CN107146688A - 绕组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绕组(30)，其中，所述绕组(30)具有两个铁芯(31、33)和绕组线(35)，其中，所述绕组线(35)分别以至少一个线圈(36、37)围绕相应的铁芯(31、33)卷绕，其中，至少一个围绕第一铁芯(31)的线圈(36)的卷绕方向反向于至少一个围绕其它铁芯(33)的线圈(37)的卷绕方向，其中，第一铁芯(31)设计为空心圆柱体(32)，第二铁芯(33)设计为实心圆柱体(34)或空心圆柱体，其中，第二铁芯(33)的外径(da)小于第一铁芯(31)的内径(di)，其中，第二铁芯(33)同心地布置在第一铁芯(31)的内部。

Description

绕组
技术领域
本发明涉及一种绕组。
背景技术
绕组的优选应用领域是电感式输电，例如用于在电动汽车的电感式充电***中的输电。在此，电能通过初级绕组被传输到安置在机动车内的次级绕组。
在此，已知不同绕组的变形方案。一个实施方式建议作为初级绕组的圆形绕组。圆形绕组的优点在于，该圆形绕组产生旋转对称的场分布。这使得，机动车在水平方向上的定向不是很重要，只要保证两个绕组有较小的间距和较好的重叠。由此优点在于，机动车制造商在支承次级绕组的充电板的布置方面具有较大的自由度并且可以使次级绕组例如转动90°装入。缺点在于，圆形绕组仅具有较少的感应场，因此造成非常大的漏磁。这导致很大的损失以及由于漏磁对附近车辆部件不希望的加热。
备选的实施方式是所谓的DD绕组。DD绕组具有两个并排布置的铁芯和绕组线，其中，绕组线分布以至少一个线圈围绕相应的铁芯。在此，至少一个围绕第一铁芯的线圈的卷绕方向反向于至少一个围绕另一个铁芯的线圈的卷绕方向。这实现了较好的感应场，从而减少了漏磁。缺点在于，次级绕组的水平定向现在对效率有决定性的影响，因为产生的场不是旋转对称的。这限制了充电板在车辆内的布置，并且提高了在次级绕组相对于初级绕组定向时的耗费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种绕组，该绕组相对于圆形绕组具有更高的效率并且在次级绕组的定向方面更宽容。
所述技术问题按照本发明通过一种绕组解决，其中，绕组具有两个铁芯和绕组线。在此，绕组线分别以至少一个线圈围绕相应的铁芯卷绕。在此，至少一个围绕第一铁芯的线圈的卷绕方向反向于至少一个围绕另一个铁芯的线圈的卷绕方向。在此，第一铁芯设计为空心圆柱体，第二铁芯设计为实心圆柱体或空心圆柱体。在此，第二铁芯的外径小于第一铁芯的内径。在此，第二铁芯同心地布置在第一铁芯的内部。由此，实现了旋转对称的感应场，也就是说，没有相应缺点地实现了圆形线圈和DD线圈的优点。在此，空心圆柱体或实心圆柱体的表述也包括例如在边棱具有倒圆的结构或者在外周面内具有其它设计的结构。这种设计例如可以是沟槽或凹槽，在该沟槽或凹槽内导引绕组线。在此，第二铁芯优选是实心圆柱体。但是还可设想的实施方式是，对于制造技术更简单的，制造具有非常小内径的空心圆柱体。
在一个实施方式中，围绕第一铁芯的线圈的数量等于围绕第二铁芯的线圈的数量。在其它实施方式中，可以选择不同数量的线圈，以便补偿例如出现在一个铁芯的区域内的损失。
在此可以实施两个卷绕工艺。在第一工艺方案中，在围绕另一个铁芯实施卷绕之前，首先围绕一个铁芯实施所有卷绕。备选地，也可以进行不同的卷绕。但是第一备选方案在制造技术上是有利的。
在其它实施方式中，第一铁芯具有至少一个穿孔，绕组线通过该穿孔导引至第二铁芯，或反之从第二铁芯导引至第一铁芯。在一个实施方式中，首先围绕第二铁芯卷绕，然后将它置入第一铁芯中并围绕第一铁芯卷绕。
在其它实施方式中，绕组线设计为绞转的铜制绞合线，这在趋肤效应方面是有利的。
绕组的优选的应用领域是用作电动车或混合动力车的感应式充电站的初级绕组。
附图说明
以下结合优选的实施例进一步阐释本发明。在附图中：
图1示出具有圆形绕组的绕组俯视图(现有技术)，
图2a示出具有DD绕组的绕组俯视图(现有技术)，
图2b示出剖切根据图2a的绕组的剖视图(现有技术)，
图3a示出按照本发明的绕组的俯视图，和
图3b示出按照本发明的根据图3a的绕组的剖视图。
具体实施方式
图1示出绕组10，该绕组10是圆形绕组。该绕组10具有柱形的铁芯11，绕组线12围绕铁芯11卷绕，其中，在绕组线12上的箭头代表电流方向。穿过绕组线12的电流根据右手定理引起一个向着附图平面内的磁场方向13。在此形成的场力线是旋转对称的，按具有较大的电流。
在图2a和2b中示出绕组20，该绕组20是DD绕组。绕组20具有并排间隔地布置的第一铁芯21和第二铁芯22。绕组线23围绕两个铁芯21、22卷绕，其中，箭头再次代表电流方向。
在此，至少一个第一线圈24围绕第一铁芯21卷绕，并且至少一个第二线圈25围绕第二铁芯22卷绕，其中，线圈24、25卷绕成，使得卷绕方向并因此电流是反向的。由此，电流方向顺时针围绕第一铁芯21，并且电流方向逆时针围绕第二铁芯22。相应地，根据右手定理获得一个用于第一铁芯21的向着附图平面内的磁场方向26以及用于第二铁芯22的从附图平面向外的磁场方向26，这引起定向的磁场方向(参见图2b)。此外，在图2b中示出其上固定有绕组20的支架27。所形成的磁场不是旋转对称的。
图3a和3b示出按照本发明的绕组30。该绕组30具有空心圆柱32形式的第一铁芯31和实心圆柱34形式的第二铁芯33。在此，第一铁芯31的内径di大于第二铁芯33的外径da。在此，第二铁芯33同心地布置在第一铁芯31内。绕组线35围绕第一铁芯31和第二铁芯33卷绕，使得形成围绕第一铁芯31的至少一个线圈36和围绕第二铁芯33的至少一个线圈37。在此，再次这样规定卷绕方向，使得线圈36围绕第一铁芯31的卷绕方向反向于线圈37围绕第二铁芯33的卷绕方向。由此出现磁场方向38，该磁场方向38在所示的电流方向中在第一铁芯31内从附图平面向外指向，并且在第二铁芯33内向着附图平面内指向。由此产生旋转对称的磁场。如果现在次级绕组同样是旋转对称的绕组(例如圆形绕组)，则感应出的磁力线流与次级绕组在水平面内的角度位置是无关的。在图3b中，还可看到支架39，绕组30布置在该支架39上。在此应指出的是，第一铁芯31和第二铁芯33之间的间隙优选尽可能地小。在另外的实施方式中，第一和第二铁芯31、33的尺寸设计成，使得表面几乎具有相同的大小，磁场通过该表面发出。还应指出的是，虽然示出了静态的电流方向，但是也可以给绕组施加交流电。

Claims (7)

1.一种绕组(30)，其中，所述绕组(30)具有两个铁芯(31、33)和绕组线(35)，其中，所述绕组线(35)分别以至少一个线圈(36、37)围绕相应的铁芯(31、33)卷绕，其中，至少一个围绕第一铁芯(31)的线圈(36)的卷绕方向反向于至少一个围绕其它铁芯(33)的线圈(37)的卷绕方向，其特征在于，所述第一铁芯(31)设计为空心圆柱体(32)，所述第二铁芯(33)设计为实心圆柱体(34)或空心圆柱体，其中，所述第二铁芯(33)的外径(da)小于所述第一铁芯(31)的内径(di)，其中，所述第二铁芯(33)同心地布置在所述第一铁芯(31)的内部。
2.按照权利要求1所述的绕组，其特征在于，围绕所述第一铁芯(31)的线圈(36)的数量等于围绕所述第二铁芯(33)的线圈(37)的数量。
3.按照权利要求1所述的绕组，其特征在于，围绕所述第一铁芯(31)的线圈(36)的数量不等于围绕所述第二铁芯(33)的线圈(37)的数量。
4.按照前述权利要求之一所述的绕组，其特征在于，所述绕组线(35)首先围绕一个铁芯(31、33)卷绕以便形成线圈(36、37)，然后再围绕另一个铁芯(33、31)卷绕。
5.按照前述权利要求之一所述的绕组，其特征在于，所述第一铁芯(31)具有至少一个穿孔，所述绕组线(35)通过该穿孔导引至第二铁芯(33)。
6.按照前述权利要求之一所述的绕组，其特征在于，所述绕组线(35)设计为铜制绞合线。
7.一种对按照前述权利要求之一所述的绕组(30)的应用，将所述绕组被用作感应式充电站的初级绕组。
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