本發(fā)明涉及到一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)。
背景技術(shù):
目前,世界對(duì)環(huán)境越來(lái)越重視,而燃油汽車作為溫室氣體排放主體受到越來(lái)越多的制約,燃油緊張、油價(jià)上漲、減小排量等等,在可預(yù)見(jiàn)將來(lái)燃油汽車必將退出市場(chǎng)成為未來(lái)。作為燃油汽車替代品電動(dòng)汽車以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全舒適、經(jīng)濟(jì)環(huán)保進(jìn)入人們視線。本發(fā)明正是在此背景下提出一種高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)。傳統(tǒng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)為提高電機(jī)輸出功率所采用的方法為:增加電機(jī)電樞長(zhǎng)度,擴(kuò)大電機(jī)軸心高(電機(jī)半徑)。傳統(tǒng)方法增加電機(jī)電樞長(zhǎng)度不僅使電機(jī)整體質(zhì)量增加體積變大功率密度比降低,降低電動(dòng)汽車一次性續(xù)航里程,增加生產(chǎn)投入。而且對(duì)于體積尺寸相對(duì)固定的電動(dòng)汽車增加電機(jī)體積會(huì)進(jìn)一步帶來(lái)不便。
當(dāng)前,市場(chǎng)冷軋硅鋼按鋼材內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)分為取向硅鋼和無(wú)取向硅鋼。所謂取向硅鋼是指硅鋼片內(nèi)部晶粒排列具有明確的方向性,即各項(xiàng)異性;無(wú)取向硅鋼是指硅鋼片內(nèi)部晶粒排列沒(méi)有明確的方向性,即各項(xiàng)同性。一般取向硅鋼片用于大中小型變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器、磁放大扼流線圈磁屏蔽和磁開(kāi)關(guān);無(wú)取向硅鋼騙用于大中小型電動(dòng)機(jī)、整流器等。對(duì)于常用的取向硅鋼片,分為普通和高磁感兩類,普通取向硅鋼軋向平均飽和磁通密度為1.85T,橫向的平均飽和磁通密度為1.35T,且從橫向到軋向90度的范圍,不同角度方向上的磁通密度也隨角度增加而增加;高磁感取向硅鋼的軋向平均飽和磁感為1.90T,橫向的平均飽和磁通密度為1.30T,且從橫向到軋向90度的范圍,不同角度方向上的磁通密度也隨角度增加而增加;普通無(wú)取向硅鋼片個(gè)方向磁通密度相同,平均飽和磁通密度為1.70T。而硅鋼片的磁通密度是影響電機(jī)性能的重要參數(shù)?,F(xiàn)在制作電機(jī)定子常采用無(wú)取向硅鋼,但是無(wú)取向硅鋼由于內(nèi)部晶粒方向各向同性,從而導(dǎo)致峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度不高,制約了電機(jī)性能的提高。取向硅鋼由于內(nèi)部晶粒排列具有明確的方向性因此峰值磁感應(yīng)強(qiáng)度較高,但由于取向硅鋼片的磁鋼應(yīng)方向?yàn)閱我环较蚺c電機(jī)要求指向定子圓心方向不符,所以制約著取向硅鋼在電機(jī)定子中的應(yīng)用。如果直接用傳統(tǒng)方法使用取向硅鋼加工電機(jī)定子,在取向硅鋼的磁化方向上固然磁感應(yīng)強(qiáng)度有所提高,但在非磁化方向上磁感應(yīng)反而大大降低,所以直接用取向硅鋼加工是不合理的。因此亟待發(fā)明一種利用取向硅鋼生產(chǎn)高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)定子以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)增大電機(jī)尺寸以提高電機(jī)功率輸出弊端,本發(fā)明提出一種高轉(zhuǎn)速高扭矩汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種高轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī),包括強(qiáng)制水冷管道接口、電機(jī)機(jī)殼、定子、電機(jī)軸承、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)三相引出線、電機(jī)旋變與溫度接線端子、電機(jī)轉(zhuǎn)子,其特征在于:所述的電機(jī)定子由取向硅鋼片疊片制成,電機(jī)定子為由長(zhǎng)條狀的取向硅鋼片重疊并彎曲焊接的圓環(huán)構(gòu)成,取向硅鋼片的磁化方向朝向定子圓環(huán)的圓心。在定子上設(shè)置有定子齒、定子軛、定子繞組槽,在定子繞組槽內(nèi)安裝有定子繞組。將取向硅鋼片進(jìn)行橫向軋制,將軋制后的多片取向硅鋼片重疊,所有的取向硅鋼片的磁化方向一致,將重疊后的多片取向硅鋼片朝取向硅鋼片的磁化方向進(jìn)行彎曲,直到形成圓環(huán),并在對(duì)接處焊接,然后進(jìn)行定子齒、定子軛、定子繞組槽的機(jī)械加工。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,使用取向硅鋼片進(jìn)行軸向軋向加工得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子,提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率質(zhì)量比在不增加電機(jī)體積的情況下提高電機(jī)輸出功率以及峰值扭矩,大大提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能為驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)一步廣泛應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ)。
附圖說(shuō)明
圖1 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體;
圖2 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器部分;
圖3 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的定子部分;
圖4 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼定子齒部;
圖5 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼定子齒沖片圖;
圖6是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼單一定子齒磁力線;
圖7 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼單一定子齒磁疇分布;
圖8 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的無(wú)取向硅鋼單一定子齒磁疇分布;
圖9 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼與無(wú)取向硅鋼軋向偏離角度與鐵損關(guān)系;
圖10 是本發(fā)明一種使用取向硅鋼制作的車用永磁電機(jī)的取向硅鋼與無(wú)取向硅鋼偏離角度與磁感的關(guān)系;
實(shí)施方式
圖中一種高轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī),包括強(qiáng)制水冷管道接口、電機(jī)機(jī)殼、定子、電機(jī)軸承、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)三相引出線、電機(jī)旋變與溫度接線端子、電機(jī)轉(zhuǎn)子,其特征在于:所述的電機(jī)定子由取向硅鋼片疊片制成,電機(jī)定子為由長(zhǎng)條狀的取向硅鋼片重疊并彎曲焊接的圓環(huán)構(gòu)成,取向硅鋼片的磁化方向朝向定子圓環(huán)的圓心。在定子上設(shè)置有定子齒、定子軛、定子繞組槽,在定子繞組槽內(nèi)安裝有定子繞組。將取向硅鋼片進(jìn)行橫向軋制,將軋制后的多片取向硅鋼片重疊,所有的取向硅鋼片的磁化方向一致,將重疊后的多片取向硅鋼片朝取向硅鋼片的磁化方向進(jìn)行彎曲,直到形成圓環(huán),并在對(duì)接處焊接,然后進(jìn)行定子齒、定子軛、定子繞組槽的機(jī)械加工。
由于定子采用取向硅鋼片制成,這樣能充分利用取向硅鋼在其磁化方向具有較高磁通密度,在鐵芯齒部產(chǎn)生較高的磁密,提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率質(zhì)量比在不增加電機(jī)體積的情況下提高電機(jī)輸出功率以及峰值扭矩,大大提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能為驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)一步廣泛應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ)。