大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言本實(shí)用新型特別涉及一種大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)是電動(dòng)車的核心部件之一，電動(dòng)車電機(jī)的性能優(yōu)劣直接影響電動(dòng)車的安全性、操作性、可靠性以及使用壽命周期。普通電機(jī)通常采用單相繞組，呈不均勻分布，從而導(dǎo)致每相產(chǎn)生的空間反電動(dòng)勢不均勻，不利于正弦控制器以正弦波電流的輸入，會(huì)產(chǎn)生一定不均勻力矩波動(dòng)，從而使電機(jī)在空載或負(fù)載時(shí)產(chǎn)生較大的共振，影響電機(jī)效率，且具有較大噪音。電機(jī)磁路設(shè)計(jì)中的電功率與磁功率匹配度存在一定缺陷，磁功率遠(yuǎn)大于電功率，導(dǎo)致電機(jī)在短時(shí)過載時(shí)易產(chǎn)生急劇發(fā)熱，易出現(xiàn)繞組絕緣層破壞、霍爾位置傳感器失效等問題，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢。電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常采用方波驅(qū)動(dòng)，因方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)繞組通電方式是兩兩通電，在一個(gè)工作周期內(nèi)始終一相繞組參與工作，存在著電機(jī)力矩空間不平衡的問題，使電機(jī)在工作時(shí)發(fā)生異常脈動(dòng)及噪音，對(duì)電動(dòng)車使用的舒適度存在著影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上訴不足，提供一種內(nèi)部尺寸空間合理、扭矩優(yōu)良、效率平臺(tái)性能高及噪音低的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，解決了電機(jī)在短時(shí)過載時(shí)急劇發(fā)熱的問題，提高了電機(jī)的使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，包括一定子總成與一轉(zhuǎn)子總成，所述定子總成中部設(shè)有一鐵芯，所述鐵芯中心設(shè)有電機(jī)軸，所述鐵芯沿圓周方向均勻分布設(shè)有通槽，所述通槽用于安裝繞組，所述定子總成外徑為202mm~204mm，所述轉(zhuǎn)子總成位于所述定子總成圓周外側(cè)，所述轉(zhuǎn)子總成呈圓環(huán)狀，所述轉(zhuǎn)子總成內(nèi)圓環(huán)面設(shè)有均勻分布的永磁體，所述永磁體厚度為2.3mm~2.5mm,所述永磁體采用稀土磁鋼制成,所述永磁體圓周外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁環(huán)，所述導(dǎo)磁環(huán)兩側(cè)面均設(shè)有端蓋，所述端蓋與所述導(dǎo)磁環(huán)通過緊固螺釘相固定，所述導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑為207mm~211mm，所述鐵芯與所述永磁體之間設(shè)有氣隙，氣隙間距為0.35mm~0.5mm,氣隙直徑為201mm~204mm。
[0006]進(jìn)一步,所述鐵芯優(yōu)選外徑為203.1mm。
[0007]進(jìn)一步，所述通槽槽數(shù)為54槽，所述通槽槽截面面積為87_2。
[0008]進(jìn)一步，所述永磁體極數(shù)為48極，所述永磁體優(yōu)選厚度為2.4mm。
[0009]進(jìn)一步，所述導(dǎo)磁環(huán)優(yōu)選內(nèi)徑尺寸為209mm。
[0010]進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)子總成外圍設(shè)有一體化式輪轂，所述輪轂外圓周中心區(qū)域設(shè)有一氣門孔，所述氣門孔直徑為9.5mm。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出優(yōu)點(diǎn)和效果:本實(shí)用新型有效優(yōu)化了電機(jī)內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙直徑，運(yùn)用電機(jī)有限元分析，合理匹配采用稀土磁鋼，確定尺寸厚度，提高了電機(jī)的使用性能，增強(qiáng)了扭矩，提高了效率平臺(tái)的性能，降低了噪音。通槽槽截面面積為87mm2，通槽用于安裝繞組，繞組的導(dǎo)體截面積較普通電機(jī)增大42%，有效降低了電流密度，使電機(jī)超負(fù)載能力大大提升，且其采用高速?zèng)_卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，同時(shí)改進(jìn)了氣門孔尺寸，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。同時(shí)優(yōu)化永磁體厚度和導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑尺寸，滿足了輪輞和電機(jī)機(jī)芯的最佳尺寸范圍，采用極槽配比為54槽配比48極，使電機(jī)反電動(dòng)勢呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驅(qū)動(dòng)，提高了材料使用率。用正弦波控制器替代傳統(tǒng)的方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，避免了方波驅(qū)動(dòng)換相時(shí)出現(xiàn)的電流突變問題，使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)平穩(wěn)，噪聲指標(biāo)良好，滿足了正弦波驅(qū)動(dòng)方案的需求。該結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化了電機(jī)磁路設(shè)計(jì)中的電功率與磁功率，避免了因電機(jī)在短時(shí)過載出現(xiàn)急劇發(fā)熱的現(xiàn)象，防止了繞組絕緣層被破壞和霍爾位置傳感器失效的問題，增加了電機(jī)的使用壽命。
[0012]本實(shí)用新型的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2部分A處放大主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0017]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型提供的一種大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，包括一定子總成I與一轉(zhuǎn)子總成2，定子總成I中部設(shè)有一鐵芯13，鐵芯13優(yōu)選外徑為203.1mm,鐵芯13中心設(shè)有電機(jī)軸11，可以起到傳遞轉(zhuǎn)矩和支撐的作用，鐵芯13沿圓周方向均勻分布設(shè)有通槽14，通槽14槽數(shù)為54槽，通槽槽截面面積為87_2，通槽14用于安裝繞組12，繞組12的導(dǎo)體截面積較普通電機(jī)增大42%，有效降低了電流密度，使電機(jī)超負(fù)載能力大大提升，且其采用高速?zèng)_卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，定子總成I外徑為202mm~204mm,轉(zhuǎn)子總成2位于定子總成I圓周外側(cè)，轉(zhuǎn)子總成2呈圓環(huán)狀,轉(zhuǎn)子總成2內(nèi)圓環(huán)面設(shè)有均勻分布的永磁體22，可以提高轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的平穩(wěn)性，永磁體22厚度為
2.3mm~2.5mm,永磁體22極數(shù)為48極，運(yùn)用電機(jī)有限元分析技術(shù)，永磁體22采用稀土磁鋼制成，合理匹配稀土磁鋼使用量，確定永磁體I優(yōu)選厚度為2.4mm,提高電機(jī)性能,永磁體22圓周外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁環(huán)21，導(dǎo)磁環(huán)21兩側(cè)面均設(shè)有端蓋23，提高保護(hù)強(qiáng)度，端蓋23與導(dǎo)磁環(huán)21通過緊固螺釘24相固定,提高了支撐效果,導(dǎo)磁環(huán)21內(nèi)徑為207mm~211mm,導(dǎo)磁環(huán)21優(yōu)選內(nèi)徑為209mm，通過貼裝永磁體22后的內(nèi)切圓尺寸為202mm~205mm，其優(yōu)選的尺寸為203.9_，此尺寸結(jié)構(gòu)滿足了輪輞和電機(jī)機(jī)芯的最佳尺寸需求，鐵芯13與永磁體22之間設(shè)有氣隙26，氣隙26間距為0.35mm~0.5mm，氣隙26直徑為201mm~204mm，有效優(yōu)化了電機(jī)內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙26直徑，運(yùn)用電機(jī)有限元分析，提高了電機(jī)的使用性能，增強(qiáng)了扭矩，提高了效率平臺(tái)的性能，降低了噪音，轉(zhuǎn)子總成2外圍設(shè)有一體化式輪轂25，輪轂25外圓周中心區(qū)域設(shè)有一氣門孔27，氣門孔27直徑為9.5_，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。
[0018]本實(shí)用新型有效優(yōu)化了電機(jī)內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙直徑，運(yùn)用電機(jī)有限元分析，合理匹配采用稀土磁鋼，確定尺寸厚度，提高了電機(jī)的使用性能，增強(qiáng)了扭矩，提高了效率平臺(tái)的性能，降低了噪音。增加通槽槽截面面積，使繞組的導(dǎo)體截面積較普通電機(jī)增大42%，有效降低了電流密度，使電機(jī)超負(fù)載能力大大提升，且采用高速?zèng)_卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，同時(shí)改進(jìn)了氣門孔尺寸，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。同時(shí)優(yōu)化永磁體厚度和導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑尺寸，滿足了輪輞和電機(jī)機(jī)芯的最佳尺寸范圍，采用極槽配比為54槽配比48極，使電機(jī)反電動(dòng)勢呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驅(qū)動(dòng)，提高了材料使用率。用正弦波控制器替代傳統(tǒng)的方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，避免了方波驅(qū)動(dòng)換相時(shí)出現(xiàn)的電流突變問題，使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)平穩(wěn)，噪聲指標(biāo)良好，滿足了正弦波驅(qū)動(dòng)方案的需求。該結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化了電機(jī)磁路設(shè)計(jì)中的電功率與磁功率，避免了因電機(jī)在短時(shí)過載出現(xiàn)急劇發(fā)熱的現(xiàn)象，防止了繞組絕緣層被破壞和霍爾位置傳感器失效的問題，增加了電機(jī)的使用壽命。
[0019]由技術(shù)常識(shí)可知，本實(shí)用新型可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，包括一定子總成(I)與一轉(zhuǎn)子總成(2),其特征在于:所述定子總成(I)中部設(shè)有一鐵芯(13)，所述鐵芯(13)中心設(shè)有電機(jī)軸(11)，所述鐵芯(13)沿圓周方向均勻分布設(shè)有通槽(14)，所述通槽(14)用于安裝繞組(12)，所述定子總成(I)外徑為202mm~204mm,所述轉(zhuǎn)子總成(2)位于所述定子總成(I)圓周外側(cè),所述轉(zhuǎn)子總成(2)呈圓環(huán)狀，所述轉(zhuǎn)子總成(2)內(nèi)圓環(huán)面設(shè)有均勻分布的永磁體(22)，所述永磁體(22)厚度為2.3mm~2.5mm,所述永磁體(22)采用稀土磁鋼制成,所述永磁體(22)圓周外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁環(huán)(21)，所述導(dǎo)磁環(huán)(21)兩側(cè)面設(shè)有端蓋(23)，所述端蓋(23)與所述導(dǎo)磁環(huán)(21)通過緊固螺釘(24)相固定,所述導(dǎo)磁環(huán)(21)內(nèi)徑為207mm~211mm,所述鐵芯(13)與所述永磁體(22 )之間設(shè)有氣隙(26 )，所述氣隙(26 )間距為0.35mm~0.5mm,所述氣隙(26 )直徑為201mm~204mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，其特征在于:所述鐵芯(13)優(yōu)選外徑為203.1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，其特征在于:所述通槽(14)槽數(shù)為54槽，所述通槽槽截面面積為87mm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，其特征在于:所述永磁體(22)極數(shù)為48極，所述永磁體(I)優(yōu)選厚度為2.4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，其特征在于:所述導(dǎo)磁環(huán)(21)優(yōu)選內(nèi)徑尺寸為209mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子總成(2)外圍設(shè)有一體化式輪轂(25)，所述輪轂(25)外圓周中心區(qū)域設(shè)有一氣門孔(27)，所述氣門孔(27)直徑為9.5mm。
【專利摘要】一種大功率電動(dòng)車用輪轂直驅(qū)電機(jī)，包括一定子總成與一轉(zhuǎn)子總成，定子總成中部設(shè)有一鐵芯，鐵芯中心設(shè)有電機(jī)軸，鐵芯沿圓周方向均勻分布設(shè)有通槽，通槽用于繞組安裝，轉(zhuǎn)子總成位于定子總成圓周外側(cè)，轉(zhuǎn)子總成呈圓環(huán)狀，轉(zhuǎn)子總成內(nèi)圓環(huán)面設(shè)有均勻分布的永磁體，永磁體厚度為2.3mm~2.5mm，永磁體采用稀土磁鋼制成，永磁體圓周外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁環(huán)，導(dǎo)磁環(huán)兩側(cè)面設(shè)有端蓋，端蓋與導(dǎo)磁環(huán)通過緊固螺釘相固定，鐵芯與永磁體之間設(shè)有氣隙，氣隙間距為0.35~0.5mm，氣隙直徑為201mm~204mm。本實(shí)用新型通過優(yōu)化電機(jī)內(nèi)部尺寸空間，加大氣隙直徑，采用稀土磁鋼，增強(qiáng)了電機(jī)的性能，優(yōu)化了扭矩、提高了效率平臺(tái)及降低了噪音。
【IPC分類】H02K1-16, H02K1-27
【公開號(hào)】CN204334140
【申請?zhí)枴緾N201520016093
【發(fā)明人】王加許
【申請人】臺(tái)州市金宇機(jī)電有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月12日