N相电机的制作方法

本发明涉及一种n相电机，其包括：被安装成相对于固定构件运动的可动构件、用于确定与所述可动构件的运动有关的至少一项信息的确定系统和由所述信息管理的电力供应系统。

背景技术：

1、在特定应用中，电机被供电以驱使可动构件运动，以便例如机动化属于机动车辆的驾驶辅助单元的装置。在另一应用中，电机通过可动构件的运动来发电，以便能够向系统供电。

2、特别是，永磁同步电动马达类型的电机是已知的，其中，固定构件具有由铁磁材料制成的电枢，该电枢对于每个相配备有至少一个导电线圈，可动构件对于每个相被固定为与至少一个永磁体一起运动。

3、在这种类型的电机中，可能希望实时地且以最佳可靠性知晓与可动构件的运动有关的至少一项信息、例如诸如其位置、其速度、其加速度或其运动方向等参数，以便特别是能够驱动电动机的电力供应和/或控制由发电机供应的电。

4、为此，已知的电机装备有确定系统，该确定系统包括：固定到可动构件上的编码器，该编码器能够产生代表其运动的信号；以及固定到固定构件上的传感器，该传感器能够通过读取由所述编码器产生的信号来确定所述信息。

5、根据一个允许最佳解析所确定的信息的实施例，所述编码器具有由南、北磁极对的序列形成的磁道，所述南北磁极被设置成传送伪正弦磁场，所述传感器包括至少两个敏感元件，所述敏感元件被设置在距所述编码器的磁道的读取距离处。

6、然而，这种编码器与电机的磁体分离，通过所确定的信息对电力供应系统进行良好的管理需要对电机的可动构件进行索引，特别是通过在所述电机的磁场过零点时对准传感器的电气位置的测量或通过确定这两个位置之间的角度差进行索引。

7、另外，电机的运动和运动信息的确定是两个不同的功能，已知的解决方案需要具有两组独立的部件，这对它们的紧凑性是不利的。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提供特别是一种电机来解决现有技术中的问题，其中，电力供应的功能和与可动构件的运动有关的至少一项信息的确定的功能共同进行，以便特别是避免利用允许所述确定的编码器对可动构件进行索引。

2、为此，本发明提出了一种n相电机，其包括：被安装成相对于固定构件运动的可动构件、用于确定与所述可动构件的运动有关的至少一项信息的确定系统和由所述信息管理的电力供应系统，所述确定系统包括：固定到所述可动构件上的编码器，所述编码器能够产生代表其运动的信号；固定到所述固定构件上的传感器，所述传感器能够通过读取由所述编码器产生的信号来确定所述信息，所述编码器具有由npp对宽度为lp的南、北磁极的序列形成的磁道，所述南、北磁极被设置成传送伪正弦磁场，所述固定构件具有由铁磁材料制成的电枢，所述电枢对于每个相配备有至少一个导电的线圈，所述线圈电连接到电力供应系统并且同时磁耦合到编码器的条带上，所述电枢具有垫片，线圈分别围绕所述垫片布置，所述垫片突出为与编码器交界并且同时分别具有与磁道相对设置的自由表面，所述自由表面具有宽度为ld的齿，这些齿由宽度为le的凹槽间隔开，宽度ld和/或le使得它们与n*lp的比值既不是偶数也不是偶数的倒数，以便引导线圈和编码器之间的磁通量，使得向线圈的电力供应引起编码器的运动和/或编码器的运动引起电力被供应给所述线圈。

技术特征：

1.一种n相电机，包括：被安装成相对于固定构件运动的可动构件(1)、用于确定与所述可动构件的运动有关的至少一项信息的确定系统、以及由所述至少一项信息管理的电力供应系统(2)，

2.根据权利要求1所述的n相电机，其特征在于，所述编码器(3)具有环形的磁道(5)，该环形的磁道固定到旋转安装的可动构件(1)上，一个相的线圈(9)的几何中心与另一个相的线圈(9)的几何中心以如下角度的整数倍角度间隔开，所述角度：

3.根据权利要求2所述的n相电机，其特征在于，一个相的线圈(9)的几何中心与另一个相的线圈(9)的几何中心以如下角度的整数倍角度间隔开，所述角度：

4.根据权利要求1所述的n相电机，其特征在于：所述编码器(3)具有直线的磁道(5)，该直线的磁道固定到平移安装的可动构件(1)上，一个相的线圈(9)的几何中心与另一个相的线圈(9)的几何中心以如下距离的整数倍直线间隔开，所述距离：

5.根据权利要求4所述的n相电机，其特征在于，一个相的线圈(9)的几何中心与另一个相的线圈(9)的几何中心以如下距离的整数倍直线间隔开，所述距离：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述编码器(3)的每个磁极(6)的宽度lp在0.5mm与20mm之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述编码器(3)的磁极(6)的对数npp至少等于2，特别是大于6。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述传感器(4)包括至少两个敏感元件，所述敏感元件设置在距所述编码器(3)的所述磁道(5)的读取距离处，所述敏感元件中的每个敏感元件适于发射信号，所述信号是由所述磁道传送的场的函数，所述确定系统包括：

9.根据权利要求8所述的n相电机，其特征在于，所述计算装置包括内插装置，从而允许提高对与所述编码器(3)的运动有关的所述至少一项信息的解析。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述n相电机对于每个电气相包括多个线圈(9)-垫片(8)组件。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述n相电机包括在所述电枢(7)上轴向堆叠的印刷电路(12)以形成定子，形成转子的所述编码器(3)被轴向地设置在所述印刷电路的上方以形成轴向磁通机器，其中，所述传感器(4)轴向地读取由所述编码器传送的所述至少一项信息。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述线圈(9)中的每个线圈由多个层的包括至少一个导电匝(13)的印刷电路(12)形成，所述导电匝连接在一起以形成所述线圈(9)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述齿(10)的宽度ld类似于所述凹槽(11)的宽度le。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述齿(10)的宽度ld与n*lp的比值和/或所述凹槽(11)的宽度le与n*lp的比值在±40％的制造公差内是归一的或分数的。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述凹槽(11)的深度大于或等于所述齿(10)的宽度ld。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述传感器(4)和所述线圈(9)安装在印刷电路(12)的表面处。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的n相电机，其特征在于，所述电力供应系统(2)能够使用由所述确定系统传送的所述至少一项信息来驱动所述可动构件(1)的运动和/或通过所述线圈(9)控制所述电力供应系统的电力供应。

技术总结
本发明涉及一种N相电机，其包括：被安装成相对于固定构件运动的可动构件(1)、用于确定与所述可动构件的运动有关的至少一项信息的确定系统、以及由所述信息管理的电力供应系统(2)，所述确定系统包括具有磁道的编码器(3)，所述固定构件具有对于每个相配备有至少一个导电线圈的电枢(7)，所述线圈磁耦合到所述磁道，所述电枢(7)具有垫片(8)，线圈分别围绕所述垫片布置，所述垫片分别具有齿，所述齿由凹槽间隔开，以引导线圈和编码器(3)之间的磁通量，使得向线圈的电力供应引起编码器(3)运动和/或编码器(3)的运动引起电力供应给所述线圈。

技术研发人员：K·博伊西,Q·贝勒敏诺尔
受保护的技术使用者：NTN-SNR轴承股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13