本發(fā)明涉及一種電機(jī)，包括：至少部分導(dǎo)電的、處于基準(zhǔn)電位上的殼體；定子，在該定子上設(shè)計(jì)有槽狀的用于定子繞組的接納部，其中，在接納部中分別設(shè)有在轉(zhuǎn)子側(cè)封閉所述接納部的封閉元件；和在定子內(nèi)部以能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明還涉及一種包括所述電機(jī)的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)：

上述電機(jī)特別被設(shè)計(jì)為異步電機(jī)，但也被設(shè)計(jì)為永磁式或他激式同步電機(jī)并且一段時(shí)間以來被用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車。為了構(gòu)造定子，疊片組具有槽狀的接納部，用于多個(gè)彼此絕緣的定子繞組。接納部可以通過經(jīng)常被稱為槽楔的封閉元件封閉。定子繞組典型地通過逆變器饋電，該逆變器由直流電壓轉(zhuǎn)換了在千赫范圍內(nèi)的多相交流電壓。作為逆變器的開關(guān)元件通常使用功率半導(dǎo)體元件、如igbt或gto。

當(dāng)然，通過定子繞組一方面相對于轉(zhuǎn)子和另一方面相對于定子疊片組的電絕緣布置，產(chǎn)生了這些部件的電容耦合。被接通的逆變器還具有電壓中性點(diǎn)部件，其相對于基準(zhǔn)電位、即特別是地電位具有共模電壓。通過所謂的寄生電容，共模電壓傳輸?shù)诫姍C(jī)的軸上并因此相對于基準(zhǔn)電位產(chǎn)生軸電壓。在此，特別在一個(gè)或多個(gè)電機(jī)軸承上出現(xiàn)所謂的du/dt電流。此外，軸電壓可以隨機(jī)擊穿軸承的潤滑劑，這種擊穿導(dǎo)致金屬軸承部件的火花侵蝕(電火花加工electricaldischargemachining，edm)。這種edm電流會在相對較短的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致軸承受損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的在于，提出一種電機(jī)，其中，通過在引導(dǎo)共模電壓的繞組與轉(zhuǎn)子之間的電容耦合減弱出現(xiàn)的效果。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，在開頭所述類型的電機(jī)中根據(jù)本發(fā)明提出，封閉元件具有平坦的、能導(dǎo)電的導(dǎo)體區(qū)域，用于相對于轉(zhuǎn)子屏蔽定子繞組，其中，導(dǎo)體區(qū)域與殼體導(dǎo)電連接。

本發(fā)明基于以下考慮：通過以下方式實(shí)現(xiàn)定子繞組相對于轉(zhuǎn)子的靜電屏蔽，即僅在直接位于定子繞組與轉(zhuǎn)子之間的空間中布置與基準(zhǔn)電位連接的導(dǎo)體區(qū)域。由此實(shí)現(xiàn)了在這些區(qū)域之間的寄生電容的顯著降低。與導(dǎo)體區(qū)域在定子與轉(zhuǎn)子之間的直通的設(shè)計(jì)相比，導(dǎo)體區(qū)域在接納部中的布置有利地抑制了渦流。因此可以有利地在不使用封閉元件的情況下簡單地改裝已知的電機(jī)或通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式替換現(xiàn)有的封閉元件。在過去曾在電機(jī)的區(qū)域中為了牽引力目的而通常放棄封閉元件。由于封閉元件、特別是槽楔在電機(jī)中的應(yīng)用長時(shí)間已知，因此本發(fā)明有利地建立在牢固的技術(shù)基礎(chǔ)上。

在此適宜地，封閉元件被這樣構(gòu)造，即導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)計(jì)在接納部的整個(gè)長度上。因此可以實(shí)現(xiàn)，在定子的整個(gè)長度上對具有寄生電容的區(qū)域進(jìn)行屏蔽。因此與沿封閉元件僅部分形成導(dǎo)體區(qū)域相比，有利地更好減低了電容耦合。在此適宜的是，導(dǎo)體區(qū)域也被設(shè)計(jì)在封閉元件的整個(gè)寬度上，使得接納部被完全屏蔽。

在根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)中特別有利的是，導(dǎo)體區(qū)域超出于定子的至少一個(gè)端側(cè)以導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部的形式繼續(xù)延伸并被布置在轉(zhuǎn)子與至少一個(gè)包括多個(gè)定子繞組的繞組頭部之間。這種設(shè)計(jì)在端側(cè)的繞組頭部在很大程度上促使定子與轉(zhuǎn)子之間的電容耦合，這可以通過以下方式被降低，即導(dǎo)體區(qū)域在接納部之外通過導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部確保了屏蔽。這種導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部可以被設(shè)計(jì)為封閉元件的延長部，然而優(yōu)選地，導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部由與導(dǎo)體區(qū)域?qū)щ娺B接的額外的元件構(gòu)成。由此可以實(shí)現(xiàn)寄生電容耦合的進(jìn)一步降低。

在一個(gè)有利的改進(jìn)方案中設(shè)計(jì)為，導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部從封閉元件出發(fā)梯形地?cái)U(kuò)大并且/或者與殼體部段導(dǎo)電連接。由于端側(cè)的繞組頭部典型地具有比接納部寬的尺寸，提出以下建議，梯形地?cái)U(kuò)大導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部。在此，該梯形在接納部側(cè)的底側(cè)比與之相對的對側(cè)窄。適宜地，該對側(cè)可以直接與殼體部段導(dǎo)電連接。優(yōu)選地，導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部為了盡可能大幅度降低電容而以靠近繞組頭部延伸的方式引導(dǎo)至殼體部段。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的所有所述的實(shí)施方式可以這樣構(gòu)造，即導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)計(jì)為封閉元件的第一表面層。在此特別考慮借助導(dǎo)電材料給基體涂層。在此可以考慮具有足夠?qū)щ娦缘乃心軐?dǎo)電的金屬和由這些金屬組成的合金，例如銅或鋁。表面層可以特別具有在100nm到10μm之間、優(yōu)選在1μm到5μm之間的厚度。為了實(shí)現(xiàn)所述表面層考慮所有能夠?qū)崿F(xiàn)以所給出厚度進(jìn)行表面涂層的涂層方法、例如噴射涂層方法或浸漬涂層方法或氣相沉積方法。明確地也可以設(shè)計(jì)為，第一表面層被設(shè)計(jì)在封閉元件的整個(gè)表面上。由此可以額外地實(shí)現(xiàn)在定子繞組與定子疊片組之間的電容耦合的有利的降低。整體上，將導(dǎo)體區(qū)域?qū)崿F(xiàn)為第一表面層有助于，基于導(dǎo)體區(qū)域的薄的可通流的橫剖面盡可能地抑制渦流。

根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的一個(gè)適宜的改進(jìn)方案還提出，導(dǎo)體區(qū)域至少部分地由導(dǎo)電的薄膜或被導(dǎo)電材料涂層的薄膜構(gòu)成。這特別涉及導(dǎo)體區(qū)域通過與其導(dǎo)電連接的作為導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部的薄膜被延伸。這提供了導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部的一個(gè)可簡單實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式。在導(dǎo)電薄膜或薄膜的導(dǎo)電涂層的材料和厚度方面可以轉(zhuǎn)用上面段落的實(shí)施方式。類似地也適用于上面所述的優(yōu)點(diǎn)。此外除了導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部之外，也可以通過給封閉元件加入這種薄膜來實(shí)現(xiàn)第一表面層。

在根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)中還優(yōu)選的是，導(dǎo)體區(qū)域至少在與定子的接觸區(qū)域中具有電絕緣的第二表面層。高效地避免導(dǎo)體區(qū)域上的渦流的前提條件是在各個(gè)封閉元件的導(dǎo)體區(qū)域與定子的疊片組之間的充分電絕緣。為此，優(yōu)選地將絕緣的第二表面層施加到特別被設(shè)計(jì)為第一表面層的導(dǎo)體區(qū)域上。這特別涉及與疊片組的接觸區(qū)域，然而也可以包括導(dǎo)體區(qū)域的另外的部段。為了實(shí)現(xiàn)第二表面層特別考慮噴射涂漆或浸漬涂漆。

原則上適宜的是，封閉元件包括由塑料、特別是熱固性塑料制成的基體。這種塑料通常是不導(dǎo)電的并因此限制了在導(dǎo)體區(qū)域上出現(xiàn)渦流，使得盡可能地抑制該渦流。為此特別適合以熱固性塑料制成封閉元件，其中，在要應(yīng)用的材料的選擇方面由于典型地在電機(jī)中出現(xiàn)的溫度，需要重視的是充分的耐溫性。

適宜地，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)被這樣設(shè)計(jì)，即選擇地電位作為基準(zhǔn)電位。這尤其適合于進(jìn)行饋電的逆變器的地電位，使得通過屏蔽產(chǎn)生電容耦合的有效降低。

除了電機(jī)之外本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車，該機(jī)動(dòng)車包括根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)。所有關(guān)于電機(jī)的實(shí)施方式都可以類似地轉(zhuǎn)用于機(jī)動(dòng)車，使得也能夠利用該機(jī)動(dòng)車實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征由下面所述的實(shí)施例以及根據(jù)附圖得出。其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的剖面的原理圖，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的封閉元件的剖面的原理圖，

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的封閉元件的俯視原理圖，和

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)1，包括殼體2、定子3和借助軸16以及兩個(gè)軸承5、6以能圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線7轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的轉(zhuǎn)子8。在此，定子3包括帶有多個(gè)轉(zhuǎn)子側(cè)的接納部10的疊片組9，定子繞組11穿過該疊片組延伸。接納部10分別通過封閉元件4封閉。在定子3的端側(cè)12、13上分別設(shè)計(jì)有繞組頭部14、15。在封閉元件4上在其整個(gè)長度上設(shè)計(jì)有導(dǎo)體區(qū)域23，該導(dǎo)體區(qū)域在端側(cè)12、13上分別具有由導(dǎo)電薄膜構(gòu)成的導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部17、18。其與處于地電位上的殼體2導(dǎo)電連接。

在這種電機(jī)1中，在具有繞組頭部15的定子繞組11與轉(zhuǎn)子8之間形成寄生電容，這是因?yàn)樵谶@些導(dǎo)電元件之間存在共模電壓并且它們被起電介質(zhì)作用的以空氣填充的空間19分隔開。但該電容被通過以下方式降低，即封閉元件4的導(dǎo)體區(qū)域23對轉(zhuǎn)子8屏蔽在疊片組內(nèi)部延伸的定子繞組11與并且導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部17、18還起到屏蔽繞組頭部14、15的作用。導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部17、18在此被靠近繞組頭部14、15地引導(dǎo)，以便在它們之間產(chǎn)生盡可能高的電容，但其通過殼體2處于地電位上并且因此引起總電容的降低。這通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即通過插入封閉元件4，總電容被理解為兩個(gè)子電容的串聯(lián)連接，其始終小于最小的單個(gè)電容。

圖2和圖3分別示出封閉元件4的原理圖，其中，圖2是楔形的封閉元件的剖面圖，圖3是設(shè)計(jì)為楔形的封閉元件4的寬的主平面的俯視圖。在基體22上在其整個(gè)長度和寬度上涂覆形成導(dǎo)體區(qū)域23的、由銅制成的第一表面層20。其還具有由電絕緣的漆制成的第二表面層21。該第一表面層20被設(shè)計(jì)為1μm的厚度并且因此對于渦流提供了高電阻。第二表面層21被設(shè)計(jì)為明顯更厚，其中，尺寸比例不是按照正確比例的。此外，兩個(gè)導(dǎo)體區(qū)域擴(kuò)展部17、18與第一表面層20導(dǎo)電連接。它們由塑料薄膜構(gòu)成，該塑料薄膜被借助薄的銀層以下述方式蒸鍍，即導(dǎo)體區(qū)域23能與殼體導(dǎo)電連接。第二表面層21在此被設(shè)計(jì)用于使得導(dǎo)體區(qū)域23相對于定子3的疊片組9絕緣。

最后，圖4示出根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車24，在該機(jī)動(dòng)車中裝入用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)1。通過在電機(jī)1中所使用的、前述的借助封閉元件4對轉(zhuǎn)子8屏蔽定子繞組11的方法，可以阻止edm電流通過軸承5、6并可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車24中電機(jī)1的更長的使用壽命。