專利名稱：電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)。
背景技術(shù)：
電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子，在電機(jī)中設(shè)置有當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)互相感應(yīng)的 電線圈和永久磁體，其中轉(zhuǎn)子包括磁體，定子包括線圈，該線圈不具 有鐵芯，線圈的至少一段延伸橫跨轉(zhuǎn)子的圓周。這種電機(jī)公開在EP-B-0 422 539中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是改善這種電機(jī)。在本發(fā)明提出的解決該問題的方案中，線圈被單個地安裝在定子 中并彎曲成如下方式，即在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)延伸并在很大程度上包圍位于 轉(zhuǎn)子中的磁體。磁體由單個線圈所包圍的事實(shí)實(shí)現(xiàn)了非常高的效率，同時(shí)提供單 個線圈顯著地簡化了生產(chǎn)和維修。根據(jù)本發(fā)明的有利改進(jìn)，使得磁體為圓柱形并設(shè)置成至少大致 相切在轉(zhuǎn)子的圓周上。該結(jié)構(gòu)使得調(diào)節(jié)磁體和線圈變得簡單。在本發(fā)明另一有利改進(jìn)中，永久磁體通過支撐部件而連接至轉(zhuǎn)子。如果需要的話，這具有可容易地更換磁體的效果。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)，線圈具有口狀 橫截面，而磁體緊鄰于線圈的內(nèi)部。結(jié)果，達(dá)到了極其高的機(jī)械效率。在本發(fā)明的另一有利改進(jìn)中，磁體的支撐部件以可更換的方式被 連接至轉(zhuǎn)子。這使得尤其便于從電機(jī)上移除磁體并將該磁體再次安裝回至電機(jī)上。同樣證明是特別有利的是，優(yōu)選在徑向方向上，在磁體和/或其支 撐部件和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有互鎖設(shè)備。因此，在磁體和/或支撐部件和轉(zhuǎn)子之間建立了牢固的連接。有效 地補(bǔ)償了所產(chǎn)生的較大的離心力。同樣非常有利的是，磁體和/或其支撐部件被連接至轉(zhuǎn)子，以便其 可在軸向方向上移除。這確保從轉(zhuǎn)子上簡單地移除磁體。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)，設(shè)置線圈的接 頭，以便線圈能夠被單個地接觸到。這使得如果發(fā)生故障時(shí)簡單地檢查所有的單個線圈。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置線圈的接頭使得線圈可單個 地接觸到并作為傳感器接頭。因此，例如，可調(diào)整電子換向器控制器。為此，該接頭也可用電 線將線圈段連接至外面。證明是非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，位于彼此后面 的磁體在每種情況下具有不同的極性。因此，電機(jī)實(shí)現(xiàn)了特別高的功率輸出。同樣特別有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，磁極反向裝置設(shè) 置在線圈的供電線路上。.因此， 一方面，當(dāng)電機(jī)用作電動機(jī)時(shí)，電機(jī)在磁極反向裝置之前 可利用直流電壓運(yùn)行，且在磁極反向裝置之后利用交流電壓運(yùn)行，而 另一方面，當(dāng)電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時(shí)，電機(jī)在磁極反向裝置之前可產(chǎn)生交 流電壓，且在磁極反向裝置之后產(chǎn)生直流電壓。證明是非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，線圈為環(huán)形， 轉(zhuǎn)子和線圈的輪廓彼此適合。本發(fā)明的進(jìn)一步的有利改進(jìn)的特征在于，在電機(jī)的軸向方向上， 多個轉(zhuǎn)子和線圈結(jié)構(gòu)位于彼此后面。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在共同的電機(jī)軸 上，有至少兩個電機(jī)位于彼此后面，該電機(jī)優(yōu)選采用具有相同直徑或 不同直徑的電機(jī)的形式。不同的直徑意味著電動機(jī)具有不同的扭矩，這尤其當(dāng)電機(jī)啟動時(shí)非常有利。同樣證明是非常有利的是，線圈由多個線圈形成，該多個線圈在 每種情況下僅為一個電線層厚。因此，能夠容易地以及更加精確地形成線圈。于此非常有利的是，分別對單個線圈的接頭進(jìn)行連線，并具體設(shè) 計(jì)該接頭，以便其可串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。同樣證明是非常有利的是，尤其單個線圈層利用有效地傳導(dǎo)熱量 的膠粘劑而膠合在一起。這種結(jié)構(gòu)確保了最優(yōu)的線圈設(shè)計(jì)和好的散熱性。在本發(fā)明的進(jìn)一步的有利改進(jìn)中，有屏蔽設(shè)置在定子的外部，該 屏蔽尤其提供磁屏蔽。于此非常有利的是，屏蔽由電線制成，尤其是由多個軟鐵電線制成。于此同樣非常有利的是，所述屏蔽線位于圍繞電機(jī)的軸的同心圓上。同樣證明是有利的是，屏蔽由片狀金屬制成，尤其由軟鐵片狀金 屬制成。將定子與向外作用的磁場和電場相屏蔽，從而顯著地降低在周圍 區(qū)域內(nèi)的其他電機(jī)上的影響。也再次改善電機(jī)的效率。于此證明是非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，定子屏蔽由鎂或 相似材料制成。如果使用鎂，將顯著減輕屏蔽。屏蔽性能也基本上好于例如由鋁 制成的屏蔽。屏蔽性能實(shí)際上可與銅屏蔽的屏蔽性能相比較。非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的另一改進(jìn)，電纜支架設(shè)置在轉(zhuǎn)子-定 子組件的圓周上。采用這種方法，確保了線圈之間和電機(jī)中引出的電纜引導(dǎo)整齊和 簡明。在本發(fā)明的另一非常有利的改進(jìn)中，設(shè)置有包圍整個轉(zhuǎn)子-定子組 件的殼體。這一方面提供阻止接觸的保護(hù)，同時(shí)另一方面有效地使污垢等遠(yuǎn) 離電機(jī)。于此有利的是，殼體在電機(jī)軸的緊鄰處具有至少一個進(jìn)氣開口。于此同樣非常有利的是，殼體具有至少一個排氣開口，該排氣開 口至少接近于圓周最大時(shí)的位置。通過進(jìn)氣開口吸入的空氣由轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動朝轉(zhuǎn)子圓周最大的位 置加速，并通過排氣開口離開殼體。因而，有效地冷卻電機(jī)。采用這 種方法，確保在線圈上和線圈周圍具有最佳的流量。在本發(fā)明的進(jìn)一步的有利改進(jìn)中，排氣口通過設(shè)置在排氣口和進(jìn) 氣口之間的換熱器而連接至進(jìn)氣口 。這是排出電機(jī)的廢熱的有效方法，并可為另一目的而使用。于此證明是非常有利的是，換熱器傳遞電機(jī)的熱量至氣態(tài)介質(zhì)或 液態(tài)介質(zhì)。同樣非常有利的是，換熱器傳遞電機(jī)的熱量至固態(tài)介質(zhì)，尤其換 熱器被設(shè)計(jì)為地?zé)釗Q熱器。非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，顆粒過濾器設(shè)置在進(jìn) 氣口上。因而，使對電機(jī)有害的顆粒遠(yuǎn)離殼體的內(nèi)部。于此證明是有利的是，顆粒過濾器具有至少一個細(xì)金屬網(wǎng)。這確保即使細(xì)網(wǎng)變得非常臟時(shí)，也可清潔和重新使用該細(xì)網(wǎng)。此外非常有利的是，磁體，尤其是永久磁體設(shè)置成 一個磁極在 細(xì)網(wǎng)上。這是將對電機(jī)具有最大影響的磁性顆粒保持在外面的有效方法。 于此非常有利的是，在第二細(xì)網(wǎng)和磁體的第二磁極之間建立連接。 因而，仍然設(shè)法通過第一細(xì)網(wǎng)的任何磁性顆粒由第二細(xì)網(wǎng)所阻止。 同樣非常有利的是，細(xì)網(wǎng)以可從磁體分離的方式構(gòu)造。尤其便于在細(xì)網(wǎng)從磁體分離之后從細(xì)網(wǎng)上移除已捕獲的顆粒。在本發(fā)明的另一有利改進(jìn)中，設(shè)置有過濾器，該過濾器能夠從氣 流中過濾出可電氣感應(yīng)和/或磁性感應(yīng)的顆粒。因而，對電機(jī)具有不利作用的帶電顆粒也保持在殼體的內(nèi)部的外面。在本電機(jī)的另一有利改進(jìn)中，殼體以確保在殼體和環(huán)境之間有效 傳熱的方式設(shè)計(jì)。這使得電機(jī)在即使電機(jī)完全被包圍時(shí)，也沒有任何過熱的危險(xiǎn)的 情況下運(yùn)行。在本發(fā)明的另一非常有利的改進(jìn)中，永久磁體中的每一個都被安 裝在襯套中。如果必要的話，則這也使得便于再次安裝磁體以及移除和更換磁體。于此證明是非常有利的是，所述襯套松散地安裝在轉(zhuǎn)子中。 因而，每個磁體可連同其襯套移除。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明，襯套在其端部由閉合板封閉。 這將磁體固定在襯套中，并確保磁體不會不經(jīng)意間滑脫出襯套。 在本發(fā)明的另一非常有利的改進(jìn)中，閉合板由多個部分制成。 因而易于安裝閉合板。于此非常有利的是，閉合板的所述多個部分互鎖。 這使得閉合板彼此可靠地連接。非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的另一改進(jìn)，閉合板接合轉(zhuǎn)子。同樣非常有利的是，在本發(fā)明的另一改進(jìn)中，轉(zhuǎn)子具有開口，以 容納襯套。這使得能夠在特定位置安裝襯套和其所包含的磁體。在本發(fā)明的另一非常有利的改進(jìn)中，開口比襯套的縱向尺寸窄。于此證明是非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明，襯套具有與轉(zhuǎn)子的開口 相配的開口。這意味著當(dāng)襯套安裝在轉(zhuǎn)子中時(shí)，襯套相對于轉(zhuǎn)子而假定了精 確的限定位置。同樣非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的另一改進(jìn)，轉(zhuǎn)子具有能夠與閉 合板接合的設(shè)備。因此， 一方面關(guān)閉襯套并將磁體固定在襯套中，另一方面襯套固 定到轉(zhuǎn)子上。在本發(fā)明的另一非常有利的改進(jìn)中，轉(zhuǎn)子中的開口與磁體的尺寸 相配并至少大致相當(dāng)于該縱向尺寸。這意味著磁體也由轉(zhuǎn)子直接設(shè)置和固定。同樣證明是非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明，襯套和/或閉合板由鐵磁 材料制成。通過使用鐵磁材料，穩(wěn)定磁體的磁力線和磁力。還延長永久磁體 的使用壽命。


附圖中示出本發(fā)明的多個不同的實(shí)施例圖l為具有圓柱形磁體和i)狀線圈的電機(jī)的截面圖，圖2為表示定子的電機(jī)的側(cè)視圖，圖3為具有永久磁體的轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖，該永久磁體布置成允許其的移除，圖4為在一定程度上已拆開的電機(jī)的側(cè)視圖， 圖5為另一電機(jī)的截面圖，圖6為圖5所示的電機(jī)的側(cè)視圖， 圖7為與轉(zhuǎn)子互鎖的磁體的側(cè)視圖， 圖8為具有相同的互鎖磁體的轉(zhuǎn)子的切向視圖， 圖9為定子的局部側(cè)視圖，該定子在外面由電線制成的同心環(huán)所覆蓋，圖10為另一電機(jī)的截面圖，該電機(jī)一方面具有如圖9所示的電線 環(huán)，同時(shí)有電纜支架位于定子的上方，圖ll示出包圍在殼體中的電機(jī)，其具有換熱器，用以排出電機(jī)的廢熱，圖12示出包圍在殼體中的另一電機(jī)，其具有地?zé)釗Q熱器，用以排 出電機(jī)的廢熱，圖13示出包圍在殼體中的另一電機(jī)，其具有由過濾器保護(hù)的進(jìn)氣開口以及具有排氣管道，圖14為過濾器組件的截面圖，其具有兩個細(xì)網(wǎng)和永久磁體。 圖15示出轉(zhuǎn)子的一部分，該轉(zhuǎn)子具有容納磁體的開口和固定磁體的開口，圖16為磁體的示意截面圖，該磁體被安裝在開口中并由襯套所圍繞，圖17a示出關(guān)閉和固定襯套的、多部分組成的閉合板，當(dāng)該閉合板還未安裝時(shí)的情形，圖17b示出關(guān)閉和固定襯套的相同的閉合板，當(dāng)該閉合板安裝時(shí)的情形，圖18為相比于安裝在襯套中的永久磁體的標(biāo)準(zhǔn)永久磁體的示意截面圖，圖19為永久磁體和安裝在具有鐵磁性閉合板的襯套中的永久磁體 的比較視圖，圖20為電機(jī)的多個連接起來的線圈的視圖，圖21為設(shè)置在單個旋轉(zhuǎn)軸上并共同作用的多個電機(jī)的示意截面圖，圖22為具有多個線圈的電機(jī)的示意截面圖， 圖23為設(shè)置在單個共同的旋轉(zhuǎn)軸上的多個轉(zhuǎn)子的示意截面圖， 圖24為在兩個驅(qū)動速度時(shí)所產(chǎn)生的電壓的視圖，和 圖25為根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)在兩個溫度時(shí)的電機(jī)效率的測量表。
具體實(shí)施方式
圖l中的附圖標(biāo)記l為電機(jī)，該電機(jī)可用作電動機(jī)或發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子3 設(shè)置在軸2上，支撐部件4連接至轉(zhuǎn)子3。圓柱形永久磁體5設(shè)置在該支 架元件4的外端。該永久磁體5由口狀線圈6所圍繞，從而在它們之間保 留有小的氣隙，線圈6依次固定在定子部分7上。定子7的側(cè)視圖示于圖2中，其中設(shè)置有四個線圈6。線圈6的連接 線路8向外用電線連接，以便其作為電機(jī)l的電子控制器的信號接頭， 或使得如果發(fā)生故障時(shí)，無需任何拆卸就可檢查線圈6。于此，連接 線路S可通向整個線圈6或者只通向線圈的一部分。如圖3和4所示，不僅永久磁體5連同其支撐部件4，而且線圈都能夠容易地移除以及可容易地重新安裝。因此，在需要修理的每種情況 下，只有所涉及的部分必須更換。在圖5和6所示的實(shí)施例中，電機(jī)51的軸52支撐大直徑的轉(zhuǎn)子53， 永久磁體5直接連接至轉(zhuǎn)子53。由于在這種結(jié)構(gòu)中難于安裝和移除永久 磁體，故線圈56具有U狀橫截面。當(dāng)在定子殼體上移除適當(dāng)?shù)纳w子時(shí)， 可容易地移除線圈56。圖7示出具有開口72的轉(zhuǎn)子71，開口72的徑向側(cè)73向外成楔形榫 頭。永久磁體5被從軸向方向安裝在這些開口中，該永久磁體5的形狀 對應(yīng)于開口72的形狀。永久磁體5在軸向方向上由螺釘74連接，該螺釘 74示于圖8中并接合孔75,該孔75被在開口72為最寬的位置鉆出。由于 永久磁體5和轉(zhuǎn)子71的楔形榫頭互鎖，故永久磁體5被可靠地保持在徑 向方向上。以這種方式，均衡了運(yùn)行期間在徑向方向上產(chǎn)生并作用于 永久磁體5的離心力。需要永久磁體5在軸向方向上容易地被移除，故 永久磁體5僅由兩個螺釘74連接，結(jié)果是，簡單地更換磁體5。為了使由于永久磁體5在電機(jī)1中旋轉(zhuǎn)而對環(huán)境造成的不良影響最 小，有由絕緣電線制成的同心環(huán)9設(shè)置在定子7的外部以及線圈6的外 部，如圖9所示。旋轉(zhuǎn)的永久磁體的磁性交變場在同心環(huán)9中產(chǎn)生電流， 該電流轉(zhuǎn)換成熱量。在圖10中，電纜支架10在徑向方向上設(shè)置在定子7和轉(zhuǎn)子3的外部， 該電纜支架10設(shè)置成容納引導(dǎo)離開線圈6的連接線路8。此外，進(jìn)氣開 口11位于軸2的附近，冷卻空氣通過進(jìn)氣開口ll而提供給電機(jī)l。該冷 卻空氣由轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動徑向向外輸送，因而冷卻了包括線圈6、屏蔽 環(huán)9和連接線路8的整個電機(jī)1。圖11所示的電機(jī)111由殼體12完全圍繞。通過換熱器14引導(dǎo)至進(jìn)氣 開口11的排氣管道13位于殼體12為徑向最寬的位置。這意味著電機(jī)lll由自身包含的空氣循環(huán)系統(tǒng)冷卻，使得沒有污垢物可通過冷卻系統(tǒng)而 進(jìn)入電機(jī)殼體12的內(nèi)部。因此，即使在極惡劣條件下也可使用該電機(jī) 111。廢熱由換熱器14利用氣態(tài)介質(zhì)或液態(tài)介質(zhì)通過管道系統(tǒng)排出，該 管道系統(tǒng)在附圖中未詳細(xì)示出。于此，另一種可想到的可能性是利用換熱器14中的介質(zhì)的潛熱。同樣可能的是，使用地?zé)釗Q熱器15排出電機(jī)lll的廢熱。然后將電機(jī)lll的廢熱供入諸如土壤的冷卻層的固態(tài)介 質(zhì)。過濾器16設(shè)置在殼體12的進(jìn)氣開口11上，以過濾提供給另一電機(jī) 131的開放式冷卻空氣系統(tǒng)的空氣，該過濾器16濾出將對電機(jī)131有害 的顆粒。過濾器16基本上由兩個細(xì)金屬網(wǎng)17和18構(gòu)成，兩個細(xì)金屬網(wǎng) 17和18分別連接至永久磁體19的一個磁極，由于永久磁體19的磁性， 由于磁性顆粒小于細(xì)網(wǎng)17和18中的網(wǎng)孔，因此其可穿過細(xì)網(wǎng)17和18， 該磁性顆粒被磁性吸引至細(xì)網(wǎng)17和18。細(xì)網(wǎng)17和18以可從永久磁體19 分離的方式設(shè)計(jì)，因此，簡單地清除掉了停留在細(xì)網(wǎng)17和18上的磁性 顆粒。圖15示出轉(zhuǎn)子151的一部分，該轉(zhuǎn)子151具有多個開口152，以容納 永久磁體5。在該實(shí)施例中，永久磁體為圓柱形并由襯套161所圍繞，該襯套161 在兩側(cè)上縱向地稍微突出超過磁體5。在該實(shí)施例中，永久磁體5的厚 度對應(yīng)于開口152的寬度，以便磁體在旋轉(zhuǎn)方向上由轉(zhuǎn)子固定。在一個 圓周位置上，襯套161在視圖中未示出的兩個縱向端部具有開口，在該 圓周位置的、對應(yīng)于轉(zhuǎn)子151的厚度的區(qū)域處，該開口將襯套161的長 度降低至轉(zhuǎn)子151中的開口152的寬度。此外，有另外開口153設(shè)置在開口152的兩側(cè)并從該兩側(cè)處開始， 使得開口152連同這兩個開口153的總延伸對應(yīng)于襯套161的總長度。有兩個閉合板171安裝在襯套161的每個端部，該閉合板171的輪廓 對應(yīng)于襯套和轉(zhuǎn)子之間的部分。閉合板171具有突出部172，該突出部 172設(shè)置成相對于襯套161稍微偏心，并且在所有情況下可接合開口 153。突出部172的偏心位置也可使得可以使用兩個相同的閉合板171滿 足整個襯套161。當(dāng)閉合板171安裝在襯套161中時(shí)以及當(dāng)突出部172接合開口153 時(shí)，包含在電機(jī)中的襯套161和磁體5對準(zhǔn)、固定并保持在適當(dāng)位置。 閉合板171也吸收徑向力并通過突出部172而將徑向力傳遞至轉(zhuǎn)子。兩 個閉合板171安裝在襯套161的每個端部的事實(shí)確保了作用力的適當(dāng)傳 遞。這種結(jié)構(gòu)使得簡單地將磁體5安裝在轉(zhuǎn)子151中。如果需要的話， 則更換磁體5，通過一起移除所有的四個閉合板171和襯套161，從而簡 單地取出磁體5。然后可將磁體5從襯套161取出并進(jìn)行更換。然后將襯 套安裝回至轉(zhuǎn)子中并再次固定閉合板171。因此，不僅牢固地固定新磁 體，而且使新磁體再次直接返回至所需的位置。根本不必要進(jìn)行再調(diào) 整和/或任何繁瑣的調(diào)整。襯套161可由抗磁材料、順磁材料或鐵磁材料制成。然而，同樣可想到的是，不僅襯套161可由上述材料制成，而且閉 合板171可由抗磁材料、順磁材料或鐵磁材料制成。在一個實(shí)施例中，也可能是以下的組合，其中襯套161由抗磁材料 制成，而閉合板171由鐵磁材料制成。于此確定永久磁體5的磁力線得 到顯著地?cái)U(kuò)大和加強(qiáng)，因而可更加改善電機(jī)的效率，如圖18所示。圖19為標(biāo)準(zhǔn)永久磁體5和安裝在襯套161中的永久磁體5之間的對 比。襯套由閉合板171所封閉。永久磁體5浸入鐵粉時(shí)形成的鐵屑的須狀物在拐角處示出。明顯的 是，由于磁力線在端部擴(kuò)大，故安裝在襯套161中的永久磁體5形成較 大的須狀物。襯套161和閉合板171也確保了永久磁體5具有較長的使用壽命。在 運(yùn)行過程中，磁力線在閉合板171中彎曲，使得永久磁體5不受任何磁 應(yīng)變的影響。具有九個線圈的電機(jī)的三個接線圖示于圖20中。在第一個示意圖 中，所有的線圈并聯(lián)連接，而在第二示意圖中，三個線圈的組并聯(lián)連 接然后進(jìn)行串聯(lián)連接。另一方面，在第三示圖中，所有的線圈串聯(lián)連 接?？上氲降氖牵鶕?jù)所需要的輸出電壓，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中對線圈進(jìn) 行不同的連接。于此不同的連接布置也可取決于電機(jī)l的速度。例如， 在電動機(jī)運(yùn)行中，可根據(jù)可用的工作電壓來改變連接布置。圖21示出三個電機(jī)1，該三個電機(jī)l串聯(lián)連接并全部設(shè)置在共同的 軸2上。每個單個的電機(jī)1的線圈都通過連接線路262用電線而連接至外 部，同時(shí)在外部通過連接端子261而可接觸到線圈。另一方面，圖22示出具有多部分組成的線圈6的電機(jī)1。在該實(shí)施 例中，線圈6由疊置的三個部分線圈281構(gòu)成。單個的部分線圈的接頭 被依次連接至外部，并且可在外部用作線圈部分281的可變接頭和/或傳 感器接頭或測試接頭。圖23又示出由三個單個的電機(jī)1構(gòu)成的較大電機(jī)的轉(zhuǎn)子3。完整的 電機(jī)示于圖21中。圖24示出作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)1在兩個速度時(shí)的典型的電壓曲線?？煽闯龅氖?，感應(yīng)電壓相對于驅(qū)動速度在線性基礎(chǔ)上(linear basis) 上有了很大程度的提高。基于根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的發(fā)電機(jī)在試驗(yàn)中確定的兩個不同運(yùn)行溫 度時(shí)的效率示于圖25中。可看出的是，電機(jī)的效率在工作溫度為12(TC 時(shí)非常好。通過冷卻電機(jī)，可進(jìn)一步提高電機(jī)效率。
權(quán)利要求
1. 一種電機(jī)，其具有轉(zhuǎn)子(3，53)和定子(7，57)，在該電機(jī)中設(shè)置有當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)互相感應(yīng)的電線圈(6，56)和永久磁體(5)，所述轉(zhuǎn)子(3，53)包含所述磁體(5)，所述定子包含所述線圈(6，56)，其中所述線圈(6，56)不具有鐵芯，以及所述線圈的至少一段延伸橫跨所述轉(zhuǎn)子的圓周，其中所述線圈(6，56)被單個地安裝在所述定子(7，57)中并被彎曲成如下方式，即所述線圈在所述轉(zhuǎn)子(3，53)的兩側(cè)延伸并在很大程度上包圍位于所述轉(zhuǎn)子中的所述磁體(5)。
2. 如權(quán)利要求l所述的電機(jī)，其中所述磁體(5)為圓柱形并在所 述轉(zhuǎn)子(3， 53)的圓周上被大致相切地設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)，其中所述永久磁體(5)通過支撐 部件(4)而連接至所述轉(zhuǎn)子(3)。
4. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述線圈(6) 具有口狀橫截面，且所述磁體(5)緊鄰于所述線圈的內(nèi)部。
5. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中用于所述磁體 (5)的所述支撐部件(4)被以可更換的方式連接至所述轉(zhuǎn)子(3)。
6. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中優(yōu)選地在徑向 方向上，在所述磁體(5)和/或其支撐部件(4)和所述轉(zhuǎn)子(3)之間設(shè)置有互 鎖設(shè)備(73)。
7. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述磁體(5) 和/或其支撐部件(4)被連接至所述轉(zhuǎn)子(3)，從而所述支撐部件能夠在所 述軸向方向上被移除。
8. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中設(shè)置有用于所 述線圈(6， 56)的接頭(8)，以便所述線圈能單個地接觸到。
9. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中設(shè)置有用于所述線圈(6， 56)的接頭(8)，以便線圈能夠單個地接觸到并作為傳感器接 頭。
10. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中位于彼此后面的所述磁體(5)在每種情況下都具有不同的極性。
11. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中磁極反向裝置設(shè)置在所述線圈(6， 56)的供電線路上。
12. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述線圈(6，56)為環(huán)形，所述轉(zhuǎn)子(3， 5， 53)和所述線圈的輪廓彼此適合。
13. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中在所述電機(jī)的軸向方向上，多個轉(zhuǎn)子(3， 53)和線圈結(jié)構(gòu)位于彼此后面。
14. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中在共同的電 機(jī)軸(2， 52)上，有至少兩個電機(jī)位于彼此后面，該電機(jī)優(yōu)選采用具有 相同直徑或不同直徑的電動機(jī)的形式。
15. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述線圈(6) 由多個線圈形成，該多個線圈在每種情況下厚度僅為一個電線層。
16. 如權(quán)利要求15所述的電機(jī)，其中單個地對用于所述單個線圈的接頭進(jìn)行連線，并且所述接頭被具體設(shè)計(jì)成使得該接頭能夠被串 聯(lián)和/或并聯(lián)連接。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的電機(jī)，其中所述單個線圈層具體 利用有效地傳導(dǎo)熱量的膠粘劑而膠合在一起。
18. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中屏蔽(9)設(shè)置在所述定子(7)的外部，該屏蔽(9)具體提供磁屏蔽。
19. 如權(quán)利要求18所述的電機(jī)，其中所述屏蔽由電線(9)制成，具體是由多個軟鐵電線制成。
20. 如權(quán)利要求19所述的電機(jī)，其中所述屏蔽電線(9)位于圍繞 所述電機(jī)的所述軸(2)的同心圓上。
21. 如權(quán)利要求18， 19或20所述的電機(jī)，其中所述屏蔽由片狀 金屬制成，具體是由軟鐵片狀金屬制成。
22. 如權(quán)利要求18， 19或20所述的電機(jī)，其中所述屏蔽由鎂制成。
23. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中電纜支架(IO) 設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子-定子組件的圓周上。
24. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中設(shè)置有包圍所述整個轉(zhuǎn)子-定子組件的殼體(12)。
25. 如權(quán)利要求24所述的電機(jī)，其中所述殼體(12)在所述電機(jī)軸 (2)的緊鄰處具有至少一個進(jìn)氣開口(11)。
26. 如權(quán)利要求24或25所述的電機(jī)，其中所述殼體(12)具有至少 一個排氣開口，該排氣開口至少接近于圓周為最大的點(diǎn)。
27. 如權(quán)利要求26所述的電機(jī)，其中所述排氣口通過設(shè)置在所述排氣口和所述進(jìn)氣口之間的換熱器(14， 15)而連接至所述進(jìn)氣口。
28. 如權(quán)利要求27所述的電機(jī)，其中所述換熱器(14)將所述電機(jī) (lll)的熱量傳遞至氣態(tài)介質(zhì)或液態(tài)介質(zhì)。
29. 如權(quán)利要求26所述的電機(jī)，其中所述換熱器(15)傳遞所述電 機(jī)(lll)的熱量至固態(tài)介質(zhì)，具體地說，其中所述換熱器設(shè)計(jì)為地?zé)釗Q 熱器(15)。
30. 如權(quán)利要求25-29中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中顆粒過濾器 (16)設(shè)置在所述進(jìn)氣口上。
31. 如權(quán)利要求30所述的電機(jī)，其中所述顆粒過濾器(16)具有至 少一個細(xì)金屬網(wǎng)(17， 18)。
32. 如權(quán)利要求31所述的電機(jī)，其中磁體，具體是永久磁體(19) 被設(shè)置成所述細(xì)網(wǎng)(17)上的一個磁極。
33. 如權(quán)利要求32所述的電機(jī)，其中在第二細(xì)網(wǎng)(18)和所述磁體 (19)的第二磁極之間建立了連接。
34. 如權(quán)利要求32或33所述的電機(jī)，其中所述細(xì)網(wǎng)(17， 18)以可 從所述磁體(19)分離的方式被構(gòu)造。
35. 如權(quán)利要求30-34中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中設(shè)置有過濾 器(16)，該過濾器(16)能夠從氣流中過濾出能夠電氣感應(yīng)和/或磁性感應(yīng) 的顆粒。
36. 如權(quán)利要求24所述的電機(jī)，其中.，所述殼體(12)被以確保在所述殼體(12)和所述環(huán)境之間有效傳熱的方式設(shè)計(jì)。
37. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述永久磁體(5)中的每一個都被安裝在襯套(161)中。
38. 如權(quán)利要求37所述的電機(jī)，其中所述襯套(161)松散地安裝 在所述轉(zhuǎn)子(151)中。
39. 如權(quán)利要求37或38所述的電機(jī)，其中所述襯套(161)在其端 部由閉合板(171)封閉。
40. 如權(quán)利要求37， 38或39所述的電機(jī)，其中所述閉合板(171) 由多個部分制成。
41. 如權(quán)利要求37-40中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述閉合板 (171)的所述多個部分互鎖。
42. 如權(quán)利要求37-41中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述閉合板 (171)接合所述轉(zhuǎn)子(151)。
43. 如權(quán)利要求37-42中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)子(151) 具有開口(152)，以容納所述襯套(161)。
44. 如權(quán)利要求43所述的電機(jī)，其中所述開口(152)比所述襯套 (161)的縱向尺寸窄。
45. 如權(quán)利要求43或44所述的電機(jī)，其中所述襯套(161)具有與 所述轉(zhuǎn)子的所述開口(152)相配的開口。
46. 如權(quán)利要求37-45中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)子(151)具有所述閉合板(171)能夠接合的設(shè)備(153)。
47. 如權(quán)利要求37-46中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)子(151) 中的所述開口(152)與所述磁體(5)的縱向尺寸相配并至少大致與所述縱 向尺寸相對應(yīng)。
48. 如權(quán)利要求37-47中的任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其中所述襯套(161) 和/或所述閉合板(171)由鐵磁材料制成。
全文摘要
一種電機(jī)，其具有轉(zhuǎn)子(3，53)和定子(7，57)，在該電機(jī)中設(shè)置有當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)互相感應(yīng)的線圈(6，56)和永久磁體(5)，轉(zhuǎn)子(3，53)包含磁體(5)，定子包含線圈(6，56)，線圈(6，56)不具有鐵芯，線圈的至少一段延伸橫跨轉(zhuǎn)子的圓周，線圈(6，56)被單個地安裝在定子(7，57)中并彎曲成如下方式，即線圈在轉(zhuǎn)子(3，53)的兩側(cè)延伸并在很大程度上包圍位于轉(zhuǎn)子中的磁體(5)。
文檔編號H02K1/28GK101277034SQ200710112228
公開日2008年10月1日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者維爾納·安萬德爾 申請人:維爾納·安萬德爾