具有能量获取装置的电动机的制作方法

本发明涉及一种电动机，特别是永磁体激励同步电动机，所述电动机具有：定子，所述定子具有用于产生定子旋转场的定子绕组，其中电气的所述定子绕组具有至少一个绕组头；转子；能量获取装置，所述能量获取装置被设计用于从所述定子绕组的绕组头抽取能量；以及测量装置，所述测量装置为了其电能供应而与所述能量获取装置连接。

背景技术：

1、由wo2010/136052a1已知，从电动机的定子的绕组头抽取，也就是“获取”磁能，以由此向例如用于温度测量的测量装置供电。被设置用于获取能量的能量获取装置以及测量装置被布置在电动机的静止部分上，也就是其轴承盖上。但这种布置方式不利地对电动机的旋转部件无法进行准确的测量数据采集或者说为此需要相对高的技术成本。

技术实现思路

1、因此本发明提出的目的在于，在结构上改变开头所描绘类型的电动机，从而在转子上能利用自给自足的能量供应进行准确的测量数据采集。

2、本发明通过权利要求1的特征实现所提出的目的。

3、通过在转子上设置能量获取装置和测量装置，实现了直接在电动机的转子上采集例如物理参量的测量数据的可能性。为了即使在转子随旋转场一起同步运转的情况下也能保证足够的电能供应，能量获取装置具有至少一个电极，其用于从该电极与作为相反电极的绕组头之间所形成的电场抽取电能，所述电极在转子的周向上延伸并且被布置在转子的端侧旁边。由此可以为能量获取装置提供在电能上的足够的功率，以便由此能稳定地向转子上的用电器供电。如果是永磁体激励同步电动机并且因而在转子上没有用于他励的转子绕组，则这尤其有利。以这种方式能够对转子特有的测量参量，例如温度进行准确的、自给自足的测量数据采集。

4、优选导体迹线(leiterbahn)形成电极。导体迹线例如条带状地延伸。

5、为了在电极与相反电极或者说绕组头之间保证相对较高的电场强度并为此使它们之间的距离降到最低，可以规定，电极被设置为相对转子径向地凸出。

6、如果转子具有转子轭和特别是电绝缘的导线支架，所述导线支架被紧固在转子轭上并承载电极，则可以实现紧凑的结构尺寸。

7、优选地，导线支架具有在横截面上为圆环状的部段，在该部段上设置有电极，这可以进一步地简化结构。优选地，该部段为此被设计为空心柱形的。

8、当其上印制有电极的导线支架由塑料组成时，能量获取装置的结构可以被进一步简化。

9、在导线支架的外侧上设置有第一电极，以将电极与相反电极之间的距离保持得过低。由此可以创造相对较强的电场，以能够从能量获取装置提取出足够高的电功率。第二电极可以设置在导线支架的内测上，以保护该电极免于损坏。

10、如果设置在导线支架上的电极通过柔性电连接导线与能量获取装置连接，则甚至在相对较高的转速下也可以提供高稳定性。

11、当能量获取装置具有通过转子与电动机的地线电连接的接地导线时，可以为能量获取装置提供参考电势。

12、当测量装置具有传感器和用于传输该传感器的传感器数据的无线发送装置时，可以实现对测量数据的稳定的数据传输。

13、当电动机具有借助于脉冲宽度调制(pwm)对定子绕组的绕组电压进行控制或调节的马达控制或调节部时，可以在绕组头上产生对于供能而言足够的场。

技术特征：

1.一种电动机，特别是永磁体激励同步电动机，所述电动机具有：定子(3)，所述定子具有用于产生定子旋转场的定子绕组(4)，其中电气的所述定子绕组(4)具有至少一个绕组头(5a、5b、5c)；转子(2)；能量获取装置(10)，所述能量获取装置被设计用于从所述定子绕组(4)的绕组头(5a、5b、5c)抽取能量；以及测量装置(13)，所述测量装置为了其电能供应而与所述能量获取装置(10)连接，其特征在于，所述能量获取装置(10)与所述测量装置(13)被设置在所述转子(2)上，其中所述能量获取装置(10)具有至少一个电极(11a、11b)，至少一个所述电极用于从形成于所述电极(11a、11b)与作为相反电极的所述绕组头(5a、5b、5c)之间的电场(14)抽取电能，所述电极(11a、11b)在所述转子(2)的周向(u)上延伸并且被布置在所述定子(2)的端侧(2a)旁边。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，优选条带状延伸的导体迹线(11a)形成所述电极(11a、11b)。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，电极(11a)被设置为相对所述转子(2)径向地凸出。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其特征在于，所述转子(2)具有转子轭(7)和特别是电绝缘的导线支架(15)，所述导线支架被紧固在所述转子轭(7)上，特别地紧挨着所述转子轭(7)，并且所述导线支架承载所述电极(11a、11b)。

5.根据权利要求4所述的电动机，其特征在于，所述导线支架(15)具有在横截面上为圆环状的、特别是空心柱形的部段，在所述部段上设置有所述电极(11a、11b)。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的电动机，其特征在于，所述导线支架(15)由塑料制成，所述电极(11a、11b)被印制在所述导线支架上。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的电动机，其特征在于，所述第一电极(11a)被设置在所述导线支架(15)的外侧(15a)上和/或所述第二电极(11b)被设置在所述导线支架(15)的内侧(15b)上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动机，其特征在于，设置在所述导线支架(15)上的所述电极(11a、11b)通过柔性电连接导线(16a、16b)与所述能量获取装置(10)连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动机，其特征在于，所述能量获取装置(10)具有接地导线(17)，所述接地导线通过所述转子(2)与所述电动机(1)的地线电连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动机，其特征在于，所述测量装置(13)具有传感器(18a、18b)和用于传输所述传感器(18a、18b)的传感器数据的无线发送装置(19)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电动机，其特征在于，所述电动机(1)具有马达控制或调节部(20)，所述马达控制或调节部借助于脉冲宽度调制(pwm)对所述定子绕组(4)的绕组电压进行控制或调节。

技术总结
示出了一种电动机(1)，特别是永磁体激励同步电动机。为了能够从电动机(1)的定子(3)的定子绕组(4)抽取足够能量并另外能够采集电动机(1)的转子(2)的可靠测量数据，提出将能量获取装置(10)和测量装置(13)设置在转子(2)上，其中能量获取装置(10)具有至少一个电极(11a、11b)，其用于从形成于该电极(11a、11a)与作为相反电极的绕组头(5a、5b、5c)之间的电场(14)抽取电能，电极(11a、11b)在转子(2)的周向(U)上延伸并被布置在转子(2)的端侧(2a)旁边。

技术研发人员：海因里希·伯西,乌尔里克·阿曼,克里斯托弗·切希尔,斯坦尼斯拉夫·皮里恩科,格奥尔格·施密特
受保护的技术使用者：奥钢联汽车零部件代廷根两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17