[發明專利]電動車短磁路短矩繞組電機

有效

• 申請號: 201811413830.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109450126B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 史立偉;高玲;余金焰;嚴兵;汪偉;王建
• 申請（專利權）人: 陜西專壹知識產權運營有限公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種電動車短磁路短矩繞組電機，屬于汽車電機技術領域。其特征在于：包括扇形鐵心、鑄鋁轉子、定子鐵心、勵磁繞組、電樞繞組和軸，所述定子鐵心內側有12X個等寬的定子極，X為正整數；鑄鋁轉子的扇形凹槽內嵌有能導磁的扇形鐵心，扇形鐵心的底部有若干個燕尾型凸起，勵磁繞組和電樞繞組皆為集中式的短矩繞組，定子鐵心上每隔兩個定子極繞制一個勵磁繞組，兩個勵磁繞組之間的定子極上繞有電樞繞組。本發明技術為短磁路電機，相同磁密下鐵損耗小；繞組為短矩繞組，可以節省大量的銅材，并能減少發電機發熱，提高發電機效率；電機每個定子齒外側只有一相繞組，繞組沒有重疊，槽利用率高，槽滿率高。

技術領域

本發明涉及一種電動車短磁路短矩繞組電機，屬于汽車電機技術領域。

背景技術

當今社會環境惡化、能源短缺問題日益突出，全社會對節能和環保的要求正促進著新能源汽車的發展。電動汽車作為新能源汽車的代表逐漸成為發展的主要方向。驅動電機是電動汽車要研究的關鍵技術之一。電機效率的提高能提高汽車續駛里程，并減少電機發熱引起的故障并延長壽命。而電機的損耗主要為鐵耗和銅耗。鐵耗主要為鐵心產生。銅耗主要為繞組產生。

永磁電機能通過利用減小勵磁損耗來提高效率，而且稀土永磁同步電機是目前電動汽車驅動電機的主流，但是掠奪性開采導致我國中重類稀土僅能開采15-20年。據統計，2017年我國稀土產量占全世界的83%，但儲量僅占36%，電動汽車產量81.13萬輛，永磁同步電機裝機占78.4%。加上汽車上的各種微特電機，每輛電動汽車需用稀土氧化物礦產約5kg，現有的產量和儲量將逐漸無法滿足未來電動汽車的增長需求。因此，必須加大力度研發無稀土的電動汽車電機。

開關磁阻電機（SRM）結構簡單可靠，適合高溫高速運行，調速性能好，功率密度高，也不需要永磁體，因此SRM非常適合作為汽車驅動電機，但現有技術卻難以回收制動能量。但SRM在發電運行時需要快速準確的檢測位置信號，并要求根據轉速和負載實時調整導通關斷角度，且需要復雜的控制電路或濾波電路以降低其電壓脈動。電動汽車的回饋制動系統能使電動汽車行駛的里程增加10%-25%。

高可靠性的多相容錯電機通過相與相之間的有效隔離來增強電機的可靠性和容錯性能，在具有隔離功能的電機中，已有的相關申請主要有申請號為：CN201010120847.5的發明專利申請：一種容錯式永磁直線電機，包括定子、動子和電樞繞組。在其定子上間隔均布多個電樞齒，電樞繞組繞于電樞齒上，每個所述電樞齒的齒槽中設置一套電樞繞組，每相鄰兩個所述電樞齒之間設置一個隔離齒；永磁體貼裝于電樞齒端部，隔離齒的高度大于貼裝有永磁體的電樞齒的高度；動子為由動子鐵芯和多個動子齒組成的凸極形狀。該發明具有結構簡單、功率密度高、可靠性高的優點，電機相與相之間具有物理隔離、熱隔離以及磁路解耦，永磁體宜于散熱，帶故障運行和容錯性能強。

相近的技術中，發明人提出的一種各相電感對稱的四相雙凸極無刷直流電機，其單元電機的凸極式定、轉子為12/9或12/15極結構。以12/9極結構為例，其電機定子極弧系數為0.667，轉子極弧系數為0.5；每個勵磁繞組跨三個定子極繞制，同相位的三個定子線圈位于勵磁繞組的不同位置，三個線圈串聯或并聯后可得到各相電感對稱的四相繞組。上述技術電機極弧系數不能改變，且勵磁繞組為長矩繞組，勵磁損耗大；各繞組磁路長，鐵損耗大。

基于此，本發明提出一種兼備電勵磁電機優點和磁阻電機優點的多相電勵磁磁阻電機。本發明提出了一種電動車短磁路短矩繞組電機，定子鐵心內側有12X個等寬的定子極，X為正整數；鑄鋁轉子的扇形凹槽內嵌有能導磁的扇形鐵心，扇形鐵心的底部有若干個燕尾型凸起，勵磁繞組和電樞繞組皆為集中式的短矩繞組，定子鐵心上每隔兩個定子極繞制一個勵磁繞組，兩個勵磁繞組之間的定子極上繞有電樞繞組。本發明技術為短磁路電機，相同磁密下鐵損耗小；繞組為短矩繞組，可以節省大量的銅材，并能減少發電機發熱，提高發電機效率；電機每個定子齒外側只有一相繞組，繞組沒有重疊，槽利用率高，槽滿率高。本發明的電機定子鐵心為整體式，結構可靠，但各相磁路卻相對獨立，各繞組相互隔離，能夠有效的防止故障傳播；同時本發明的電機具有結構簡單，定轉子接觸面大，功率密度高等優點。