[發明專利]銅損減少型驅動電動機

在審

• 申請號: 201210261266.2
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102904352A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 鄭大成
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: H02K1/08
• 分類號: H02K1/08;H02K3/04
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

技術領域

?本發明涉及混合型動力車或電動汽車的驅動電動機，尤其是一種驅動電動機，改變形成磁力矢量的線圈形狀，從而降低銅損耗。

背景技術

一般，混合型動力車或電動汽車都會應用驅動電動機。提高驅動電動機的效率，可提高混合型動力車的燃料效率（每升油行駛距離），電動汽車可提高行駛的距離（每充電一次行駛的距離）。

圖4顯示的是一般的混合型動力車或電動汽車應用的驅動電動機的損失率（Loss?Rate）。

圖4（甲）所示的是市內行駛（低速1,000rpm）時的狀態，如圖所示驅動電動機（80KW）當中以20度為基準時，能看得出，因為頻率較低，永久磁鐵及轉子、定子的鐵損較低，但是相反銅損耗很大。

此時，總損耗當中銅損耗約占94%。

這是由于，在市內行駛狀態時其速度為低速，但是又要求高轉矩而引起的結果。

相反，圖4（乙）是在高速公路行駛（高速11,500rpm）時的狀態，如圖所示驅動電動機（80KW）當中，銅損耗與低速行駛時相比低了很多，但是由于提高了頻率，鐵損隨之增高了很多。

這是由于，鐵損是由渦流損耗和滯留損耗組成的。

但是，此時總損耗當中銅損耗所占比率約為45%，也占有很高的比率。

這是由于，此時為高速狀態，同時又是低轉矩的原因。

如上所述，可知為了提高驅動電動機的效率，就要降低損耗，特別是要降低由線圈引起的銅損耗。

通常，增加線圈的面積可減少銅損耗，減少銅損耗是實現高效率驅動電動機的最關鍵因素。

圖3是，如上所述，為了降低銅損耗而設置的驅動電動機線圈結構。

如圖3甲所示，線圈200是通常用的環形線圈，但是其結構是為了減少線圈200在芯槽鍥100的芯空間101所占有的空間，因此相對的減少了其線圈直徑。

在此，上述芯空間101是根據芯槽鍥100的寬幅的增加（Sb）而空間也隨之增加（Sa）的結構形成，芯空間101同時又劃分為至少二個分離空間101a、101b。

此時，用小直徑線圈200稠密的填充芯空間101，相對的減少了芯空間101的空的空間(Empty?Space)，即死空間(Dead?Space)。

但是，在電動機性能角度上降低線圈200的直徑是有限的，因此，如圖3甲放大部分所示，在芯空間101當中必定會存在死空間，導致了降低銅損耗的有限性。

相反，圖3乙是，線圈400與芯槽鍥300的芯空間301形成相同的結構，從而避免了類似于環形線圈的死空間存在。

這時，上述芯空間301是由與芯槽鍥100的寬幅增加（tb）相應寬幅（ta）形成，上述芯空間301上的線圈400至少要形成四層的結構。

因此，在此狀態下可增加線圈400的面積或線圈數量，則與環形線圈相比更能減少銅損耗，從而可進一步接近高效率驅動電動機的設計目標。

這是由于，根據磁動勢F=N(轉數)*I（電流）的特性，使用同樣的電流也可以增大磁動勢，磁動勢的增大又能增加轉矩，可改善輸出密度。

但是，如上述結構，芯槽鍥300可逐漸增大寬幅（tb），但是線圈400形成一定的寬幅（ta），如圖3乙右圖所示，必定會存在著飽和磁通量密度及磁動勢相對稀薄的領域（a）。

因此，雖然與環形線圈相比，相對的減少了銅損耗，但還是存在著如上所述的飽和磁通量密度及磁動勢稀薄的領域（a），因此在開發高效率驅動電動機方面還是存在著一定的缺點。

發明內容

技術課題

考慮到如上所述問題點，本發明提供，根據逐漸增大的寬幅線圈寬幅也隨之增加，在整個范圍內提高飽和磁通量密度及反電動勢，提高效率，同時又避免了死空間的存在，使線圈面積最大化，從而降低了銅損耗，實現高效率的、銅損減少型驅動電動機的目的。

技術方案

為了達到上述目的，本發明提供一種銅損減少型驅動電動機，其特征在于，包括：從中心向外圍寬幅逐漸變大的芯槽鍥；在上述芯槽鍥內部根據芯槽鍥形狀，從中心向外圍寬幅逐漸變大的空的空間，即線圈空間；與上述線圈空間形狀相一致，以無死空間(Dead?Space)狀態繞卷，在繞卷狀態下相互層疊的、至少為一個以上的線圈。上述線圈空間，從中心向外圍形成錐形。在上述線圈空間層疊的線圈，其數量為四個，且上述四個線圈向上述線圈空間外圍，其大小逐漸增大。

有益效果