專利名稱：電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通工具用動(dòng)力裝置，特別是一種驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)勁的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
背景技術(shù)：
燃油汽車對(duì)地球的生態(tài)建設(shè)、環(huán)境污染和石油能源的枯竭問(wèn)題，都是世界性的大課題。所以世界各國(guó)不惜花費(fèi)重金，競(jìng)相研制既不污染環(huán)境又開辟新能源或利用充電為能源的電動(dòng)汽車，特別是其中驅(qū)動(dòng)功率大、電耗小和性能優(yōu)越的汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
目前，世界各國(guó)所使用的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，不外乎直流電機(jī)和交流永磁同步電機(jī)。直流電機(jī)雖能解決大調(diào)速范圍，大起動(dòng)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(dòng)失磁問(wèn)題較難突破，且難實(shí)現(xiàn)大功率設(shè)計(jì)生產(chǎn)。磁阻電機(jī)在功率，力矩及調(diào)速等指標(biāo)都較好，但體積大，噪音大。以及三相異步電機(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(rùn)滑和冷卻的性能都很不理想，從而造成電機(jī)功耗大，直接影響了電動(dòng)汽車的整車性能和使用。所以，無(wú)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驅(qū)動(dòng)強(qiáng)勁、體積小巧、重量較輕、潤(rùn)滑和冷卻的性能都理想，電機(jī)功耗小，直接為電動(dòng)汽車提供較高性能和物理性能的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是本發(fā)明是由轉(zhuǎn)子、定子、外殼和底座相連接構(gòu)成的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子1，為了獲得較高的電感量，與相同類型電機(jī)相比較，采用既深又窄的槽。為同一目的，轉(zhuǎn)子鐵芯也采用鼠籠型結(jié)構(gòu)，沖片設(shè)計(jì)為深槽形的，其槽高h(yuǎn)與槽寬b的比例達(dá)到1∶15左右，而普通電機(jī)僅僅在1∶4之內(nèi)。轉(zhuǎn)子端環(huán)上取消傳統(tǒng)電機(jī)的風(fēng)扇，改設(shè)速度傳感器5。這樣的技術(shù)改革方案一、既可以使轉(zhuǎn)子1獲得很高的驅(qū)動(dòng)感應(yīng)量，又可以使轉(zhuǎn)子1動(dòng)平衡精確度比傳統(tǒng)電機(jī)高許多；二、還避免了現(xiàn)有電機(jī)轉(zhuǎn)子在變速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不僅因風(fēng)扇引起的動(dòng)平衡差減小到最低，而且噪音也得到很好的控制，從而使電機(jī)達(dá)到高動(dòng)平衡率和無(wú)噪音電機(jī)的要求；三、速度傳感器5，可以準(zhǔn)確地將電機(jī)轉(zhuǎn)速信息傳達(dá)給速度顯示和處理機(jī)構(gòu)，便于監(jiān)視電機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到對(duì)汽車行車速度的控制。
所述的定子2，采用既寬又淺的槽。在定子磁密設(shè)計(jì)時(shí)，一般電機(jī)設(shè)計(jì)功率小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計(jì)為2T。定子鐵芯用優(yōu)質(zhì)低損耗硅鋼片沖壓制造，沖片兩面涂有0.01的H級(jí)硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌有三相對(duì)稱的繞組2.4，導(dǎo)線和絕緣均采用H級(jí)絕緣層。普通電機(jī)都采用熱軋片，兩面都不涂絕緣漆，使整個(gè)電機(jī)受熱嚴(yán)重。我們所采用的此技術(shù)方案可以減小相同容量電機(jī)熱量達(dá)25％。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。這樣既可保證機(jī)座的機(jī)械強(qiáng)度，又可達(dá)到減少占據(jù)汽車有效空間的效果。
所述的冷卻水腔3采用整個(gè)電機(jī)機(jī)殼被冷卻水腔3環(huán)繞通水冷卻，水腔采用螺旋形水道3.1循環(huán)，使電機(jī)產(chǎn)生的熱量能高效地、均勻地被冷卻水帶走，螺旋形水道3.1替代傳統(tǒng)電機(jī)外殼的風(fēng)冷式散熱筋，而是改用中間層帶有螺旋散熱棱3.2，與外密封殼3.3配合形成螺旋形水道3.1的循環(huán)水腔雙層結(jié)構(gòu)。電機(jī)產(chǎn)生的熱量靠外部通水冷卻，其冷卻率極高。螺旋散熱筋3.2和外密封殼3.3材質(zhì)采用鋁合金鑄造，從而減輕整機(jī)重量。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)，散熱效率很低，不利于提高電機(jī)的熱負(fù)荷設(shè)計(jì)。采用水冷式結(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棱3.2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(jì)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，極不適合電動(dòng)汽車使用。本發(fā)明采用合金鋁結(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(jì)上最大可能地減輕了結(jié)構(gòu)件重量。
本發(fā)明的優(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。而本發(fā)明電機(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(dòng)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)時(shí)，一般電機(jī)設(shè)計(jì)小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計(jì)為2T。通過(guò)電路，磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要求。
具體實(shí)施例方式


圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明水冷卻殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明轉(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(duì)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(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)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(jì)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(dòng)平衡精度較傳統(tǒng)電機(jī)高許多，同時(shí)使電機(jī)轉(zhuǎn)子在變速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因風(fēng)扇引起的噪音得到很好的控制，從而達(dá)到無(wú)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(jì)時(shí)，一般電機(jī)設(shè)計(jì)小于1.7T，本電機(jī)設(shè)計(jì)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(jí)硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌三相對(duì)稱繞組2.4，導(dǎo)線和絕緣均采用H級(jí)絕緣。普通電機(jī)采用熱軋片，兩面都不涂絕緣漆，使整個(gè)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的電機(jī)熱量達(dá)25％-30％。
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(shí)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(jì)。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(jì)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(jì)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、外殼和底座構(gòu)成的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于a、所述的轉(zhuǎn)子1，采用既深又窄的槽，轉(zhuǎn)子鐵芯采用鼠籠型結(jié)構(gòu)，沖片設(shè)計(jì)為深槽形的，其槽高h(yuǎn)與槽寬b的比例達(dá)到1∶15；b、轉(zhuǎn)子端環(huán)上取消傳統(tǒng)電機(jī)的風(fēng)扇，改設(shè)速度傳感器5，速度傳感器5可以準(zhǔn)確地將電機(jī)轉(zhuǎn)速信息通過(guò)電線傳達(dá)給速度顯示和處理機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于a、所述的定子2，采用既寬又淺的槽；b、磁密設(shè)計(jì)1.8-2.2T；c、定子鐵芯用優(yōu)質(zhì)低損耗硅鋼片沖壓制造，沖片兩面涂有0.01的H級(jí)硅鋼片漆層2.3，內(nèi)嵌有三相對(duì)稱的繞組2.4，導(dǎo)線和絕緣均采用H級(jí)絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于a、所述的冷卻水腔3，是指整個(gè)電機(jī)機(jī)殼被冷卻水腔3環(huán)繞通水冷卻；b、水腔采用螺旋形水道3.1循環(huán)，用中間層帶有螺旋散熱棱3.2，與外密封殼3.3配合形成螺旋形水道3.1的循環(huán)水腔雙層結(jié)構(gòu)；c、螺旋散熱筋3.2和外密封殼3.3材質(zhì)采用鋁合金鑄造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于底座電機(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。
全文摘要
一種由轉(zhuǎn)子、定子、外殼和底座構(gòu)成的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于a.所述的轉(zhuǎn)子1，采用既深又窄的槽，轉(zhuǎn)子鐵芯采用鼠籠型結(jié)構(gòu)，沖片設(shè)計(jì)為深槽形的，其槽高h(yuǎn)與槽寬b的比例達(dá)到1∶15；b.轉(zhuǎn)子端環(huán)上取消傳統(tǒng)電機(jī)的風(fēng)扇，改設(shè)速度傳感器5，速度傳感器5可以準(zhǔn)確地將電機(jī)轉(zhuǎn)速信息通過(guò)電線傳達(dá)給速度顯示和處理機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02K5/18GK1540837SQ20031011081
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者鄒春陽(yáng), 王明川 申請(qǐng)人:四川東風(fēng)電機(jī)廠有限公司