專利名稱：電動汽車驅(qū)動電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交通工具用動力裝置，特別是一種不污染環(huán)境的電動汽車驅(qū)動電機(jī)。
技術(shù)背景地球的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境污染問題，是世界性的大課題。所以世界各國不惜重金，競相研制不污染環(huán)境的電動汽車，及其配套的驅(qū)動功率大而耐久性好的直流電機(jī)和電源。
目前，世界各國所使用的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，不外乎是直流電機(jī)、交流永磁同步電機(jī)。直流電機(jī)雖能解決大調(diào)速范圍，大起動力矩，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高。交流永磁電機(jī)調(diào)速性能好，效率較高，但力矩不易調(diào)節(jié)，永磁鋼的振動失磁問題較難突破，且難實(shí)現(xiàn)大功率設(shè)計生產(chǎn)。磁阻電機(jī)電機(jī)在功率，力矩及調(diào)速等指標(biāo)都較好，但體積大，噪音大。三相異步電機(jī)等數(shù)種電機(jī)，其共同的不足之處在于體積大、重量重、潤滑和冷卻的性能都不理想，從而造成電機(jī)功耗大，直接影響了電動汽車的性能和使用。無論交流永磁電機(jī)，還是磁阻電機(jī)等形式，效率都不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于公開一種體積小巧、重量較輕、潤滑和冷卻的性能都理想，電機(jī)功耗小，直接影響電動汽車產(chǎn)生較高性能和物理性能的電動汽車驅(qū)動電機(jī)。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是一種由轉(zhuǎn)子、定子、外殼和底座構(gòu)成的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子1采用較深較窄槽。轉(zhuǎn)子鐵芯為鼠籠型結(jié)構(gòu)，沖片設(shè)計采用深槽形的槽高h(yuǎn)與槽寬b比達(dá)1∶15，而普通電機(jī)都在1∶4內(nèi)。轉(zhuǎn)子端環(huán)上取消傳統(tǒng)電機(jī)的風(fēng)扇，設(shè)置有速度傳感器5。一、可以使轉(zhuǎn)子動平衡精度較傳統(tǒng)電機(jī)高許多，同時使電機(jī)轉(zhuǎn)子在變速運(yùn)轉(zhuǎn)時因風(fēng)扇引起的噪音得到很好的控制，從而達(dá)到無噪音電機(jī)的要求；二、速度傳感器5，便于控制，監(jiān)視電機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到行車速度控制。
所述的定子2采用較寬較淺槽。在定子磁密設(shè)計時，一般電機(jī)設(shè)計小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計為2T。定子鐵芯用優(yōu)質(zhì)低損耗硅鋼片沖壓制造，沖片兩面涂0.01的H級硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌三相對稱繞組2.4，導(dǎo)線和絕緣均采用H級絕緣。普通電機(jī)都采用熱軋片，兩面都不涂絕緣漆，使整個電機(jī)受熱嚴(yán)重。我們所采用的結(jié)構(gòu)措施可以減小同容量電機(jī)熱量25％。
所述的外殼3采用機(jī)殼水腔3.1通水冷卻。電機(jī)機(jī)殼上沒有散熱筋，而是采用雙層結(jié)構(gòu)，中間層帶有螺旋散熱筋3.2，電機(jī)產(chǎn)生的熱量靠外部通水冷卻，使冷卻率極高。電機(jī)殼同時采用鋁合金鑄造，而減輕整機(jī)重量。電機(jī)引出線2.2從后端蓋3.5處引出，使電機(jī)外形盡量小，引出線沒有傳統(tǒng)的接線盒，而直接用導(dǎo)電線引出。機(jī)殼3采用螺旋形水道3.1循環(huán)，使電機(jī)產(chǎn)生的熱量能高效地被冷卻水帶走，這樣既可保證機(jī)座的機(jī)械強(qiáng)度，又可達(dá)到理想的效果。同類型電機(jī)都采用機(jī)座外壁帶散熱筋風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，散熱效率較低，不利于提高電機(jī)的熱負(fù)荷設(shè)計。采用冷式結(jié)構(gòu)后，增大了散熱面積，提高了散熱效率，使電機(jī)內(nèi)部溫度能迅速傳遞到螺旋散熱筋上，并快速被冷卻水帶走。
底座電機(jī)機(jī)座4，端蓋3.4均采用高強(qiáng)度，優(yōu)質(zhì)合金鋁澆鑄而成，其機(jī)械強(qiáng)度大于200N/mm，在結(jié)構(gòu)設(shè)計也采取了許多特殊形式，從而達(dá)到重量輕，機(jī)械強(qiáng)度好的使用要求。同類型電機(jī)機(jī)座都采用鑄鐵或鋼焊接結(jié)構(gòu)，雖然機(jī)座強(qiáng)度較高，但重量很重。采用合金鋁結(jié)構(gòu)的機(jī)座僅占同等體積鋼結(jié)構(gòu)機(jī)座重量的34％，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上最大可能減輕結(jié)構(gòu)件重量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通常變頻電機(jī)不能超額定功率運(yùn)行，轉(zhuǎn)速比在1∶3以下。而本實(shí)用新型電機(jī)最大功率能達(dá)3倍額定功率運(yùn)行，轉(zhuǎn)速比能在1∶5以上。為了提高起動轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計時采用深槽形(圖二)，槽高h(yuǎn)與槽寬b比達(dá)1∶15，而普通電機(jī)都在1∶4內(nèi)。在定子磁密設(shè)計時，一般電機(jī)設(shè)計小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計為2T。通過電路，磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計，本電機(jī)千瓦重量為1.8kg/kW，而普通電機(jī)達(dá)到6kg/kW，因此只有本電機(jī)完全滿足電動汽車對驅(qū)動電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要求。
具體實(shí)施方式


圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新水冷卻殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子硅鋼片形狀示意圖。
其中1、轉(zhuǎn)子；1.1、轉(zhuǎn)子硅鋼片；2、定子；2.1、定子硅鋼片；2.2、電機(jī)引出線；2.3、硅鋼片漆層；2.4三相對稱繞組；3、外殼；3.1、機(jī)殼螺旋形水腔；3.2、螺旋散熱筋；3.3、冷卻水管口；3.4、前端蓋；3.5、后端蓋；4、底座；5、速度傳感器。
實(shí)施例如圖1所示。一種由轉(zhuǎn)子、定子、外殼和底座構(gòu)成的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子1采用較深較窄槽。轉(zhuǎn)子鐵芯為鼠籠型結(jié)構(gòu)，沖片設(shè)計采用深槽形的槽高h(yuǎn)與槽寬b比達(dá)1∶15，而普通電機(jī)都在1∶4內(nèi)。轉(zhuǎn)子端環(huán)上取消傳統(tǒng)電機(jī)的風(fēng)扇，設(shè)置有速度傳感器5接觸。一可以使轉(zhuǎn)子動平衡精度較傳統(tǒng)電機(jī)高許多，同時使電機(jī)轉(zhuǎn)子在變速運(yùn)轉(zhuǎn)時因風(fēng)扇引起的噪音得到很好的控制，從而達(dá)到無噪音電機(jī)的要求；二、速度傳感器5，便于控制，監(jiān)視電機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到行車速度控制。
如圖1所示。所述的定子2采用較寬較淺槽。在定子磁密設(shè)計時，一般電機(jī)設(shè)計小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計為2T。定子鐵芯用優(yōu)質(zhì)低損耗硅鋼片沖壓制造，沖片兩面涂0.01的H級硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌三相對稱繞組2.4，導(dǎo)線和絕緣均采用H級絕緣。普通電機(jī)都采用熱軋片，兩面都不涂絕緣漆，使整個電機(jī)收熱嚴(yán)重。我們所采用的結(jié)構(gòu)措施可以減小同容量電機(jī)熱量25％。
如圖1、2所示。所述的外殼3采用機(jī)殼水腔3.1通水冷卻。電機(jī)機(jī)殼上沒有散熱筋，而是采用雙層結(jié)構(gòu)，中間層帶有螺旋散熱筋3.2，電機(jī)產(chǎn)生的熱量靠外部通水冷卻，使冷卻率極高。電機(jī)殼同時采用鋁合金鑄造，而減輕整機(jī)重量。電機(jī)引出線2.2從后端蓋3.5處引出，使電機(jī)外形盡量小，引出線沒有傳統(tǒng)的接線盒，而直接用導(dǎo)電線引出。機(jī)殼3采用螺旋形水道3.1循環(huán)，使電機(jī)多生的熱量能高效地被冷卻水帶走，這樣既可保證機(jī)座的機(jī)械強(qiáng)度，又可達(dá)到理想的效果。同類型電機(jī)都采用機(jī)座外壁帶散熱筋風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，散熱效率較低，不利于提高電機(jī)的熱負(fù)荷設(shè)計。采用冷式結(jié)構(gòu)后，增大了散熱面積，提高了散熱效率，使電機(jī)內(nèi)部溫度能迅速傳遞到散熱筋上，并快速被冷卻水帶走。
底座電機(jī)機(jī)座4，端蓋3.4均采用高強(qiáng)度，優(yōu)質(zhì)合金鋁澆鑄而成，其機(jī)械強(qiáng)度大于200N/mm，在結(jié)構(gòu)設(shè)計也采取了許多特殊形式，從而達(dá)到重量輕，機(jī)械強(qiáng)度好的使用要求。同類型電機(jī)機(jī)座都采用鑄鐵或鋼焊接結(jié)構(gòu)，雖然機(jī)座強(qiáng)度較高，但重量很重量。采用合金鋁結(jié)構(gòu)的機(jī)座僅占同等體積鋼結(jié)構(gòu)機(jī)座重量的34％，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上最大可能減輕結(jié)構(gòu)件重量。
權(quán)利要求1.一種由轉(zhuǎn)子、定子、外殼構(gòu)成的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，其特征在于A)子(1)槽高h(yuǎn)與槽寬b比為1∶15，轉(zhuǎn)子(1)端環(huán)上有速度傳感器(5)；B)定子(2)采用較寬較淺槽，定子鐵芯沖片兩面涂硅鋼片漆層(2.3)，內(nèi)嵌三相對稱繞組(2.4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，其特征在于A)所述的外殼(3)采用機(jī)殼螺旋形水腔(3.1)，機(jī)殼上是雙層結(jié)構(gòu)，中間層帶有螺旋散熱筋(3.2)；B)電機(jī)引出線(2.2)從后端蓋(3.5)處導(dǎo)電線引出。
專利摘要一種由轉(zhuǎn)子、定子、外殼和底座構(gòu)成的電動汽車驅(qū)動電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子1槽高h(yuǎn)與槽寬b比為1∶15，轉(zhuǎn)子1端環(huán)上有速度傳感器5；定子2采用較寬較淺槽，定子鐵芯沖片兩面涂硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌三相對稱繞組2.4。外殼3采用機(jī)殼螺旋形水腔3.1，機(jī)殼上是雙層結(jié)構(gòu)，中間層帶有螺旋散熱筋3.2；電機(jī)引出線2.2從后端蓋3.5處導(dǎo)電線引出。
文檔編號H02K1/22GK2643530SQ0325289
公開日2004年9月22日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者鄒春陽, 王明川, 邱天才, 張修兵 申請人:四川東風(fēng)電機(jī)廠有限公司