设在转子的叠片铁芯的一个端面上布置有端部绕组盖。在DE 20 2012 002 027 U1和DE 20 2012 002 024 U1中已经描述了端部绕组盖。因此，根据本发明的方法提供的是，电力传输系统的次级单元集成在端部绕组盖中。次级单元是电力传输系统的次级侧。次级单元具有旋转变压器的次级侧绕组和整流器板以及用于转子的励磁绕组的接触元件。因为次级单元紧固在端部绕组盖中，所以当端部绕组盖已经布置在转子的叠片铁芯上时，次级单元就间接地经由端部绕组盖被固持在叠片铁芯上、并且最终固持在转子上。换句话说，端部绕组盖是用于电力传输系统的次级单元的载体部分。