一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電的制造方法
【專利摘要】一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，是完全對稱的結構，包括兩個定子鐵心，其上繞有三相繞組，兩個定子鐵心通過外側(cè)的兩定子連接孔連接在一起，內(nèi)側(cè)與支撐軸連接在一起，支承軸為空心軸結構；兩個轉(zhuǎn)子鐵心通過圓錐軸承支承在支承軸上，并和定子鐵心留有1mm間隙，轉(zhuǎn)子鐵心上開有矩形開槽，其中鑲嵌有永磁體，通過鋁圈固定在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部；兩轉(zhuǎn)子鐵心之間通過螺栓連接在一起，本實用新型轉(zhuǎn)子電機輸出轉(zhuǎn)矩大，結構簡單緊湊，布置方便；磁場拓撲結構為空間磁路，氣隙方向為軸向，這種磁路分布形式在低速下可以輸出較大轉(zhuǎn)矩，適合應用于電動汽車，作為直驅(qū)力矩電機；交流電機控制方法多，可實現(xiàn)多種控制策略，使電動汽車獲得優(yōu)越的驅(qū)動性能。
【專利說明】
一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于汽車【技術領域】，具體涉及一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機。

【背景技術】
[0002]隨著近幾年來能源形勢越來越嚴峻，各大汽車廠商紛紛投入巨大的資金和精力研發(fā)新能源汽車，純電動汽車時新能源汽車的一個重要分支，近年來得到了快速發(fā)展，有學者預測，純電動汽車未來最有可能替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車成為汽車市場的主流。
[0003]現(xiàn)有的純電動汽車按電機的布置方式分為集中型、輪邊型和輪轂型電動汽車，其中集中型電動汽車采用一個電機作為驅(qū)動，替代原有發(fā)動機，保留汽車上的離合器、變速器，而輪邊型和輪轂型電動汽車均采用多個電機作為驅(qū)動，獨立控制電機，來實現(xiàn)電機的多種控制策略。輪邊型和輪轂型電動汽車因其科技含量高，技術附加值高，成為各公司和高校的研究熱點，對于這兩種形式的電動汽車，在研發(fā)過程中需要解決的關鍵技術有三點:1、電池續(xù)駛里程和管理系統(tǒng)；2、電機驅(qū)動性能；3、電機控制算法。
[0004]目前電機驅(qū)動性能方面主要存在的問題是，傳統(tǒng)電機適合在高速平穩(wěn)工況下工作，而輪轂型電動汽車電機的工況十分惡劣，同時需要電機在低速下能夠輸出較大的轉(zhuǎn)矩，以使得電動汽車結構上盡可能簡單可靠，效率盡可能高。三相異步電動機的性能無法滿足電動汽車的要求，因此近年來電動汽車的一個重要研究方向就是研制新型的輪轂電機，以提高電動汽車的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，采用盤式永磁電機進行機電一體化設計，使輪轂電機結構緊湊，運行穩(wěn)點，效率提聞。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0007]—種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，是完全對稱的結構，包括兩個定子鐵心4-1，定子鐵心4-1上繞有三相繞組4-2，兩個定子鐵心4-1通過外側(cè)的兩定子連接孔用螺栓連接在一起，定子鐵心4-1內(nèi)側(cè)與支撐軸I通過螺栓連接在一起，支承軸I為空心軸結構，其上開有走線孔，支承軸I在電機運行過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動；兩個轉(zhuǎn)子鐵心2-1通過圓錐軸承3支承在支承軸I上，并和定子鐵心4-1留有Imm間隙，轉(zhuǎn)子鐵心2_1上開有矩形開槽，其中鑲嵌有永磁體2-2，永磁體2-2通過鋁圈2-3固定在轉(zhuǎn)子鐵心2-1內(nèi)部，鋁圈2_3和轉(zhuǎn)子鐵心2-1之間為緊配合；兩轉(zhuǎn)子鐵心2-1之間通過螺栓連接在一起，中間墊有橡膠墊圈5作為密封。
[0008]所述的定子鐵心4-1是盤形結構，其上一側(cè)開有36個徑向齒槽，三相繞組4-2纏繞在齒槽中，每三個相鄰線圈為一相，A、B、C三相依次排列，每相繞組中中間線圈和另外兩個線圈中通入的電流方向始終相反，兩個定子鐵心4-1組成整個電機的固定部分。
[0009]所述的轉(zhuǎn)子鐵心2-1為內(nèi)凹盤形結構，內(nèi)凹部分也開有36個徑向齒槽，永磁體2-2鑲嵌在齒槽中，永磁體2-2充磁方向為周向，相鄰兩塊永磁體2-2相對的面極性相反，兩塊永磁體2-2的磁力線互相排斥，迫使磁力線向轉(zhuǎn)子的軸向延伸。
[0010]本實用新型的優(yōu)點為:外轉(zhuǎn)子電機輸出轉(zhuǎn)矩大，結構簡單緊湊，布置方便；磁場拓撲結構為空間磁路，氣隙方向為軸向，這種磁路分布形式在低速下可以輸出較大轉(zhuǎn)矩，適合應用于電動汽車，作為直驅(qū)力矩電機；交流電機控制方法多，可實現(xiàn)多種控制策略，使電動汽車獲得優(yōu)越的驅(qū)動性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結構示意圖，其中㈧圖為軸測圖，⑶圖為半剖軸測圖。
[0012]圖2是定子鐵心4-1、三相繞組4-2和支撐軸I裝配示意圖，其中(A)圖為結構軸測圖，(B)圖為二相繞組4-2分相不意圖。
[0013]圖3是轉(zhuǎn)子鐵心2-1、永磁體2-2、鋁圈2-3裝配示意圖，其中(A)圖為結構軸測圖，(B)圖為永磁體2-3安裝方向示意圖。
[0014]圖4是本實用新型與外接電氣模塊連接示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面參照附圖對本實用新型作詳細闡釋。
[0016]參照圖1，一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，是完全對稱的結構，包括兩個定子鐵心4-1，定子鐵心4-1上繞有三相繞組4-2，兩個定子鐵心4-1通過外側(cè)的兩定子連接孔用螺栓連接在一起，定子鐵心4-1內(nèi)側(cè)與支撐軸I通過螺栓連接在一起，支承軸I為空心軸結構，其上開有走線孔，支承軸I在電機運行過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動；兩個轉(zhuǎn)子鐵心2-1通過圓錐軸承3支承在支承軸I上，并和定子鐵心4-1留有Imm間隙，轉(zhuǎn)子鐵心2_1上開有矩形開槽，其中鑲嵌有永磁體2-2，永磁體2-2通過鋁圈2-3固定在轉(zhuǎn)子鐵心2-1內(nèi)部，鋁圈2-3和轉(zhuǎn)子鐵心2-1之間為緊配合；兩轉(zhuǎn)子鐵心2-1之間通過螺栓連接在一起，中間墊有橡膠墊圈5作為密封,防止電機內(nèi)部進水。
[0017]參照圖2，所述的定子鐵心4-1是盤形結構，其上一側(cè)開有36個徑向齒槽，三相繞組4-2纏繞在齒槽中，每三個相鄰線圈為一相，A、B、C三相依次排列，每相繞組中中間線圈和另外兩個線圈中通入的電流方向始終相反，兩個定子鐵心4-1組成整個電機的固定部分，三相繞組4-2的線頭通過走線孔從支撐軸I的空心部分連接到伺服驅(qū)動器。
[0018]參照圖3，所述的轉(zhuǎn)子鐵心2-1為內(nèi)凹盤形結構，內(nèi)凹部分也開有36個徑向齒槽，永磁體2-2鑲嵌在齒槽中，永磁體2-2充磁方向為周向，相鄰兩塊永磁體2-2相對的面極性相反，兩塊永磁體2-2的磁力線互相排斥，迫使磁力線向轉(zhuǎn)子的軸向延伸。
[0019]本實用新型的工作原理為:
[0020]參照圖4，圖中粗線代表強電連接，細線代表弱電連接，雙線代表機械連接，一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機與伺服驅(qū)動器連接，伺服驅(qū)動器與功率變換器連接，從電池處獲得電能；驅(qū)動整車ECU通過分析輪速傳感器的反饋信號和整車ECU的車速信號對伺服驅(qū)動器發(fā)出指令，控制四個輪轂電機獨立的運行，實現(xiàn)電動汽車的多種控制策略；每一個外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機的工作過程為:當伺服驅(qū)動器給外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機的三相繞組4-2中通入三相交變電流時，在定子鐵心4-1中產(chǎn)生磁場，這一磁場和轉(zhuǎn)子鐵心2-1中永磁體2-2的磁場相互作用，由于定子鐵心4-1中的磁場會根據(jù)通入的三相電流的相位發(fā)生變化，因而這兩個磁場的作用力方向始終保持不變，轉(zhuǎn)子鐵心2-1能夠發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)動，向外輸出轉(zhuǎn)矩。
【權利要求】
1.一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，是完全對稱的結構，包括兩個定子鐵心(4-1)，其特征在于:定子鐵心(4-1)上繞有三相繞組(4-2)，兩個定子鐵心(4-1)通過外側(cè)的兩定子連接孔用螺栓連接在一起，定子鐵心(4-1)內(nèi)側(cè)與支撐軸(I)通過螺栓連接在一起，支承軸(I)為空心軸結構，其上開有走線孔，支承軸(I)在電機運行過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動；兩個轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)通過圓錐軸承(3)支承在支承軸(I)上，并和定子鐵心(4-1)留有1_間隙，轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)上開有矩形開槽，其中鑲嵌有永磁體(2-2)，永磁體(2-2)通過鋁圈(2-3)固定在轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)內(nèi)部，鋁圈(2-3)和轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)之間為緊配合；兩轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)之間通過螺栓連接在一起，中間墊有橡膠墊圈(5)作為密封。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，其特征在于:所述的定子鐵心(4-1)是盤形結構，其上一側(cè)開有36個徑向齒槽，三相繞組(4-2)纏繞在齒槽中，每三個相鄰線圈為一相，A、B、C三相依次排列，每相繞組中中間線圈和另外兩個線圈中通入的電流方向始終相反，兩個定子鐵心(4-1)組成整個電機的固定部分。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電動汽車用外轉(zhuǎn)子盤式永磁輪轂電機，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子鐵心(2-1)為內(nèi)凹盤形結構，內(nèi)凹部分也開有36個徑向齒槽，永磁體(2-2)鑲嵌在齒槽中，永磁體(2-2)充磁方向為周向，相鄰兩塊永磁體(2-2)相對的面極性相反，兩塊永磁體(2-2)的磁力線互相排斥，迫使磁力線向轉(zhuǎn)子的軸向延伸。
【文檔編號】H02K1/27GK204179768SQ201420343087
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】趙升噸, 崔敏超, 陳超, 李靖祥, 李雪 申請人:西安交通大學