[发明专利]用于旋转同步电机的定子装置

说明书

本发明涉及一种定子装置(300；601；602；603)，其包括：具有多个齿部(110、120)的定子(100)，齿部分布在定子(100)的环周部(102)上并且分别指向定子(100)的中轴线(M)，齿部交替地具有第一横截面轮廓(110)和第二横截面轮廓(120)，并且定子具有构造在齿部(110、120)之间的多个凹槽(130)；和围绕具有第一横截面轮廓(110)的齿部布置的多个线圈(310)，第二横截面轮廓(120)具有侧边平行的主体部段(121)和与主体部段邻接的、倒角的头部段(126)，并且主体部段(121)的高度(H_R)小于围绕相邻的具有第一横截面轮廓(110)的齿部的线圈(310)的高度(H_S)。本发明还涉及旋转同步电机(600a；600b；600c)。

技术领域

本发明涉及一种尤其用于旋转同步电机的定子装置。此外，本发明还涉及一种包括这种定子装置的旋转同步电机。

背景技术

许多电机、尤其旋转同步电机包括一个具有多个线圈的定子装置。这些线圈通常分布在定子装置的环周部上以包围电机的转子区域。在此，定子通常在其内侧具有齿部，齿部彼此相邻地分别指向转子区域的中轴线。在此，线圈分别围绕这些齿部中的至少一些齿部布置，以使线圈的绕组容纳在凹槽、也就是每两个相邻的齿部之间的中间空间中。

对于电机功率有利的是，在邻接转子区域的地方提供大的线圈容积。与此同时，定子的齿部所占据的容积过度减少，例如因为齿部非常细，会导致包围线圈的材料快速磁饱和，由此又会对电机的功率和效率产生不利影响。传统的定子装置因此以在相邻的齿部之间的中间空间的大小与齿部宽度之间的折中方案为基础。

此外还已知多种技术，这些技术有利地利用随着与定子区域的中轴线的径向距离增大而增大的环周部，从而有利地利用定子装置内通过相应地设计齿部和/或线圈而增大的容积。

由US 2009/0108702 A1已知一种定子装置，其中齿部轮廓的宽度和相邻齿部之间的凹槽的宽度都随着与转子中轴线的距离增大而增大。此外，由DE 103 52 814 A1和US5866966还已知多种定子装置，其中分别有一个线圈围绕三角形轮廓的齿部布置。在相邻线圈之间又分别布置一个有三角形轮廓的齿部，在该齿部上不安装线圈，并且该齿部填满相邻线圈之间在径向上朝外变得越来越大的中间空间。

发明内容

基于上述定子装置而提出的目的是，给出一种有利于改善旋转同步电机的运行特性的技术。

由此，本文根据独立权利要求1提出一种定子装置、尤其是用于旋转同步电机的定子装置，还根据独立权利要求13提出一种包括这种定子装置的旋转同步电机。只要没有明确地另外说明，从属权利要求的特征能够相互组合以实现更多的实施方式。

根据第一方面，提出一种定子装置。该定子装置包括具有多个齿部的定子，齿部分布在定子的环周部上并且分别指向定子的中轴线，齿部交替地具有第一横截面轮廓和第二横截面轮廓，并且定子具有构造在齿部之间的多个凹槽。该定子装置还包括多个线圈，这些线圈围绕具有第一横截面轮廓的齿部布置。第二横截面轮廓具有侧边平行的主体部段和与主体部段邻接的、倒角的头部段。此外，第二横截面轮廓的主体部段的高度小于围绕相邻的具有第一横截面轮廓的齿部布置的线圈的高度。

第一横截面轮廓能够具有经过线圈高度的侧边平行部段。此外，第一横截面轮廓和/或第二横截面轮廓还能够围绕相应的横截面轮廓的纵轴线对称。

第二横截面轮廓的主体部段的高度能够处于第二横截面轮廓的总高度的50％到95％范围内。

第二横截面轮廓的头部段能够被倒角，以使头部段的最小宽度处于第二横截面轮廓的主体部段的宽度的50％到95％的范围内。在此能够布置齿部并且使第二横截面轮廓的头部段倒角，以使第二横截面轮廓的头部段的外侧面平行于具有第一横截面轮廓的、邻接同一个凹槽的齿部的侧边平行部段的外侧面。特别是，具有第一横截面轮廓的齿部能够与第二横截面轮廓的头部段的外侧面一样邻接相同的凹槽。