機(jī)電致動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】一種機(jī)電致動(dòng)器，包括致動(dòng)器構(gòu)件和適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器構(gòu)件的電機(jī)(2)，該電機(jī)(2)包括：·轉(zhuǎn)子部分(4)；·定子部分(5)，包括軛形成主體(9)以及容納在主體(9)中的狹槽(12)內(nèi)的線圈組；以及·至少一個(gè)電氣模塊(17)，適于為電機(jī)(2)產(chǎn)生電氣供電電流(Ia)，所述電流在線圈組中流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，電氣模塊(17)由主體(9)承載。
【專利說(shuō)明】機(jī)電致動(dòng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)電致動(dòng)器，該機(jī)電致動(dòng)器具有包括定子部分的電機(jī)，該定子部分承載對(duì)電機(jī)供電的電氣模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代飛機(jī)中發(fā)現(xiàn)有許多機(jī)電致動(dòng)器，并且它們用于多種應(yīng)用:飛行控制、制動(dòng)坐寸ο
[0003]機(jī)電致動(dòng)器包括致動(dòng)器構(gòu)件和適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器構(gòu)件的電機(jī)。
[0004]致動(dòng)器的電機(jī)結(jié)合在飛機(jī)的電氣系統(tǒng)中，該電氣系統(tǒng)不僅包括所討論的電機(jī)，而且通常還包括為電機(jī)產(chǎn)生供電信號(hào)的供電單元和接收設(shè)定點(diǎn)并且根據(jù)設(shè)定點(diǎn)控制供電單元的控制單元。當(dāng)電機(jī)是交流(AC)電機(jī)時(shí)，供電單元包括將直流(DC)電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓的逆變器，以便產(chǎn)生用于電機(jī)的供電信號(hào)。
[0005]當(dāng)設(shè)計(jì)這樣的電氣系統(tǒng)時(shí)，符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是主要的限制。電流和電壓的大變化由逆變器的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生，并且在通過(guò)傳導(dǎo)和輻射產(chǎn)生大量電磁干擾時(shí)被傳遞給這些電機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是減少上述電磁干擾。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)該目的，提供一種具有致動(dòng)器構(gòu)件和適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器構(gòu)件的電機(jī)的機(jī)電致動(dòng)器，該電機(jī)包括:
[0008].轉(zhuǎn)子部分；
[0009]?定子部分，該定子部分包括軛形成主體以及容納在主體中的狹槽內(nèi)的線圈組；以及
[0010].至少一個(gè)電氣模塊,該電氣模塊適于為電機(jī)產(chǎn)生電氣供電電流,該電流在線圈組中流動(dòng)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，電氣模塊由主體承載。
[0012]因此，電氣供電電流由緊鄰線圈組定位的電氣模塊產(chǎn)生。操作致動(dòng)器因此不再需要AC電壓在飛機(jī)中的外部電源單兀和致動(dòng)器之間傳導(dǎo)。由于大量電磁干擾來(lái)自于傳輸這種AC電壓的纜線，這明顯地減少了電磁干擾。電機(jī)確實(shí)由電纜連接至外部電源單元，但是該電纜傳輸DC電壓并且因此產(chǎn)生了更小的電磁干擾。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]根據(jù)參考附圖的描述，本發(fā)明將被更好地理解，圖中:
[0014].圖1示出了第一實(shí)施例中本發(fā)明的機(jī)電致動(dòng)器；
[0015]?圖2是圖1的平面P的剖視圖，示出了第一實(shí)施例中本發(fā)明的致動(dòng)器的電氣模塊；
[0016].圖3示出了第二實(shí)施例中本發(fā)明的機(jī)電致動(dòng)器；以及
[0017]?圖4是圖3的平面P'的剖視圖，示出了第二實(shí)施例中本發(fā)明的致動(dòng)器的電氣模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參考附圖1和2，第一實(shí)施例中本發(fā)明的機(jī)電致動(dòng)器I包括致動(dòng)器構(gòu)件(附圖中未示出)和適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器構(gòu)件的電機(jī)2。
[0019]為了闡述本發(fā)明，接下來(lái)說(shuō)明應(yīng)用于第一實(shí)施例中本發(fā)明的機(jī)電致動(dòng)器1，以為飛機(jī)提供電氣制動(dòng)。致動(dòng)器I的致動(dòng)器構(gòu)件由此是具有閘瓦的推進(jìn)器，用以將制動(dòng)力施加在飛機(jī)起落架輪的制動(dòng)器的摩擦構(gòu)件上，例如抵靠制動(dòng)器的碳盤(pán)疊片。致動(dòng)器I由所述制動(dòng)器的致動(dòng)器載體承載。
[0020]在該示例中致動(dòng)器I的電機(jī)2為三相永磁同步電機(jī)，具有外殼3、轉(zhuǎn)子部分4和定子部分5。
[0021]轉(zhuǎn)子部分4具有十個(gè)磁體6以及具有軸線X的電機(jī)2的軸，并且具有開(kāi)槽端8，該開(kāi)槽端能夠借助降速齒輪使電機(jī)2的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給螺絲-螺母連接，該螺絲-螺母連接將這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以公知的方法轉(zhuǎn)化為致動(dòng)器I的推進(jìn)器的滑動(dòng)。
[0022]定子部分5具有軛形成主體9，所述軛由布置成基本上平行于與軸線X垂直的平面的一堆磁性疊片構(gòu)成。軛具有多個(gè)齒，這些齒限定縱向取向的狹槽。電導(dǎo)線13布置在狹槽中，以組成線圈組，該線圈組包括容納在所述狹槽中的特定數(shù)量的線圈15，并且從軛突伸以形成繞組懸伸體(overhang) 16。如圖1中可看到的,在該實(shí)例中定子部分5的軛9具有接收六個(gè)線圈15的十二個(gè)狹槽，形成六個(gè)懸伸體16。
[0023]電機(jī)2由流經(jīng)線圈組的供電電流Ia供電和控制，并且在該實(shí)例中具體由三相電流Ip形成，每相電流流經(jīng)電機(jī)2的一個(gè)相。供電電流Ia由輸入給電機(jī)的DC電壓Vce以及也輸入給電機(jī)的控制信號(hào)Sce產(chǎn)生,輸入DC電壓Vce和輸入控制信號(hào)Sce分別由位于飛機(jī)內(nèi)部的外部供電單元和外部控制單元產(chǎn)生，信號(hào)由屏蔽電纜傳輸，該屏蔽電纜在飛機(jī)內(nèi)行進(jìn)并且沿著起落架到達(dá)承載本發(fā)明的致動(dòng)器的致動(dòng)器載體。供電電纜通過(guò)以傳統(tǒng)方式位于致動(dòng)器I上的電連接器連接至電機(jī)2。
[0024]三個(gè)電氣模塊17示意性地圖示在附圖中，它們接收DC輸入電壓Vce和輸入控制信號(hào)See,并且它們中的每一個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的相電流Ip。每個(gè)電氣模塊17位于至少部分地抵靠懸伸體16。每個(gè)電氣模塊17包括控制單元18、供電單元19、緊固裝置20和連接裝置。
[0025]每個(gè)電氣模塊17的控制單元18延伸抵靠懸伸體16面對(duì)定子部分5的第一面23。
[0026]供電單元19面向懸伸體16的第二面24延伸，該懸伸體面向電機(jī)2的外殼3。
[0027]控制單元18和供電單元19緊固在一起，并且通過(guò)緊固裝置20保持抵靠懸伸體16，緊固裝置20沿著懸伸體16的橫向區(qū)域延伸并且傳統(tǒng)地包括眾所周知的緊固組件(圖中未詳細(xì)示出)，這些組件包括例如間隔件、立柱、鉚釘、導(dǎo)軌、粘合劑等?？刂茊卧?8和供電單元19通過(guò)連接裝置電氣連接，該連接裝置也由傳統(tǒng)的連接組件形成，包括例如電線、連接器等。連接裝置(圖1中未示出)沿著緊固裝置延伸。每個(gè)電氣模塊17因此至少部分地環(huán)繞懸伸體16。
[0028]熱絕緣層元件26或絕緣板在供電單元19和懸伸體16之間延伸。該絕緣板26用于確保線圈15中流動(dòng)的相電流Ip不過(guò)度地增加電氣模塊17的溫度。
[0029]熱傳導(dǎo)兀件27在供電單兀和電機(jī)的外殼之間延伸。該熱傳導(dǎo)兀件27用于將電氣模塊17的操作產(chǎn)生的熱量分散入外殼3。
[0030]填充(potting)樹(shù)脂然后覆蓋每個(gè)裝配有其電氣模塊17的懸伸體16，以及控制單元18、供電單元19、緊固裝置20、連接裝置、絕緣板26以及熱傳導(dǎo)元件27。這環(huán)繞懸伸體16形成了實(shí)心和緊湊的組件。
[0031]在第二實(shí)施例中，如圖3和4中所示，并且用相同的附圖標(biāo)記加上100來(lái)標(biāo)示對(duì)應(yīng)于圖1元件的每個(gè)元件，每個(gè)電氣模塊117至少部分地位于懸伸體116上方，并且至少部分地在定子部分105的主體109中的外殼111內(nèi)部，在該實(shí)例中所述外殼111位于定子部分105的主體109中的兩個(gè)狹槽112之間，并且更確切地在由兩個(gè)狹槽112界定的齒110與電機(jī)的外殼103之間。外殼111在主體109中沿著線圈115縱向延伸，該線圈115具有形成懸伸體116的突出部分?？刂茊呜?18位于懸伸體116上方。供電單兀119位于外殼111中。緊固裝置和連接裝置再一次在控制單元118和供電單元119之間進(jìn)行機(jī)械和電氣連接。
[0032]本發(fā)明的致動(dòng)器I的電機(jī)2的電氣元件的特征描述如下。在每個(gè)上述實(shí)施例中，電氣模塊17、117的每個(gè)供電單元19、119具有功率晶體管、晶體管控制裝置和濾波裝置。每個(gè)控制單元18、118具有用于控制供電單元19、119的控制裝置。
[0033]供電單元19、119的功率晶體管借助濾波裝置連接至DC輸入電壓Vce，該濾波裝置對(duì)DC輸入電壓濾波以消除其所受到的干擾，特別是由于在將致動(dòng)器連接到外部供電單元的電纜中傳輸?shù)慕Y(jié)果。晶體管由控制裝置控制，其本身由控制單元18、118基于輸入控制信號(hào)Sce產(chǎn)生的內(nèi)部控制信號(hào)進(jìn)行控制。供電單元19、119的晶體管因此形成由經(jīng)濾波的且由內(nèi)部控制信號(hào)控制的DC輸入電壓Vce供電的逆變器。逆變器因而產(chǎn)生供電電流Ia的相應(yīng)相電流Ip。功率晶體管電氣連接至線圈，以便對(duì)其傳送相電流Ip。
[0034]特別地，功率晶體管可連接在逆變器臂或H-橋拓?fù)錁?gòu)造中。這因而產(chǎn)生三相電機(jī)，其中線圈15的一些端部被連接以在繞組中產(chǎn)生中性點(diǎn)。因而能夠獲得兩星型三相電機(jī)，其中線圈15的一些端部被連接以在繞組中產(chǎn)生兩個(gè)中性點(diǎn)。最終，能夠獲得具有六個(gè)獨(dú)立相的電機(jī)，其中不需要中性點(diǎn)。
[0035]有利地，電氣模塊的控制單元包括混合技術(shù)的電氣組件，其自身由直接合并入常規(guī)封裝中的特定數(shù)量的集成電路組成。這樣的混合組件呈現(xiàn)出改進(jìn)的高溫性能，因此使得電氣模塊的控制單元更加緊湊。
[0036]有利地，規(guī)定定子部分5、105的主體9、109設(shè)置有包含所謂“相變”材料的空腔。這樣的材料可為液體、固體、氣體或多相異種的，其以預(yù)定溫度變換相。通過(guò)變換相，相變材料存儲(chǔ)相對(duì)大量的熱能，其隨后釋放以返回初始相。優(yōu)選地是選擇在低于電氣模塊17、117的最大溫度的溫度下變換相的材料，該最大溫度例如可以是超過(guò)其就會(huì)干擾模塊17、117的操作的溫度，或者超過(guò)其模塊17、117中的一些組件就存在損壞風(fēng)險(xiǎn)的溫度。因此，當(dāng)電機(jī)2的溫度增加時(shí)，相變材料變熱并且吸收熱量，由此具有限制溫度升高的作用。相反地，當(dāng)溫度下降時(shí)，材料歸還熱量:這趨于使電機(jī)2中的溫度更均勻。
[0037]相變材料特別有利于應(yīng)用到飛機(jī)制動(dòng)。在緊急制動(dòng)期間，電機(jī)的溫度增加非常明顯是可能發(fā)生的。這樣的溫度增加短且不頻繁，并且相變材料的使用整體適合于在這樣的情況下使溫度更均勻。
[0038]本發(fā)明不限于上述特定實(shí)施例，而是相反地覆蓋權(quán)利要求限定的發(fā)明的界限內(nèi)的任何變型。
[0039]盡管本發(fā)明闡述了應(yīng)用于電氣制動(dòng)系統(tǒng)，但本發(fā)明的致動(dòng)器也可用于數(shù)量廣泛的應(yīng)用(飛行控制等)。
[0040]盡管本發(fā)明的電機(jī)是具有六個(gè)線圈的三相同步電機(jī)，但本發(fā)明也可以自然地實(shí)施在其它電機(jī)上。
[0041 ] 還可以提供一些其它數(shù)量的電氣模塊，例如，信號(hào)模塊，或者為每個(gè)模塊提供包括攜帶控制單元和供電單元的單個(gè)電子卡等。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)電致動(dòng)器，所述機(jī)電致動(dòng)器包括致動(dòng)器構(gòu)件和適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器構(gòu)件的電機(jī)(2)，所述電機(jī)(2)包括: ?轉(zhuǎn)子部分⑷； ?定子部分(5，105)，所述定子部分包括軛形成主體(9、109)以及容納在主體(9、109)中的狹槽(112)內(nèi)的線圈組；以及 ?至少一個(gè)電氣模塊(17、117),所述電氣模塊適于為電機(jī)⑵產(chǎn)生電氣供電電流(la),所述電流在所述線圈組中流動(dòng)； 所述致動(dòng)器的特征在于，所述電氣模塊(17、117)由所述主體(9、109)承載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊(17)定位成至少部分地抵靠形成繞組懸伸體(16)的所述線圈組的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊(117)至少部分地位于形成繞組懸伸體(116)的所述線圈組的一部分上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊(17)布置成至少部分地環(huán)繞形成繞組懸伸體(116)的所述線圈組的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊(117)至少部分地位于所述主體(109)的外殼(111)內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述外殼(111)位于定子主體的兩個(gè)狹槽(112)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊(17、117)包括控制單元(18、118)和供電單元(19、119)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述供電單元(19、119)包括功率晶體管，并且其中所述控制單元(18，118)包括混合技術(shù)電氣組件。
9.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，熱傳導(dǎo)元件(27)位于所述電氣模塊和所述電機(jī)的外殼⑶之間。
10.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，熱絕緣板元件(26)在所述電氣模塊和所述線圈組之間延伸。
11.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述電氣模塊在安裝到主體之后覆蓋在填充樹(shù)脂中。
12.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，所述定子部分的主體包括至少一個(gè)含有相變材料的空腔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)電致動(dòng)器，其特征在于，相變材料在溫度低于所述電氣模塊的最大溫度下變換相。
【文檔編號(hào)】H02K11/02GK104283375SQ201410408930
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】F·尼爾利齊, E·安妮, R·皮爾拉 申請(qǐng)人:梅西耶-布加蒂-道提公司