[發(fā)明專利]帶有分數(shù)槽繞組的電機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310683229.5
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103872808A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L.郝;K.M.拉曼;E.L.凱瑟;R.布里森巴赫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/27;H02K3/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本公開通常涉及一種電機，特別是用于內(nèi)置式永磁體電機的優(yōu)化配置。

背景技術(shù)

電機諸如內(nèi)置式永磁體電機通常包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有多個交變極性的磁體，該些磁體被定位為鄰近轉(zhuǎn)子的外周邊。該轉(zhuǎn)子可在定子組件內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該定子組件通常包括多個定子繞組。定子組件的配置影響電機的扭矩輸出以及由電機產(chǎn)生的不期望的扭矩波動(導(dǎo)致振動和噪音)的量。

發(fā)明內(nèi)容

電機包括定子芯部，該定子芯部限定一些定子槽。轉(zhuǎn)子組件至少部分地被定位在定子芯部內(nèi)。轉(zhuǎn)子組件包括至少一個永磁體且限定一定數(shù)量(M)的極。多個定子繞組被定位在所述一些定子槽(Z)中且限定相的數(shù)量(M)。用于電機的優(yōu)化配置被指出，其最大化扭矩同時將扭矩波動，噪音和制造復(fù)雜度最小化。

電機限定每個極每個相的非整數(shù)個槽(X)，其表示為A(B/C)的形式的混合分數(shù)，其中A、B以及C是整數(shù)值。極的數(shù)量(P)可大于或等于12。優(yōu)化配置要求C的數(shù)值可不等于相的數(shù)量(M)。定子槽的數(shù)量(Z)和極的數(shù)量(P)的最大公約數(shù)(GCD)至少為6，其中GCD被定義為整除定子槽的數(shù)量(Z)和極的數(shù)量(P)的最大正整數(shù)。

在一個實例中，每個極每個相槽的數(shù)值(X)是恰好是21/2。在一個實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是12且定子槽的數(shù)量(Z)是90。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是14且定子槽的數(shù)量(Z)是105。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是16且定子槽的數(shù)量(Z)是120。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是18且定子槽的數(shù)量(Z)是135。

在另一實例中，每個極每個相槽的數(shù)值(X)是恰好31/2。在一個實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是12且定子槽的數(shù)量(Z)是126。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是14且定子槽的數(shù)量(Z)是147。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是16且定子槽的數(shù)量(Z)是168。

在另一實例中，每個極每個相槽的數(shù)值(X)是恰好11/2。在一個實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是14且定子槽的數(shù)量(Z)是63。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是16且定子槽的數(shù)量(Z)是72。在另一實例中，相的數(shù)量(M)是3，極的數(shù)量(P)是18且定子槽的數(shù)量(Z)是81。

多個定子繞組可包括每個相至少五個平行路徑。定子槽的數(shù)量(Z)和極的數(shù)量(P)的最小公倍數(shù)(LCM)可至少為72。該LCM被定義為可被定子槽的數(shù)量(Z)和極的數(shù)量(P)兩者整除的最小正整數(shù)。

當結(jié)合附圖時，從下面的用于執(zhí)行如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的一些最佳方式和其它實施例的具體描述可容易地明白本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點，以及其它特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1是具有定子組件的電機的示意性平面圖；

圖2是根據(jù)第一實施例沿圖1中的軸線2-2的電機的示意性部分橫截面視圖；

圖3是圖1中所示的定子組件的示意性部分橫截面視圖；

圖4是圖2中所示的部分4的放大圖；

圖5是根據(jù)第二實施例沿圖1中的軸線2-2的電機的示意性部分橫截面視圖；

圖6是根據(jù)第三實施例沿圖1中的軸線2-2的電機的示意性部分橫截面視圖；及

圖7是圖1中的定子組件的定子繞組的每個相位的電連接或平行路徑的一個實例的示意性圖解。

具體實施方式

參考附圖，其中在幾個附圖中相同的參考標號指示相同或相似的部件，圖1是電動機/發(fā)動機或電牽引機的示意性平面圖，此處被稱為電機10。電機10可被使用在車輛12中。車輛12可為乘客或商務(wù)汽車，比如混合動力電動車輛，包括插電式混合動力電動車輛，增程式電動車輛，或其他車輛。該電機10可包括任何設(shè)備，該設(shè)備被配置為通過例如轉(zhuǎn)換電能為旋轉(zhuǎn)運動以產(chǎn)生電機扭矩。例如，電機10可被配置為從電源(比如電池組列陣(未示出))接收電能。電源可被配置為儲存或輸出電能，比如直流電(DC)電能。車輛12可包括逆變器(未示出)，用于將來自電池組列陣的直流電電能轉(zhuǎn)換為交流電(AC)電能。該電機10可被配置為使用來自逆變器的AC電能以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。電機10還可被配置為當被提供扭矩（比如發(fā)動機扭矩）時產(chǎn)生電能。