[发明专利]多绕组电机

说明书

技术领域

[0001]在此描述的本实施例一般涉及包括电动机和发电机的电机，并且特别涉及可同时作为电动机和作为发电机/交流发电机、或者作为任意一个或另一个的电机。

背景技术

[0002]一般地，典型的电机包括由定子围绕的中央转子和连接到转子上的电枢。该定子包括导线或者线圈，电流流过它们以产生磁场。该磁场与电枢相互作用，这会依次应用扭矩到该转子上，从而导致转子旋转。单个电动机10的例子以图1中示意的形式示出。在此例子中，该电动机10包括定子12，其由一对永磁体14，16构成。定子还包括包含线圈的圆筒环，当线圈被通电时其产生磁场，例如，在图1中，电枢20具有一对电枢线圈22。该电枢20连接到转子30上。当线圈22通电时，产生的电磁场(通过虚线箭头40描述其矢量)与永磁体14，16的磁场相互作用，导致电枢20和连接的转子30旋转。转子30的旋转将驱动力传送到连接杆35上。

[0003]电动机在转换电能为机械能方面是相对有效的，因此，在多个应用领域中人们对这种电机存在增加的兴趣，包括汽车领域。例如，在利用内燃机和一个或多个电动机的结合来提供原动力的″混合″动力车辆领域，通常，提供动力给电动机的电能存储在能量装置(″电池组″)中，其包括多个可充电能量储存电池。除了提供附加的或者补充的原动力之外，发现电动机可应用在混合动力车辆的其它领域。例如，电动机可提供动力到一些车辆附件上，否则这些附件可经过水力或者通过内燃机供给的扭矩的皮带和皮带轮的系统通常驱动的其它系统提供动力。

[0004]除了电动机之外，机动车辆通常还包括发电机。在传统的内燃机动力车辆中，交流电动机的主要目的在于对车辆的电池再充电以再充满使用在电气系统中的电池组，该电气系统诸如车头灯，风挡刮水器电动机和起动电动机。逐渐地，中档到高档的传统(非混合动力)车辆需要更多的交流发电机，因为各种各样附件的电消耗。在混合动力车辆的情况下，特别地，原动力的电动机和驱动附件的电动机比传统的内燃机车辆需要更多的电能。因此，必需要更大的交流电机容量来对电池组充电以补满电池组消耗的能量。更大的容量迫使或者交流电动机尺寸增大或者利用多个交流电动机。对于增加的交流电动机容量的此需要还加重了安装问题和车辆重量增加的问题，这些问题是通过在混合动力车辆中利用附加的电动机和更大的电池组产生的。在中档到高档的非混合动力车辆中还存在对更大电池组和更大交流发电机或者多个交流发电机的增长的需要。由多个和/或更大电动机和交流发电机引起的增大的设备体积预期会降低车辆中乘坐者的可用空间(或者需要增加重量的更大车辆)。从多个和/或更大的电动机和交流发电机导致的增加重量预期会降低燃料效率。所有其它因素相同的话，燃料效率随着车辆重量增加而降低。通常对于消费者来说是重要的其它性能指标也随着车辆重量增加会受到损害，例如，加速，在道路上的操作等。因此，这样会导致乘坐者应用和性能的恶化。

[0005]此外，取决于混合动力车辆的结构，需要或者所希望在一定条件消耗一个电池的电能而且同时通过交流发电机对另一个电池再充电。在其它的情况下，同时对一个电池的电能利用和对另一个电池再充电不是必需的。

[0006]因此，希望产生一种紧凑和质量轻的电机，尤其对于存在安装和质量限制的应用情况。此外，希望这些电机能够同时提供扭矩到机械驱动系统并且还对电池或者其它存储装置再充电。而且，希望电机能够容易制造，而不需要对制造工具进行较大的改型或者置换。多绕组电机的其它所需特征和特性将从结合附图和上述技术领域和背景技术，在随后的详细说明和附加的权利要求中变得明显。

发明内容

[0007]示例的实施例提供了一种电机装置，其包括连接到电枢上的转子和围绕该转子的定子。该定子具有一系列的线圈。该系列线圈设置为第一线圈组和第二线圈组。第一线圈组与第二线圈组电力和磁力隔离。该电机能够同时地充当电动机和发电的交流发电机。

[0008]在另一个示例的实施例中，假设电机同时提供机械扭矩和产生电能。该电机具有连接到电枢上的转子和围绕该转子的定子。该定子包括一系列的线圈。该系列线圈设置为第一线圈组和第二线圈组。第一线圈组与第二线圈组电力和磁力隔离。第一线圈组包括第一线圈对，并且第二线圈组包括第二线圈对。因此，当转子旋转时，第二线圈组被通电。