CN109792190A - 电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机(1)，包括可旋转的在纵向方向(3)上延伸的轴(5)、在所述轴(5)上抗旋转地布置的转子(7)，以及旋转变压器(13)，所述旋转变压器为了检测所述转子(7)的角位置而包括旋转变压器转子(11)和旋转变压器定子(17)，其中，所述旋转变压器转子(11)被抗旋转地连接到在所述轴(5)上布置的所述转子(7)上。

Description

电机
技术领域
本发明涉及一种电机。
背景技术
电机(例如电动机或发电机)通常包括配设有励磁绕组的定子，具有一个或多个永磁体的转子可围绕转子轴旋转地支承在该定子中。转子与轴相连接，由此在轴和转子之间进行力矩传递。
为了检测电机的轴的转速或旋转位置，通常使用旋转变压器。旋转变压器包括旋转变压器转子和旋转变压器定子。旋转变压器转子通常相对于电机的转子被偏移地布置在轴上。因此，轴是在电机的转子和旋转变压器转子之间的连接件。
在转子和轴之间的力矩的传递目前通常以传力配合连接的方式通过在电机的两个部件之间的横向压配合来进行。但是，在这种横向压配合情况下的问题是通过压配合引入到转子中的机械应力。此外，在电机运行中，通过在轴的旋转期间产生的离心力产生附加的应力分量。
尽管通过压配合引入的机械应力由于在电机运行中，即在轴的旋转期间的离心力而减小，但是由于两个应力分量的组合，材料应力在总体上增加直至到允许的材料屈服强度，该材料屈服强度被认为是对最大可能的转速的限制。
传力配合连接式的固定的一种替代方案在于电机的转子和轴的形状配合连接。用于将转子固定在轴上的形状配合连接和传力配合连接的组合也是可能的。视为形状配合连接的例如有削平、开槽或甚至多边形的齿啮合。但是，由于高的制造成本和旋转变压器转子相对于电机的转子的相对转子位置的可能的位移，形状配合连接式的固定是一个结构上的挑战。旋转变压器转子相对于电机的转子的旋转误差可以导致对电机的错误通电并且由此在最不利的情况下导致电机故障。
相应地，在设计最大转速时，必须实际地始终同时考虑应力场的相应的预载或者说“先前损伤”。如果降低转速，那么也降低了电机的转子的预应力。同时，在这种降低的情况下必须评估马达转子的可能的扭曲。形状配合连接在这种情况下容忍马达转子的轻微的扭曲，然后试图以窄的公差范围和相应高的生产成本在供应商处使其最小化。
发明内容
本发明基于的目的是给出一种可能性，借此可以实现对电机的马达转子的位置的正确检测。
根据本发明，本发明的这个目的通过一种电机来实现，其包括可旋转的在纵向方向上延伸的轴、在所述轴上形状配合连接地布置的转子以及旋转变压器，所述旋转变压器为了检测所述转子的角位置而包括旋转变压器转子和旋转变压器定子，其中，所述旋转变压器转子被抗旋转地连接到在所述轴上布置的转子上。
本发明致力于减小在最大转速下在转子和轴之间的传力配合连接的横向压配合的压应力。如果在电机的转子和轴之间的力矩传递至少部分地通过它们在彼此上的形状配合连接来实现，则基本上可以实现这一点。
这样的力矩传递例如可以通过具有多边形外轮廓的轴来实现。根据关于车削技术的现今的技术状况，与具有圆形横截面的轴相比，具有多边形外轮廓的轴可以几乎不增加成本地进行制造。在相应设计的轴的情况下，力矩传递部分地通过压配合和部分地通过在电机的转子和轴之间的形状配合连接来保证。
但是，即使在使用这样设计的轴的情况下，电机的转子在高转速下的扩张也会导致角旋转。马达转子相对于轴的这种相对旋转在通常的***结构下不能够被旋转变压器检测到。
在考虑上述问题下，本发明在第三步骤中认识到，如果电机的转子和旋转变压器转子不能够相对于彼此旋转，则即使在高转速下也能够避免对电机的转子位置的基于旋转误差的错误的测量或确定。通过将马达转子的位置与旋转变压器转子的位置耦联起来，防止这种可能导致电机的转子的失真的位置确定的相对运动。为此，旋转变压器转子被抗旋转地连接到在轴上布置的电机的转子上。
通过这种方式，即使在马达转子在轴上的角旋转的情况下也正确地实现马达转子的位置测量。由减少的配合和可能地由多边形轮廓引起的小的角度偏差可以被补偿。
有利的是，轴是这样设计的，即在转子和轴之间的形状配合连接通过齿啮合、通过削平或开槽来实现。特别优选地，轴被设计成具有多边形外轮廓。通过这种多边形外轮廓，保证了在电机的转子和轴之间的形状配合连接。多边形横截面在制造成本方面相对于圆形横截面可以具有竞争力地进行制造。
在本发明的一个特别有利的设计方案中，所述旋转变压器转子在纵向方向上与电机的转子相间隔地连接到该转子上。该间隔通过适配器或垫片实现。作为可能的适配器，可以使用销或连接条，它们分别平行于轴的纵向方向取向并且将电机的转子和旋转变压器转子抗旋转地相互连接起来。
备选地，优选将旋转变压器转子直接地连接到转子上。这种布置尤其是在被设计成同步电机的、具有永磁体的电机中是优选的。不需要在旋转变压器转子和电机的转子之间使用适配器或垫片。
旋转变压器定子有利地与壳体固定在一起。换句话说，旋转变压器定子被抗旋转地固定在壳体上。这种固定有利地在电机的壳体上进行。旋转变压器转子并且因此轴相对于旋转变压器定子具有限定的旋转位置。
优选地，电机包括与壳体固定在一起的定子，其中，电机的转子可以相对于定子旋转。旋转变压器定子优选地相对于电机的与壳体固定在一起的定子被位置固定地布置。
电机的转子特别地被设计成具有多个在纵向方向上层叠的金属片的叠片组。这些金属片有利地被单独地制造、沿轴向堆叠起来并且随后为了形成叠片组被相互连接起来。有利的是，金属片被相互粘结或焊接起来形成叠片组。
原则上，电机被分为旋转电机和固定电机。视为旋转电机或旋转机器的包括电动机以及发电机，电动机本身被分为直流电动机、交流电动机和三相电动机。相反，变压器属于固定电机组。特别优选地，电机被设计为电动机。
附图说明
下面将借助于附图更详细地解释本发明的实施例。在此：
图1示出了电机的一个局部，包括固定在轴上的转子和抗旋转地布置在转子上的旋转变压器转子，以及
图2在横截面图中示出了根据图1的转子。
具体实施方式
在图1中示出了被设计为电动机的电机1的一个局部。电机包括沿纵向方向3延伸的轴5，在该轴上以形状配合连接的方式布置有转子7。电机的转子7被设计为叠片组8，该叠片组具有沿纵向方向3层叠的金属片9。
此外，电机包括(在这里没有示出的)与壳体固定在一起的定子。转子7相对于定子被可旋转地布置在定子中。
旋转变压器13的旋转变压器转子11被抗旋转地连接到电机1的转子7上。旋转变压器13用于检测转子7的角位置。旋转变压器转子11在当前情况下在纵向方向3上与转子7相间隔地连接到该转子上。为此目的，使用连接条形式的适配器15，该连接条将旋转变压器转子11和电机1的转子7抗旋转地固定在彼此上。
通过转子旋转变压器11在电机1的转子7上的这种布置-而不是如否则通常在轴5上的布置那样-两个部件7,11不能够相对于彼此运动。电机1的转子7的位置与旋转变压器转子11的位置耦联起来。
因此，即使在转子7在轴5上的角旋转的情况下也可以正确地进行转子7的位置确定。由减少的配合和用于形成形状配合连接的轮廓引起的小的角度偏差被相应地补偿。
旋转变压器13也包括旋转变压器定子17，该旋转变压器定子在当前情况下被布置在电机1的壳体19上。此外，旋转变压器定子17相对于电机1的定子被位置固定地布置。
在图2中在横截面图中示出了电机1的转子7。转子7由多个层叠的金属片9组成，这些金属片被彼此连接成叠片组8。转子7具有容纳部19，转子通过该容纳部与轴5连接。轴5为此被推入到转子7的容纳部21中，或者转子7被压装到轴5的外圆周21上。容纳部19具有，由于在安装状态下转子旋转变压器11被抗旋转地布置在电机1的转子7上，因此即使在转子7在轴5上旋转的情况下转子的位置也被可靠地确定。根据电机1的运行，转子的旋转是可逆的。

Claims (9)

1.一种电机(1)，包括可旋转的在纵向方向(3)上延伸的轴(5)、在所述轴(5)上抗旋转地布置的转子(7)以及旋转变压器(13)，所述旋转变压器为了检测所述转子(7)的角位置包括旋转变压器转子(11)和旋转变压器定子(17)，其中，所述旋转变压器转子(11)被抗旋转地连接到在所述轴(5)上布置的所述转子(7)上。
2.根据权利要求1所述的电机(1)，其中，所述旋转变压器转子(11)在纵向方向(3)上与所述转子(7)相间隔地连接到所述转子上。
3.根据权利要求1所述的电机(1)，其中，所述旋转变压器转子(11)直接地连接到所述转子(7)上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，其中，所述旋转变压器定子(17)是与壳体固定在一起的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，包括与壳体固定在一起的定子，其中，所述转子(7)可以相对于所述定子旋转。
6.根据权利要求5所述的电机(1)，其中，所述旋转变压器定子(17)相对于所述定子被位置固定地布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，所述电机的转子(7)被设计成具有多个在纵向方向(3)上层叠的金属片(9)的叠片组(8)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，其中，所述转子(7)和所述轴(5)彼此形状配合地连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，所述电机被设计成电动机。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078393A (ja) * 1999-09-08 2001-03-23 Aisin Seiki Co Ltd レゾルバを備えた回転機械
CN102124634A (zh) * 2008-08-20 2011-07-13 米其林技术公司 用于旋转电动机械的包括带沟槽的轴的内部转子
CN102395862A (zh) * 2009-05-07 2012-03-28 Ltn伺服技术有限责任公司 旋转变压器
US20120176006A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Remy Technologies, L.L.C. Electric machine having integrated resolver
CN102629818A (zh) * 2012-04-27 2012-08-08 南京艾凌节能技术有限公司 一种限矩型永磁耦合器
CN102882317A (zh) * 2011-07-11 2013-01-16 株式会社捷太格特 马达
CN103026594A (zh) * 2010-08-06 2013-04-03 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
DE102012220629A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rotorträgervorrichtung für eine elektrische Maschine und entsprechende elektrische Maschine
CN203645424U (zh) * 2013-11-28 2014-06-11 浙江北辰电机制造有限公司 开关磁阻电机转子及开关磁阻电机
CN104135098A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 中国航天科技集团公司第四研究院四0一所 一种中高转速永磁无刷电机转子
CN105393438A (zh) * 2013-07-17 2016-03-09 丰田自动车株式会社 固定结构和旋转变压器定子
JP2016154428A (ja) * 2015-02-21 2016-08-25 株式会社ミツバ ブラシレスモータ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9401565U1 (de) * 1994-01-31 1994-12-01 Siemens AG, 80333 München Elektromotorantrieb, insbesondere Kraftfahrzeug-Fensterheberantrieb
JP3740770B2 (ja) * 1995-12-28 2006-02-01 日本精工株式会社 密閉型アクチュエ−タ
JP3899668B2 (ja) * 1998-04-28 2007-03-28 株式会社デンソー 界磁巻線式同期機の駆動制御装置
US6075306A (en) * 1998-12-30 2000-06-13 Mfm Technology L.L.C. Laminated rotor for permanent magnet brushless motors
JP4038664B2 (ja) * 2002-06-05 2008-01-30 ミネベア株式会社 ステッピングモータ
DE102009054995A1 (de) * 2009-12-18 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Rotor für eine Elektromaschine
US8659197B2 (en) * 2010-07-15 2014-02-25 Remy Technologies, L.L.C. Electric machine alignment adapter
DE102012205024A1 (de) 2012-03-28 2012-08-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Resolverhalter für eine dynamoelektrische Maschine
US9577499B2 (en) 2012-09-07 2017-02-21 Remy Technologies, Llc Resolver with mounting structure and method

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078393A (ja) * 1999-09-08 2001-03-23 Aisin Seiki Co Ltd レゾルバを備えた回転機械
CN102124634A (zh) * 2008-08-20 2011-07-13 米其林技术公司 用于旋转电动机械的包括带沟槽的轴的内部转子
CN102395862A (zh) * 2009-05-07 2012-03-28 Ltn伺服技术有限责任公司 旋转变压器
CN103026594A (zh) * 2010-08-06 2013-04-03 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
US20120176006A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Remy Technologies, L.L.C. Electric machine having integrated resolver
CN102882317A (zh) * 2011-07-11 2013-01-16 株式会社捷太格特 马达
CN102629818A (zh) * 2012-04-27 2012-08-08 南京艾凌节能技术有限公司 一种限矩型永磁耦合器
DE102012220629A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rotorträgervorrichtung für eine elektrische Maschine und entsprechende elektrische Maschine
CN105393438A (zh) * 2013-07-17 2016-03-09 丰田自动车株式会社 固定结构和旋转变压器定子
CN203645424U (zh) * 2013-11-28 2014-06-11 浙江北辰电机制造有限公司 开关磁阻电机转子及开关磁阻电机
CN104135098A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 中国航天科技集团公司第四研究院四0一所 一种中高转速永磁无刷电机转子
JP2016154428A (ja) * 2015-02-21 2016-08-25 株式会社ミツバ ブラシレスモータ

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Publication number Publication date
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