本發明涉及電氣工程和機械工程領域，并且更具體地涉及軸向磁通電機。
背景技術：
1、電動或混合電動車輛當前使用電力牽引或推進馬達，其通常是徑向磁通電機，即這種機器的定子繞組相對于與機器的旋轉軸線相對應的軸向方向在徑向方向上產生磁通量。
2、為了減小用于電動車輛的牽引或推進的這種馬達的尺寸，設想將使用軸向磁通電機代替徑向磁通電機。這種類型的機器通常更緊湊，至少在與機器的旋轉軸線相對應的軸向方向上，這使其具有盤狀外觀。
3、這些軸向磁通電機中的一些具有有利的構造，特別是雙定子軸向磁通電機，其包括兩個繞組定子，優選地三個相，裝配有永磁體的轉子在所述繞組定子之間旋轉。對于這種類型的電機，在等效功率下，軸向磁通電機的半徑小于單定子電機的半徑。然而，這種雙定子電機的制造和組裝是復雜且昂貴的，特別是因為要對電機的每個定子的線圈進行電連接。實際上，在機器的彼此相對的兩個定子上，彼此面對的線圈必須由相同的供應相供應，同時具有沿相同方向流過這些線圈的電流，使得它們產生相同方向和相同指向的磁通量。這些要求意味著線圈的連接容易出錯。因此，需要定位系統來組裝電機，首先將每個定子的線圈正確地連接到導體母線，每個導體母線連接到電機的供應相，其次將這些導體母線電連接到本身連接到車輛的高壓電池的功率電子模塊（包括逆變器）。特別地，電機的線圈上的纏繞方向從一個定子到另一個定子反向，并且連接到電機的線圈的導體母線從一個定子到另一個定子具有不同的構造。用于每個定子的這些不同部件和這些定位系統使得制造和組裝機器是昂貴的。
技術實現思路
1、本發明通過提供一種軸向磁通三相電機和一種用于組裝這種電機的方法來至少部分地彌補現有技術的缺點，其減少了用于制造電機的部件的多樣性，并降低了其組裝期間的錯誤風險。
2、為此，本發明提供了一種三相軸向磁通電機，包括：
3、殼體，包括容納第一定子的第一部段和容納第二定子的第二部段，
4、轉子，能夠圍繞旋轉軸線旋轉，所述轉子在所述第一定子和所述第二定子之間容納在所述殼體中，
5、所述第一定子和所述第二定子，每個包括線圈并且分別包括第一三相圓形母線和第二三相圓形母線，所述第一圓形母線和所述第二圓形母線每個包括導電軌道，所述線圈的連接端子布置在所述導電軌道上，
6、以及在第一定子和第二定子上的至少第一、第二和第三供應相連接件，每個供應相連接件分別電連接到第一和第二圓形母線的導電軌道中的一個，并且每個供應相連接件被構造為在至少一個功率電子模塊的輸出端處分別由第一、第二和第三供應相供應，
7、所述電機的特征在于：
8、所述第一圓形母線、所述第二圓形母線、以及所述第一定子和所述第二定子的線圈在結構上是相同的，和
9、它還包括至少一個第一分度裝置和至少一個第二分度裝置，所述第一分度裝置用于對所述第一殼體部段中的所述第一圓形母線的位置進行分度，所述第二分度裝置用于對所述第二殼體部段中的所述第二圓形母線的位置進行分度，所述第一分度裝置和第二分度裝置能夠在所述殼體中定位所述第一圓形母線的連接端子中的電連接到所述第一定子的第二相連接件的預定連接端子，其與所述第二圓形母線的連接端子中的電連接到所述第二定子的所述第二相連接件的預定連接端子相對，所述第一相連接件和第三相連接件到導電軌道的電連接在所述第一定子上相對于所述第二定子相反。
10、在本技術中，“相對”或“面對面”或“在前面”是指徑向地和成角度地在相同位置處，徑向方向和成角度方向相對于由轉子的旋轉軸線給出的相同軸向方向限定，即使中間部分將被認為面對面的元件分開。
11、分度裝置例如是附接到圓形母線并嵌入每個殼體部段上的對應位置中的銷。替代地，它們可以是每個圓形母線的預定端子上的標記。相對于圓形母線的預定連接端子的角位置來確定每個圓形母線上的分度裝置的角位置。
12、由于本發明，僅需要第一分度裝置和第二分度裝置來避免組裝機器時的電連接錯誤。第一圓形母線、第二圓形母線以及第一定子和第二定子的線圈在結構上是相同的，這意味著圓形母線和線圈從一個定子到另一個定子是可互換的。特別地，第一定子和第二定子上的線圈具有相同的纏繞方向。部件種類的這種減少節省了制造成本并簡化了組裝。
13、應當注意，在本發明中，每個圓形母線包括其自己的導電軌道和將這些導電軌道連接到定子的線圈的連接端子。因此，當圓形母線容納在電機的殼體中時，圓形母線相對于與電機的旋轉軸線正交的平面彼此不對稱。如果是這種情況，則不需要反轉兩個定子上的第一和第二相連接件來操作電機。
14、本發明還節省了用于第二圓形母線的生產模具，因為用于第一圓形母線的生產模具可以用于生產第二圓形母線，并且因此也節省了用于該第二圓形母線的單獨生產線。
15、應當注意，與預定連接端子連接的第二相連接件由任何供應相供應，但是對于兩個預定連接端子是相同的，重要的是第一定子上的其他相連接件相對于第二定子是相反的，如將詳細描述的。此外，圓形母線形成將線圈的連接端子成角度地定位的結構，但是這些結構不一定是完全圓形或閉合的。
16、根據本發明的電機的有利特征，第一分度裝置是附接到第一圓形母線并且適于嵌入第一殼體部段的專用位置中的第一端子塊，并且第二分度裝置是附接到第二圓形母線并且能夠嵌入第二殼體部段的專用位置中的第二端子塊，第一端子塊和第二端子塊分別包括第一圓形母線和第二圓形母線的第一、第二和第三相連接件。
17、有利地，彼此連接的第一圓形母線和第一端子塊的組件形成與由彼此連接的第二圓形母線和第二端子塊的組件形成的結構相同的結構。在結構上意味著機械部件是相同的，但是它們與供應相的連接可以不同。第一端子塊和第二端子塊例如在殼體中定位在面對的位置中，并且以相同的方式定位在每個圓形母線上，以便由于對預定連接端子的明智選擇而在結構上從一個定子到另一個定子是可互換的。這防止了電連接錯誤。
18、在根據本發明的電機的一個實施例中，第一定子的線圈以星形連接，第二定子的線圈以星形連接，第一定子和相應地第二定子的線圈的連接端子在第一圓形母線和相應地第二圓形母線的具有連接端子的一個面上限定沿順時針方向以旋轉通過預定角度的方式重復的相同的序列，并且第一圓形母線上的預定連接端子的位置和第二圓形母線上的預定連接端子的位置在第一和第二圓形母線的連接端子的序列中是相同的。換句話說，第一和第二圓形母線中的任一個上的預定連接端子選自連接到第二相連接件的連接端子中的任一個。
19、優選地，在根據本發明的電機的該實施例中，第一端子塊的第二相連接件在角度上位于與第一圓形母線的預定連接端子相同的位置處。類似地，第二端子塊的第二相連接件優選地位于與第二圓形母線的預定連接端子相同的角位置處。因此，盡管第一端子塊和第二端子塊上的相連接件相反，但是簡單地將兩個端子塊彼此完全相對放置，以將第一定子和第二定子正確地定位在殼體中。
20、替代地，在本發明的該實施例中，當電機的極對的數量是奇數時，第一端子塊的第二相連接件相對于第一圓形母線的預定連接端子以180°成角度地定位。優選地，在該替代方案中，第二端子塊的第二相連接件與第二圓形母線的預定連接端子成180°的角度定位，以便必須將第一端子塊與第二端子塊完全相對放置，以便將第一定子和第二定子正確地定位在電機的殼體中。
21、最后，在本發明的該實施例中，第一圓形母線和第二圓形母線每個優選地包括中性點的導電軌道，第一定子的所有線圈和第二定子的所有線圈分別連接到該中性點的導電軌道。
22、在本發明的另一個實施例中，第一定子的線圈以三角形連接，第二定子的線圈以三角形連接，第一定子和相應地第二定子的線圈的連接端子在第一和第二圓形母線的分別具有連接端子的面上限定相同的序列，該序列沿順時針方向以旋轉通過預定角度的方式重復，并且第一圓形母線上的預定連接端子在第一和第二圓形母線的連接端子的序列中對應于第二圓形母線上的緊接在預定連接端子之后的連接端子。
23、優選地，在本發明的該另一實施例中，第一端子塊的第二相連接件成角度地位于第一圓形母線的兩個連接端子之間，這兩個連接端子電連接到第一定子的第二相連接件。同樣優選地，在本發明的該另一實施例中，第二端子塊的第二相連接件成角度地位于第二圓形母線的兩個連接端子之間，這兩個連接端子電連接到第二定子的第二相連接件。由于第一分度裝置和第二分度裝置分別在第一圓形母線和第二圓形母線上成角度地定位在連接到的第二相連接件的兩個連續連接端子之間，因此將第一端子塊與第二端子塊完全相對放置以將第一定子和第二定子正確地定位在電機的殼體中就足夠了。
24、最后，取決于根據本發明的電機的線圈的星形或三角形連接，例如相對于電連接到第二相連接件的用于圓形母線的連接端子的角位置，或者相應地相對于電連接到第二相連接件的兩個連續的圓形母線連接端子的角位置，確定每個圓形母線上的分度裝置的角位置。這使得容易將連接到兩個圓形母線的第二相連接件的所有連接端子面對面放置。
25、根據本發明的電機的有利特征，第一圓形母線的導電軌道形成連接到第三相連接件的外環、由外環圍繞并連接到第二相連接件的中間環、以及由中間環圍繞并連接到第一相連接件的內環，
26、所述第二圓形母線的所述導電軌道形成連接到所述第一相連接件的外環、由所述外環圍繞并連接到所述第二相連接件的中間環、以及由所述中間環圍繞并連接到所述第三相連接件的內環，
27、第一端子塊的第一、第二和第三相連接件分別與第二端子塊的第一、第二和第三相連接件相對放置。
28、兩個圓形母線的相連接件相對于與轉子的旋轉軸線正交的平面的這種軸向對稱進一步降低了連接錯誤的風險。它還允許相連接件電連接到功率電子模塊，而不穿過形成這些電連接的電導體。
29、為了進一步促進這些電連接件的產生，優選地，根據本發明的電機還包括將第一端子塊的第一相連接件、第二相連接件和第三相連接件分別電連接到第二端子塊的第一相連接件、第二相連接件和第三相連接件的導電桿，導電桿每個包括電連接端子，該電連接端子適于接收用于電連接到所述至少一個功率電子模塊的供應相的連接構件。
30、本發明還涉及一種用于組裝根據本發明的三相軸向磁通電機的方法，包括以下步驟：
31、將所述第一供應相連接件、所述第二供應相連接件和所述第三供應相連接件電連接到所述第一圓形母線，
32、將所述第一供應相連接件、所述第二供應相連接件和所述第三供應相連接件電連接到所述第二圓形母線，
33、使用所述至少一個第一分度裝置將所述第一圓形母線定位在所述第一殼體部段中，
34、使用所述至少一個第二分度裝置將所述第二圓形母線定位在所述第二殼體部段中，
35、將所述第一定子的線圈電連接到所述第一圓形母線的連接端子，
36、將所述第二定子的線圈電連接到所述第二圓形母線的連接端子，
37、安裝所述轉子，
38、閉合所述殼體。
39、當然，這些步驟不一定遵循該列表的順序。特別地，電連接步驟可以在電連接步驟之前或之后執行，特別是當分度裝置不包括相連接件時。此外，如果殼體包括兩個單獨的半殼體，每個半殼體限定容納定子中的一個定子的殼體的部段，兩個半殼體必須旋擰在一起以閉合殼體，則在圓形母線定位步驟之后執行轉子安裝步驟。在這種情況下，在將兩個半殼體擰在一起之前，將轉子插入兩個半殼體之間。另一方面，如果殼體由蓋封閉，則轉子可以在圓形母線中的一個被定位之前放置。
40、當分度裝置是第一和第二端子塊時，將第一、第二和第三供應相連接件電連接到第一圓形母線和第二圓形母線的步驟對應于將第一端子塊附接到第一圓形母線和將第二端子塊附接到第二圓形母線，并且將第一圓形母線定位在第一外殼部段中和將第二圓形母線定位在第二外殼部段中的步驟包括將第一端子塊和第二端子塊分別定位在第一外殼部段和第二外殼部段的專用位置中。