[发明专利]电机

说明书

本发明涉及一种异步电机（1）、尤其感应机，所述异步电机包括：具有布置在定子轭（21）处的定子齿（22）的柱体的定子（2），其中所述定子轭（21）沿径向方向的轭高度（hy1）与定子槽（23）沿径向方向的槽高度（hn1）的比例在1.75到2.5之间；具有布置在转子轭处的转子极（42）的柱体的转子（4），所述转子极通过短路绕组限定在转子体（41）中，其中所述转子体（41）沿径向方向的轭高度与转子槽沿径向方向的槽高度的比例在2到2.75之间。

技术领域

本发明涉及电机、尤其异步机。本发明尤其涉及用于提高在异步机的最大转速的情况下的功率的措施。

背景技术

电机一般具有定子和转子。对于异步机而言，定子包括定子绕组，通过所述定子绕组产生环绕的定子磁场。所述环绕的定子磁场以下述转速运动，所述转速相当于操控的系统的基本频率和所述电机的极对数的商。

与同步机不同的是，对于异步机而言，转子包括短路的导体。只要所述转子的机械转速与同步转速有偏差，那么穿过所述短路的导体的磁通量发生变化，从而使得在其中感应出电流。所感应的电流引起励磁磁场，所述励磁磁场与定子磁场相互作用并且由此产生转矩。

异步马达相对于同步马达具有下述优点：不需要永磁体。因此，由于高可靠性和高效率，所述异步马达经常在行驶循环相关的领域中作为牵引马达用于电动马达形式运行的机动车、牵引机和类似机器。

在公开文献US 8,154,167 B2中描述了一种高效率的异步机，所述异步机具有高的力矩密度和高的最大转速，其中定子轭厚度比定子齿长度大30%到70%之间，并且转子轭厚度比转子齿长度大30%到70%之间。

公开文献EP 2 202 871 A2公开了一种具有定子的电机，其中定子轭厚度与定子齿宽度的比例至少能够为5：1，并且转子轭厚度与转子齿宽度的比例至少能够为5：1。

异步马达由功能决定而需要在定子与转子之间良好的电磁耦合。没有通过定子和转子联结的磁通量的份额被称为漏损通量（Streufluss）并且降低了电机的能够达到的转矩。当所述电机在电压极限处并且以最大的转矩运行时，所述能够达到的转矩的降低特别高。这尤其对于牵引马达而言在高马达转速的情况下出现。于是磁通量的泄漏降低了在高转速的情况下能够达到的转矩，从而使得在例如存在剧烈的风阻的情况下或者在斜坡处不能保持高的车速或者延长了加速过程。

因此，本发明的任务在于，提供一种电机，所述电机在高转速的情况下具有尽可能高的功率，而没有在其它运行区域中获得恶化的特性。

发明内容

该任务通过根据权利要求1的异步机进行解决。

其它设计方案在从属权利要求中给出。

根据一方面规定了一种异步电机、尤其感应机，所述异步电机包括：

-具有布置在定子轭处的定子齿的柱体的定子；

- 具有布置在转子轭处的转子极的柱体的转子，所述转子极通过短路绕组（Kurzschlusswicklung）限定在转子体中，

其中所述定子轭沿径向方向的轭高度与定子槽沿径向方向的槽高度的比例在1.75到2.5之间，并且/或者所述转子体沿径向方向的轭高度与转子槽沿径向方向的槽高度的比例在2到2.75之间。

上述异步机以下述方式确定尺寸，使得在定子与转子之间实现特别好的电磁耦合。漏损通量尤其通过槽几何尺寸的设计得以显著降低。槽越短和越宽，那么槽泄漏越低。但是，如果槽变宽，那么降低了齿的横截面，所述齿应当导引磁通量。这可能导致在低转速的情况下的最大的转矩的降低。上述异步机与下述设计相对应，对于所述设计而言降低了槽泄漏，但是没有损害在低转速的情况下的最大的转矩。此外，通过上述设计给出的短的槽实现了轭宽度的提高，这又促使所述轭的磁卸载（magnetische Entlastung）。