本发明涉及一种用于驱动机动车中的abs系统的电动马达，所述电动马达带有永久励磁的内转子和外定子。
背景技术：
由现有技术已知带有（anti-blockier-system：防抱死系统）abs系统的机动车，在所述abs系统中使用带电刷的直流马达。为了在不可预见地出现障碍物时减小这种机动车直至完全刹住的相应的反应时间，尤其是在至少半自动地运转的机动车的背景下，需要提高在现有的abs系统中使用的液压制动液的相应的流量率。但是在此，配设有电刷的直流马达在没有相应地容忍显著提高的电流消耗的情况下，在相应有待获取的机械功率方面、尤其是在扭矩的方面遭遇了技术上的限制。
技术实现要素：
本发明涉及一种用于驱动机动车中的abs系统的电动马达，所述电动马达带有永久励磁的内转子和外定子，其中，外定子具有至少十二个定子齿，并且内转子具有预定的极数的在圆周侧均匀地彼此相间隔的极，其中，所述极数对应定子齿减小了二的整数倍后的数目。所述在圆周侧均匀地彼此相间隔地布置的极为了集中相应的磁通而分别轮辐状地构造。
本发明因此能够提供一种具有高扭矩密度的电动马达，因为充分利用了带有高的通量密度的极的磁通。此外，通过相应选择的槽数-极数-组合产生了用于良好的弱磁特性的合适的协调的气隙漏磁系数。协调的气隙漏磁系数在此处于大约0.96的数量级中。此外，基于所选择的槽数-极数-组合还能够实现较小的磁止动力矩。在用纯正弦型的电流给外定子馈电的情况下产生较为平滑的、非波浪性的扭矩变化曲线。由于较大数目的定子齿，每个定子齿得到小的安培-匝数，由此减小了退磁的风险。所选择的槽数-极数-组合此外还确保了作用到内转子上的均衡的磁牵引作用或力作用。按本发明的电动马达由于磁通的优化总体上达到了较高的效率，因此结果是所输送的电能的大部分都转化成了机械能。
在一种实施方式中，每个定子齿配设有绕组，其中，各两个沿外定子的圆周方向直接相邻的绕组被相反地卷绕并且形成绕组对，并且各两个在直径方向上对置的绕组对分别形成一个绕组组或相。
因此在圆周侧产生了均匀分布的、交联的磁通。
在另一个实施方式中，每第二个定子齿配设有绕组，其中，各两个在直径方向上对置的绕组被相反地卷绕并且形成绕组对或相。
为了达到与在带有连续卷绕的定子齿的电动马达的实施方式的情况下大致相同的交联的磁通，绕组的匝数在此必须加倍。经卷绕的和未经卷绕的定子齿的在圆周侧的宽度必要时能够分别选择得不一样大。
外定子优选分片并且未分段地设计。本发明因此能够实现外定子的稳健且稳定的构造，因为所述外定子沿圆周方向没有连接部位。
所述至少十二个定子齿优选分别具有一个带定子槽开口的梯形的定子槽，所述定子槽开口的开口宽度分别被设定得如此大，使得尤其借助轨道导引的卷绕针实现了绕组的自动化的可制造性。
因此在容忍更差的弱磁特性的情况下产生了绕组的经简化的可制造性。
在另一个实施方式中，外定子被分片（geblecht）并且具有至少十二个在圆周侧彼此排列的定子段，所述定子段带有圆环区段形的基础区段，在所述定子段处分别布置一个径向向内取向的定子齿。
因此定子齿的绕组能够在外定子组装之前就毫无问题地并且在没有过程技术上的限制的情况下借助自动的卷绕方法来制造。
所述至少十二个定子齿优选分别构成一个带定子槽开口的梯形的定子槽，所述定子槽开口的切向的开口宽度被构造用于减小用作气隙的定子槽开口的磁阻。
因此能够减小用作气隙的定子槽开口的磁阻。
按照一个优选的设计方案，所述极分别用沿切向且交替相反地磁化的永磁体形成。
因此内转子能够通过借助外定子施加旋转磁场以高扭矩处于旋转中。
永磁体优选分别具有一个基本上矩形的横截面几何形状。
由此提供了所述极的较为简单的结构性构造。
按照一个在技术上有利的设计方案，永磁体用钕-铁-硼-合金形成。
因此永磁体在合理的成本耗费下产生特别强烈的磁通。
所述至少三个绕组组或相优选按照三角形连接或星形连接的方式来连接。
绕组组因此能够借助提供合适的、优选正弦型的三相交流电的功率电子器件或控制电子器件来馈电。
按照一个改进方案，所述至少三个绕组对或相按照三角形连接或星形连接的方式来连接。
绕组组因此能够借助提供合适的、优选正弦型的三相交流电的功率电子器件来馈电。
附图说明
本发明借助附图中所示出的实施例在下列说明中详细阐释。附图中：
图1示出了电动马达的第一个实施方式的示意性横截面；
图2示出了电动马达的第二个实施方式的示意性横截面；
图3示出了电动马达的第三个实施方式的示意性横截面；
图4示出了图1和图2的电动马达以三角形连接的线路图；
图5示出了图1和图2的电动马达以星形连接的线路图；
图6示出了图3的电动马达以三角形连接的线路图；并且
图7示出了图3的电动马达以星形连接的线路图。
具体实施方式
图1示出了示例性地构造成内转子马达的电动马达100，所述电动马达带有内转子120和外定子150。内转子120优选能转动地支承在转子轴122上并且被外定子150同轴地包围。在接下来的说明中，内转子120简称为概念“转子”，并且外定子150简称为术语“定子”。
在下文中要指出的是，图1的电动马达100仅原理性地示出，因为合适的电动马达的基础性的结构和功能充分由现有技术公知，因而在此为了说明的简短和简单的目的而取消了对电动马达100的深入的说明。此外要指出的是，电动马达100仅示例性地示出并且不是用于限制本发明而作为内转子马达示出。此外还提到的是，外定子的图也仅具有示例性的特征，并且本发明同样例如能够使用在环形的内定子中或直线马达的初级部件中。
优选分片的并且优选未分段地设计的定子150在此仅示例性地具有十二个径向向内取向的并且在圆周侧均匀地彼此相间隔布置的定子齿s1-12。定子150在此为了最小化寄生的涡流而被分片，也就是说用多个分别平行于图纸平面延伸的且彼此上下堆叠的、未示出的、能轻微磁化的板元件形成。
转子120优选具有极数十，所述极数在此例如由定子齿s1-12的数目十二减小数目二后得到。转子120的极p1-10优选在圆周侧均匀地彼此相间隔并且径向向外取向地布置在转子轴122处。为了优化或改善相应的磁通而轮辐状布置的极p1-10在此优选分别具有一个矩形的横截面几何形状。极p1-10例如分别用沿切向且交替相反地磁化的永磁体124-142——如用小箭头示出的那样——形成。十个永磁体124-142优选用钕-铁-硼-合金形成，所述永磁体能够在合理的成本耗费下产生强烈的磁通。
十二个定子齿s1-12优选分别具有一个梯形的定子槽，或者在各两个在圆周侧直接相邻的定子齿s1-12之间优选分别构造一个定子槽，在所述定子槽中这里为了更好地图示概览而仅示出了三个定子齿s8-10之间的两个定子槽152、154，所述两个定子槽代表所有其余同样的定子槽。所有的定子槽分别具有一个优选同样地构造的定子槽开口，在所述定子槽开口中同样仅示出了所述定子槽152、154的两个定子槽开口156、158。在开口宽度中仅两个定子槽开口156、158的两个开口宽度160、162具有附图标记，所述两个开口宽度代表所有其余相同的开口宽度，所述定子槽开口的开口宽度优选被如此设定尺寸大小，使得自动化的制造或者尤其借助轨道导引的卷绕针将绕组安装到定子齿s1-12上是可行的。
在电动马达100的这里示出的第一个实施方式的情况下，十二个绕组a1-4、b1-4以及c1-4的各一个优选布置在总共十二个定子齿s1-12的每个上，其中，在所述绕组a1-4、b1-4、c1-4和定子齿s1-12之间优选分别安装一个由塑料材料制成的未示出的绝缘结构，以用于机械地保护绕组a1-4、b1-4、c1-4。各两个例如沿顺时针方向在圆周侧直接相邻的定子绕组a1,2、a3,4以及b1,2、b3,4和c1,2、c3,4解释性地分别形成一个绕组对170、172、174、176、178、180。两个在直径方向上对置的绕组对170、172和174、176以及178、180解释性地分别表现为一个绕组组190、192、194或三个所配属的相x1、y1、z1中的一个。三个绕组组190、192、194或相x1、y1、z1能够例如借助三相交流电来操控，所述三相交流电由这里未示出的功率电子器件、例如b6逆变器产生，并且所述三相交流电使转子120处于转动中（为此尤其参看图4、5）。
图2示出了示例性的电动马达200，在该电动马达中与图1的电动马达100不同的是，解释性地设置了带有至少十二个在圆周侧彼此排列的、单独制造的定子段222-244的外定子220或定子。外定子220优选为了抑制涡流而又被分片地设计。
在此例如结构上一致地构造的定子段222-244的每个优选具有径向外置的圆环区段形的基础区段250-272，所述基础区段分别形状锁合地和/或传力锁合地接合在一起。备选或附加地，定子段222-244的基础区段250-272也能够材料锁合地相互连接。在十二个定子段222-244的每个处又优选构造有径向向内取向的、近似t形的定子齿t1-12。
在总共十二个定子齿t1-12的每个上优选又布置有十二个绕组a1-4、b1-4以及c1-4中的一个，其中，在绕组a1-4、b1-4以及c1-4和定子齿t1-12之间优选分别设置一个由电绝缘的塑料材料制成的未示出的绝缘结构。各两个在圆周侧直接相邻的定子绕组a1,2、a3,4以及b1,2、b3,4和c1,2、c3,4优选又构成了六个绕组对170、172、174、176、178、180。各两个在直径方向上对置的绕组对170、172和174、176以及178、180优选重新表示为三个绕组组190、192、194或三个相x1、y1、z1中的一个。三个绕组组190、192、194或三个相x1、y1、z1能够例如借助三相交流电供电，所述三相交流电由这里未示出的功率电子器件、如b6逆变器或类似器件产生，并且所述三相交流电使转子120相对于定子220旋转（为此参看图4、5）。
十二个定子齿t1-12优选又分别具有一个梯形的定子槽，或者在各两个在圆周侧例如沿顺时针方向直接相邻的定子齿t1-12之间优选分别构造一个定子槽，在所述定子槽中这里为了更好地图示概览而仅示出了三个定子齿t8-10之间的两个定子槽280、282，所述两个定子槽代表所有其余同样的定子槽。所有的定子槽分别具有一个优选一致地构造的定子槽开口，在所述定子槽开口中同样为了图示概览而仅示出了所配属的定子槽280、282的两个定子槽开口284、286。在开口宽度中同样仅两个定子槽开口284、286的两个开口宽度288、290具有附图标记，所述两个开口宽度代表所有其余优选一致的开口宽度，不同于图1的电动马达100的第一个实施方式，所述定子槽开口的开口宽度被解释性地构造得明显更窄并且在此在几何形状上优选设计用于减小用作气隙的定子槽开口284、286的磁阻，从而在尽可能小的励磁下通过十二个绕组a1-4、b1-4以及c1-4在定子220中产生尽可能高的磁通。因此获得了电动马达200的特别良好的弱磁特性。
带有其转子轴122和其十个极p1-10的转子120优选在结构上与图1的电动马达100的第一个实施方式一致地设计，因而为了避免内容上的重复，能够参考图1的相应的说明部分。
定子槽开口的开口宽度的减小在此基于完全分段的定子220而毫无问题是可行的，所述定子允许在最初分立存在的定子齿t1-12接合成完好的定子220之前在过程技术上简单地对定子齿t1-12卷绕。因此在电动马达200的这里示出的第二个实施方式中，定子槽开口的开口宽度能够在自动化的定子卷绕过程期间独立于轨道导引的卷绕针的技术上预定的最小直径而在宽泛的范围内选择。
图3示出了示例性的电动马达300，该电动马达优选具有未分段的并且分片的外定子320或定子，所述定子对应图1的电动马达100优选又仅例如具有十二个径向向内取向的且在圆周侧均匀地彼此相间隔布置的定子齿v1-12。作为与按照图1和图2的电动马达100、200的本质区别，在电动马达300的情况下，优选仅在总共十二个定子齿v1-12的每第二个定子齿上设置绕组d1,2、e1,2以及f1,2，其中，在这里总共仅六个绕组d1,2、e1,2以及f1,2和定子齿v1,3,5,7,9,11之间优选同样设置一个由电绝缘的塑料材料制成的未示出的绝缘结构，以用于机械地保护绕组d1,2、e1,2和f1,2。在此，相应在直径方向上对置的绕组d1,2、e1,2以及f1,2优选分别相反地卷绕并且构成了绕组对330、332、334或三个相x2、y2、z2中的一个。
三个绕组对330、332、334或三个相x2、y2、z2能够例如又用三相交流电加载，所述三相交流电由这里未示出的功率电子器件、如b6逆变器产生（为此参看图6和图7）。绕组d1,2、e1,2和f1,2的绕组数目在此优选至少是在图1和图2的电动马达100、200的情形下的双倍那么大，以便在定子320内部产生同样的交联的磁通。
十二个定子齿v1-12优选又分别具有一个梯形的定子槽，或者在各两个在圆周侧直接相邻的定子齿v1-12之间优选分别构造一个定子槽，在所述定子槽中这里为了更好地图示概览而仅示出了三个定子齿v8-10之间的两个定子槽350、352，所述两个定子槽代表所有其余同样的定子槽。所有的定子槽优选分别具有一个分别优选同样地构造的定子槽开口，在定子槽开口中同样仅示出了定子槽350、352的两个定子槽开口354、356。在开口宽度中仅两个定子槽开口354、356的开口宽度358、360具有附图标记，所述开口宽度代表所有其余同样的开口宽度，所述定子槽开口的开口宽度又优选如此设定，使得尤其借助轨道导引的卷绕针或类似装置确保了绕组d1,2、e1,2以及f1,2在定子齿v1-12上的尽可能简单的自动的可制造性。
此外，与图3的图示相比，未经卷绕的径向向内取向的定子齿v2,4,6,8,10,12的必要时六个圆环区段形的定子齿头370、372、374、376、378、380分别在两侧构造得更窄（未示出），以便尤其简化借助轨道导引的卷绕针或类似装置的自动化的卷绕过程。在这种情况下，经卷绕的定子齿v1,3,5,7,9,11的——为了更好地图示概览而未配设有附图标记的——定子齿头此外分别相应地在两侧设计得更宽（同样未绘出），以便例如能够容纳更大的绕组体积或更大数目的匝数的绕组线。在两种情况下，在图3所示的图示中的定子槽的定子槽开口的各个开口宽度之间能够产生偏差。
此外，定子320的结构性构造——尤其是定子槽开口的开口宽度——优选跟随图1的电动马达100的定子，因而在此处为了避免内容上的重复能够参考图1的相关的阐释。定子320能够对应按图2的电动马达200也分段地设计。带有其转子轴122和其十个极p1-10的转子120在结构上优选同样与图1的电动马达100同样地形成。
图4示出了按图1和图2的电动马达100、200以三角形连接的线路图。在定子齿s1-12以及t1-12上的绕组a1-4、b1-4、c1-4例如形成绕组组190、192、194，所述绕组组连接到用于产生驱动电动马达100、200所需的交流电的功率电子器件110的三个相x1、y1、z1上。在左侧的绕组组190中的绕组a1,4和a2,3如相应在侧向绘制在矩形的绕组标记旁边的点所表明的那样分别具有相同的绕组方向。同样的说明也适用于在中间的绕组组192中的绕组b1,4和b2,3以及右侧的绕组组194的绕组c1,4和c2,3。
与图4中的连接不同的是，图5的绕组组190、192、194按照星形连接的方式在获得星形点st的情况下彼此电连接。此外，标记与按图4的线路图的标记一致。
图6示出了按图3的电动马达300以三角形连接的线路图。电动马达300的在定子齿v1,7上的绕组d1,2、定子齿v3,9的绕组e1,2以及定子齿v5,11的绕组f1,2解释性地按没有星形点的三角形连接的方式彼此电接触。在绕组对330、332、334中，所配属的绕组d1,2和e1,2以及f1,2——如用点示出的那样——分别相反地卷绕。
与在图6中的连接不同的是，绕组对330、332、334或者相x2、y2、z2如图7中的线路图所表明的那样按照星形连接的方式在获取共同的星形点sp的情况下彼此电连接。此外，标记又与按图6的线路图的标记一致。