[發(fā)明專(zhuān)利]繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510516404.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105680597B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁洪碩;樸商振;李政祐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H02K1/32
• 分類(lèi)號(hào): H02K1/32;H02K3/34;H02K1/26;H02K3/46
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;楊震

本公開(kāi)提供一種繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。其包括轉(zhuǎn)子本體，所述轉(zhuǎn)子本體在定子內(nèi)以預(yù)定的空氣間隙可旋轉(zhuǎn)地安裝，且其中轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈纏繞在多個(gè)轉(zhuǎn)子齒內(nèi)。通過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)子本體軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈，繞線(xiàn)筒被固定轉(zhuǎn)子本體上，并支撐轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈。所述轉(zhuǎn)子本體形成多個(gè)在其中軸向?qū)ν獠块_(kāi)放的空氣移動(dòng)通道，且繞線(xiàn)筒形成多個(gè)耦接至空氣移動(dòng)通道的連接通道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，尤其涉及繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子冷卻結(jié)構(gòu)，其利用外部空氣冷卻轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈，作為非模制方法的開(kāi)放結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

一般而言，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛或電動(dòng)車(chē)輛利用電能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)馬達(dá)(這里指“驅(qū)動(dòng)馬達(dá)”)生成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。例如，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛在電動(dòng)車(chē)輛(EV)模式中可被驅(qū)動(dòng)，該模式是純電動(dòng)車(chē)輛模式，這時(shí)利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力，或在混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(HEV)模式中被驅(qū)動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩同時(shí)被用作動(dòng)力。換句話(huà)說(shuō)，一般的電動(dòng)車(chē)輛以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩為動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)。

通常，用作環(huán)境友好型車(chē)輛動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是永磁同步馬達(dá)(PMSM)。例如，PMSM必須最大化永久磁體的性能，從而使其在受限的布局條件下展示出最大性能。在永久磁體中，釹(Nd)組分增強(qiáng)永久磁體的強(qiáng)度，且鏑(Dy)組分提高高溫退磁耐受性。然而，這種永久磁體的稀土(Nd，Dy)金屬組分的掩埋受限，非常昂貴，且可能有劇烈的價(jià)格波動(dòng)。因此，近來(lái)已經(jīng)考慮感應(yīng)馬達(dá)的應(yīng)用，然而，為了展示相同的馬達(dá)性能，要求其中體積和重量有過(guò)量增加。

目前，正在研發(fā)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子同步馬達(dá)(WRSM)，以取代永磁同步馬達(dá)(PMSM)，用作環(huán)境友好型車(chē)輛動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。當(dāng)通過(guò)在轉(zhuǎn)子和定子中纏繞線(xiàn)圈應(yīng)用電流時(shí)，通過(guò)在電磁體內(nèi)形成轉(zhuǎn)子，WRSM取代PMSM的永久磁體。在這種WRSM中，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)以預(yù)定空氣間隙設(shè)置。當(dāng)動(dòng)力應(yīng)用于定子和轉(zhuǎn)子的線(xiàn)圈時(shí)，形成磁場(chǎng)，且轉(zhuǎn)子通過(guò)出現(xiàn)在其間的磁性作用轉(zhuǎn)動(dòng)。不同于PMSM，當(dāng)轉(zhuǎn)子高速度旋轉(zhuǎn)(如在常規(guī)EV中，大約10000rpm或更高)時(shí)，WRSM將線(xiàn)圈纏繞至轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈可由離心力可分離。為了防止出現(xiàn)這種情況，在現(xiàn)有技術(shù)中，末端線(xiàn)圈蓋安置在轉(zhuǎn)子對(duì)立末端部分內(nèi)，且通過(guò)在末端線(xiàn)圈蓋內(nèi)注塑樹(shù)脂，固定轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈。

進(jìn)一步，在WRSM的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子被設(shè)置在定子內(nèi)的預(yù)定空氣間隙中，并且通過(guò)電刷和滑環(huán)將電流應(yīng)用至轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈產(chǎn)生磁通量。因此，在WRSM中，由于轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈的電阻出現(xiàn)銅損耗，并且銅損耗通過(guò)引起轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈加熱，導(dǎo)致馬達(dá)的性能惡化。

在本節(jié)中公開(kāi)的上述信息僅為了加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景技術(shù)的理解，因此它可包含沒(méi)有形成該國(guó)家本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)掌握的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于在軸向上移動(dòng)外部空氣的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，作為非模制方法的開(kāi)放結(jié)構(gòu)，其中可消除末端線(xiàn)圈蓋并可有效地冷卻轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈內(nèi)的熱量。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子可包括：轉(zhuǎn)子本體，其利用其間預(yù)定的空氣間隙可旋轉(zhuǎn)安置于定子內(nèi)且有多個(gè)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈可在其上纏繞的轉(zhuǎn)子齒；以及繞線(xiàn)筒，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子本體的(如兩側(cè))軸兩側(cè)，支撐轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈，且通過(guò)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈固定到轉(zhuǎn)子本體上。

此外，轉(zhuǎn)子本體可包括多個(gè)空氣移動(dòng)通道，其可在轉(zhuǎn)子本體中形成且可在軸向上對(duì)外部開(kāi)放。每個(gè)繞線(xiàn)筒可形成多個(gè)連接通道，每個(gè)連接通道與相應(yīng)的空氣移動(dòng)通道連通。轉(zhuǎn)子本體可通過(guò)繞線(xiàn)筒形成為非模制類(lèi)型的開(kāi)放結(jié)構(gòu)。每個(gè)空氣移動(dòng)通道在轉(zhuǎn)子本體內(nèi)可在相鄰的轉(zhuǎn)子齒之間形成，轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈纏繞在所述轉(zhuǎn)子齒上。繞線(xiàn)筒可包括多個(gè)線(xiàn)圈支架部分，其可支撐轉(zhuǎn)子齒且可徑向分割多個(gè)連接通道。繞線(xiàn)筒可耦接至楔子，楔子在所述轉(zhuǎn)子本體的轉(zhuǎn)子齒之間支撐所述轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈。繞線(xiàn)筒可與耦接至楔子的楔子固定部分整體形成。

進(jìn)一步，繞線(xiàn)筒可包括第一支撐環(huán)，其支撐轉(zhuǎn)子本體軸兩側(cè)的外周；第二支撐環(huán)，其支撐位于轉(zhuǎn)子本體中心部分的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；以及線(xiàn)圈支架部分，其整體地耦接第一和第二支撐環(huán)且徑向分割多個(gè)連接通道，在所述轉(zhuǎn)子齒之間支撐纏繞在所述轉(zhuǎn)子齒上的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈。轉(zhuǎn)子本體可包括可安裝在轉(zhuǎn)子齒之間且支撐轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈的楔子。