[发明专利]他励电机

说明书

本发明涉及一种他励电机(1)，尤其是一种他励同步马达(3)，其具有定子(6)和转子(4)，该转子能够围绕在轴向方向(5)上延伸的旋转轴线(7)相对于定子(6)旋转。电机(1)的简化结构和增加的转速通过以下得出：经由轴向引导穿过转子(4)的空心圆柱形的芯子(8)的初级绕组(9)和围绕芯子(8)缠绕的次级绕组(10)将电流无刷传输到转子(4)上。本发明还涉及电机(1)在机动车辆(23)中的使用以及具有这种电机(1)的机动车辆(23)。

技术领域

本发明涉及一种具有定子和转子以及可磁化芯子的他励电机，尤其是同步电机。本发明还涉及这种电机在机动车辆中的使用以及具有这种电机的机动车辆。

背景技术

他励电机，尤其是他励同步电机(例如他励同步电动机)在各种应用中(例如在机动车辆中)的使用是已知的。这种机器具有定子以及与定子同轴设置的转子，并且该转子能够围绕旋转轴线相对于定子旋转。在电机运行期间，转子围绕旋转轴线旋转。在他励电机的情况下，提供有到到转子的电流传输，以便对转子(尤其是安装在转子处的线圈)供电。

已知的是，为此使用集电环。在这种情况下，在运行期间并因此在转子旋转期间，至少一个电刷在相关联的集电环上磨擦并且以这种方式确保所需电流的传输。这种电机的缺点是由电刷在集电环上的磨擦造成的磨损。此外，在运行期间以这种方式会产生灰尘，该灰尘能够导致电机的故障或至少限制运行。尤其是出于该原因，限制了以高转速运行的电机的可能性。

为了避免集电环的问题，从现有技术，例如从CH 705 833 B1已知，所需电流经由旋转的变压器传输到转子。为此，在定子处和在转子处分别安装相关联的绕组和变压器芯子。这导致他励电机的复杂构造。

从DE 101 07 577 A1已知一种具有旋转的变压器的他励电机。在该电机的情况下，安装在定子处的芯子连同相关联的绕组与安装在转子处的芯子连同相关联的绕组轴向相对地设置。这导致他励电机的复杂结构。

方便地，变压器的芯子是可磁化的。由于其有利的磁化，在这种情况下特别使用了铁氧体。铁氧体是亚铁磁的并且具有非常低的电导率。然而，铁氧体通常也是陶瓷材料，从而具有限制相关联电机的可能的转速的机械特性。

发明内容

因此，本发明涉及的目的是，为开头提到的类型的他励电机以及具有这种电机的机动车辆提出改进的或至少不同的实施例，其特征尤其在于提高的可能转速和/或简化的结构。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。

本发明基于以下一般构思：在他励电机的情况下，尤其是在他励同步电机的情况下，使用电流互感器的原理将电流非接触地传输到电机的转子，而不是现有技术中使用的旋转变压器。在这种情况下，转子设置在定子内部并且与可磁化芯子抗扭地连接。芯子因此设置在转子内部。因此，可磁化芯子以这种方式在其径向延伸方面受到限制，即具有减小的直径。这会导致在运行期间作用到芯子上的离心力减小。因此，避免或至少减少了对芯子的损坏。因此，芯子和转子能够以增加的转速运行。在这种情况下，电机的转速对应于转子围绕旋转轴线的旋转速度。

根据本发明的构思，他励电机(尤其是同步马达)具有转子以及定子。转子和定子彼此同轴设置。转子能够围绕在轴向方向上延伸的旋转轴线相对于定子旋转。转子设置在定子的径向内部从而设置在定子中。根据本发明，转子具有空心圆柱形的芯子，该芯子是可磁化的并且是空心圆柱形的。根据本发明，电机的初级绕组轴向地引导穿过空心圆柱形的芯子。在运行期间电流流过初级绕组，该电流在下文中也称为初级电流。电机还具有围绕芯子缠绕的次级绕组。次级绕组的绕组围绕芯子，使得在运行期间经由初级绕组并因此经由初级电流在次级绕组中感应出电流，该电流在下文中也称为次级电流。电机还具有电子器件，用该电子器件分流次级电流。为此，电子器件以相应的方式连接到次级绕组。

电机尤其是他励的、所谓的无刷的电机(优选地同步电机)。优选地，电机是他励同步电动机。