具有emv措施的機(jī)動(dòng)車電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的電機(jī)。該電機(jī)具有轉(zhuǎn)子以及定子。為了驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，該定子具有用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈裝置。來自于定子導(dǎo)流裝置、即例如疊片組的至少一繞組頭從線圈裝置伸出到定子的環(huán)境中。本發(fā)明還包括具有這種電機(jī)的機(jī)動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]在電機(jī)中以扭矩加載轉(zhuǎn)子，該扭矩通過定子利用磁旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生。為了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，交替地以電流加載線圈裝置的各個(gè)電線圈。通過逆變器可以實(shí)現(xiàn)電流的轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換側(cè)面/轉(zhuǎn)換邊緣，它們作為高頻交流信號(hào)和/或交流電壓信號(hào)、即一般作為電干擾在電機(jī)中出現(xiàn)。
[0003]在機(jī)動(dòng)車中產(chǎn)生特殊的問題，電機(jī)被許多導(dǎo)電零部件包圍，在這些導(dǎo)電零部件中例如可以通過電容耦合傳遞電干擾。尤其在混合動(dòng)力車和電池運(yùn)行的電動(dòng)車(BEV-batteryelectric vehicle - Elektroauto)中已經(jīng)確認(rèn)，由于高于60V的高壓供電電壓和/或由于用于電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的大于10安培、尤其大于50安培的驅(qū)動(dòng)電流，使電干擾這樣大，以至于它們?cè)诒涣悴考鬟f以后作為電磁干擾射線輻射，并由此例如可能干擾機(jī)動(dòng)車中的無線電接收。
[0004]換言之，在這種情況下不再存在電磁兼容性(EMV或EMC-electromagneticcompatibility)。
[0005]由DE 20 2010 009 940 Ul描述了一個(gè)電刷馬達(dá)，它可以位于直流電機(jī)或者通用機(jī)里面并且具有換向器。在從定子的一個(gè)線圈換向到下一線圈時(shí)可能導(dǎo)致形成火花。為了抑制火花提供一個(gè)扼流圈。
[0006]由EP 2 541 740 Al描述了一個(gè)用于電機(jī)的定子，它具有繞組頭屏蔽，該繞組頭屏蔽與定子的定子疊片組導(dǎo)電連接。通過繞組頭屏蔽減小在電機(jī)轉(zhuǎn)子中的電壓感應(yīng)。換言之磁屏蔽繞組頭。在此對(duì)每個(gè)繞組頭都提供屏蔽板，它略微大于繞組頭的外輪廓。
[0007]由DE 100 62 596 Al已知一個(gè)電機(jī)，它具有安置在定子芯上的屏蔽板，用于屏蔽從定子繞組到探頭的磁流。它防止定子繞組的漏磁流到其它元件。
[0008]由DE 101 05 983 Al已知一個(gè)電機(jī)，其中定子具有電導(dǎo)體并且電導(dǎo)體在定子軸向端面上形成繞組頭，它們至少部分地被近似籃子的成形件包圍，該成形件在其包裹的容積上可以改變并且由電絕緣的、形狀彈性的材料形成。由此定子可以配合到電機(jī)外殼里面。
[0009]由DE 89 03 359 Ul已知一個(gè)具有疊片定子鐵芯的電機(jī)，其中在每個(gè)繞組頭上設(shè)置一個(gè)在圓周方向上完全包圍繞組頭的且在軸向上在其內(nèi)圓周和外圓周上至少部分搭接的保護(hù)罩，該保護(hù)罩配有配合到定子槽里面的、形成槽蓋(Nutverschluss)的短臂。這些罩形成繞組頭的固定體，它在加工技術(shù)上能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
[0010]由DE 32 12 308 C2已知一種用于放置罩蓋在電機(jī)繞組頭上的方法。
[0011]通過由現(xiàn)有技術(shù)已知的措施不能在未損害電機(jī)效率地情況下減小源自電機(jī)的電干擾、即電干擾場(chǎng)或者電磁輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于，在用于機(jī)動(dòng)車的電機(jī)上提供EMV措施，通過該措施可以使進(jìn)入到機(jī)動(dòng)車?yán)锩娴碾姼蓴_減小到給定的閾值以下。
[0013]這個(gè)目的通過獨(dú)立的專利權(quán)利要求的內(nèi)容得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案由從屬的專利權(quán)利要求的特征給出。
[0014]按照本發(fā)明提供一個(gè)用于機(jī)動(dòng)車的電機(jī)。該電機(jī)具有可旋轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)子，它能夠與驅(qū)動(dòng)軸機(jī)械耦合。為此所述轉(zhuǎn)子例如可以具有法蘭。該轉(zhuǎn)子例如可以可旋轉(zhuǎn)地支承在電機(jī)的外殼中。此外所述電機(jī)具有用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的定子。該定子具有用于產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈裝置。為了導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，提供軟磁的導(dǎo)流裝置，例如疊片組，如同由現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣。通過所述線圈裝置可以構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)電線圈。但是所述線圈裝置以公知的方式只部分地設(shè)置在導(dǎo)流裝置里面。所述線圈裝置的至少一繞組頭從導(dǎo)流裝置伸出到定子的環(huán)境中。
[0015]在按照本發(fā)明的電機(jī)中，在至少一繞組頭上設(shè)置各自的導(dǎo)電的、與電機(jī)的地電位端子電連接的屏蔽部件，該屏蔽部件設(shè)計(jì)成，向著環(huán)境電和/或電磁地屏蔽繞組頭。所述地電位端子例如可以通過電機(jī)外殼的法蘭形成，通過它可以使電機(jī)固定在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)室中的支架部件上。所述地電位端子也可以通過所謂的地帶、例如多股絞線提供。
[0016]通過按照本發(fā)明的電機(jī)產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)，即通過繞組頭發(fā)出的電干擾、即電場(chǎng)和/或電磁輻射在屏蔽部件上終結(jié)，屏蔽部件通過與地電位端子的導(dǎo)電連接可以被置于地電位。
[0017]為了在電場(chǎng)和/或電磁輻射方面以對(duì)于屏蔽適合的方式適合地設(shè)計(jì)屏蔽部件，可以簡(jiǎn)單地將屏蔽部件的導(dǎo)電性和屏蔽部件與地電位端子之間的電連接的導(dǎo)電性設(shè)計(jì)得相應(yīng)較大。導(dǎo)電性必需足夠大，由此使由繞組頭發(fā)出的電干擾在屏蔽部件一側(cè)位于規(guī)定的最高值以下。在此該最高值可以通過專業(yè)人員根據(jù)狀況確定。以下內(nèi)容尤其適合作為用于調(diào)整導(dǎo)電性的參數(shù):所述屏蔽部件的材料，它優(yōu)選包括鋁和/或銅。屏蔽部件的材料厚度，其中所述屏蔽部件例如可以具有薄板，它具有至少0.3毫米的板厚。用于使屏蔽部件的電位與地電位平衡的平衡電流流過所述屏蔽部件的導(dǎo)線橫截面。該導(dǎo)線橫截面優(yōu)選為至少0.3平方厘米。
[0018]優(yōu)選每個(gè)繞組頭的各自的屏蔽部件相對(duì)于各自的繞組頭和/或相對(duì)于導(dǎo)流裝置、即例如疊片組和/或相對(duì)于導(dǎo)流裝置電絕緣。由此防止渦流。
[0019]為了防止來自于繞組頭的電干擾被傳遞到機(jī)動(dòng)車的其它導(dǎo)電部件，已經(jīng)證實(shí)特別有利的是，所述各自的屏蔽部件至少部分地設(shè)置在繞組頭與轉(zhuǎn)子之間。由此有利地避免否則由繞組頭在轉(zhuǎn)子中引起的電位波動(dòng)會(huì)作為交流電壓或交流電流被傳遞到轉(zhuǎn)子軸或驅(qū)動(dòng)軸中，并且還從那里作為干擾射線輻射到機(jī)動(dòng)車中，因?yàn)樗鲚S起到天線的作用。
[0020]相應(yīng)地已經(jīng)證實(shí)有利的是，對(duì)此附加或備選地，所述各自的屏蔽部件至少部分地設(shè)置在繞組頭與軸在按照規(guī)定耦合時(shí)所分布的區(qū)域之間。由此也有效地避免或至少減小繞組頭的電干擾向軸的直接傳遞。
[0021]在一實(shí)施例中，在各自的屏蔽部件中導(dǎo)線橫截面、即導(dǎo)電橫截面小于繞組頭的直徑、尤其小于繞組頭直徑的四分之一、優(yōu)選小于繞組頭直徑的八分之一。由此得到如下優(yōu)點(diǎn)，在所述屏蔽部件內(nèi)部也避免或至少減小渦流形成。在此所述導(dǎo)電橫截面是在屏蔽部件中垂直于平衡電流的流動(dòng)方向所測(cè)量的導(dǎo)電屏蔽部件的最大尺寸
[0022]在一實(shí)施方式中，所述各自的屏蔽部件具有至少一金屬絲和/或帶狀的導(dǎo)體部件、即導(dǎo)體帶。由此導(dǎo)致特別有效地抑制渦流。在此所述各自的金屬絲和/或帶狀導(dǎo)體部件分別優(yōu)選只在唯一的連接位置上與地電位端子電耦合，尤其在金屬絲和/或?qū)w部件的各自端部上電耦合。由此也避免超出屏蔽部件和其它導(dǎo)電部件地形成回路。帶狀導(dǎo)體部件與金屬絲相比的優(yōu)點(diǎn)是，在相同重量時(shí)其有效屏蔽面積更大。
[0023]為了通過金屬絲或?qū)w帶也實(shí)現(xiàn)足夠大的屏蔽繞組頭的面積，本發(fā)明的一實(shí)施方式規(guī)定，所述各自的屏蔽部件圍繞各自的繞組頭纏繞。由此所述屏蔽部件是螺旋形的。對(duì)此附加或必需地，所述屏蔽部件具有梳狀結(jié)構(gòu)和/或魚骨狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)也已經(jīng)證實(shí)在抑制渦流方面是有利的。
[0024]所述各自的屏蔽部件例如可以粘接在繞組頭上。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述各自的屏蔽部件被包入/鑄入到支架部件、尤其罩或卡緊件中。所述支架部件由電絕緣的材料形成，并且所述屏蔽部件通過該支架部件保持在各自的繞組頭上。通過提供支架部件得到的優(yōu)點(diǎn)是，所述屏蔽部件在裝配電機(jī)時(shí)可以低裝配成本地設(shè)置在各自的繞組頭上。
[0025]尤其規(guī)定，所述支架部件被插到繞組頭上，和/或利用搭扣連接卡接到繞組頭上。這將裝配費(fèi)用減少到唯一裝配步驟上，并由此減少電機(jī)的加工成本。
[0026]如上所述，本發(fā)明也包括機(jī)動(dòng)車。按照本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車具有按照本發(fā)明的電機(jī)的實(shí)施方式。所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)軸機(jī)械耦合，通過驅(qū)動(dòng)軸能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車行駛。所述耦合例如可以直接或者通過變速器提供。所述電機(jī)的地電位端子與機(jī)動(dòng)車的車身和/或金屬支架結(jié)構(gòu)、例如橫梁或縱梁或底板和/或與機(jī)動(dòng)車高壓車載電網(wǎng)的地電位導(dǎo)電連接。關(guān)于高壓電壓在這里理解為大于60伏、尤其大于100伏的電壓。
[0027]按照本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車尤其由汽車、優(yōu)選由轎車構(gòu)成。
【附圖說明】
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