專利名稱：較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動機，特別涉及一種較大功率如15KW至20KW的外轉(zhuǎn)子永 磁同步電動機。
背景技術(shù)：
國內(nèi)使用的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電動機，僅多見于單相微電機(約50W至數(shù)百W)及電動自 行車或電動摩托車用的串勵直流電動機(均在3KW以下)。關(guān)于較大功率外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電動 機，特別是15KW至20KW的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機還未見報到，市面上也未見使用過。另外，目前的客車均使用燃油做為動力源，如今有大量的客車運行，勢必造成碳的 排放量增大，不利于環(huán)保，與我國減少碳排放的國策不相適應(yīng)，若能改變其為電動機提供動 力源，即可在一定程度上解決環(huán)保問題，因此，有必要研發(fā)一種可為客車運行提供動力源的 較大功率的電動機。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動 機，其功率達到可為大型二輪或四輪驅(qū)動電動客車提供動力支持。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，包括由內(nèi)而 外設(shè)置的一固定軸、一內(nèi)定子以及一外轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)定子包括一花鍵，固定在所述固定軸 上；復(fù)數(shù)片定子沖片，軸向疊加后套設(shè)在所述斜花鍵上；以及一沖片固定件，軸向鎖緊復(fù)數(shù) 片定子沖片；所述外轉(zhuǎn)子包括一外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，包括由外向內(nèi)設(shè)置的磁軛、永磁體、磁 靴，所述磁靴上分布有作為啟動繞組和阻尼作用的鼠籠繞組；兩端蓋，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述 固定軸上，并分別位于所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的兩端，帶動外轉(zhuǎn)子機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；以及一隔磁外 套，固定地套設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的外部，并位于兩端蓋之間。較佳的，所述花鍵為一斜花鍵，其鍵體及鍵槽與軸方向具有一定傾角，并使定子沖 片套設(shè)在該斜花鍵上后，定子繞組與軸方向的夾角與所述傾角相等；所述復(fù)數(shù)片定子沖片 的外環(huán)具有用于安置所述定子繞組的半開口的斜槽，該斜槽與軸方向的夾角與所述傾角相 等；所述傾角為0° 34’。采用具有一定傾角的斜花鍵最終可以使定子繞組具有一定斜度， 在電動機運轉(zhuǎn)時，可以減少諧波力矩，從而改善電動機動態(tài)運行性能。較佳的，所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)中的磁軛、永磁體、磁靴通過一雙用鍵固定，該雙用 鍵為具有一定剛度的隔磁材料所制，其里層為酚醛層壓板，外層為45號鋼。雙用鍵的使用 一方面可將磁軛、永磁體、磁靴固定，另一方面還具有隔磁效果。更進一步，為實現(xiàn)電動機 的功率為15KW，所述定子沖片的數(shù)量約為380片，每片的厚度為0. 5mm ；所述磁軛為隔磁 套圈；使電動機15KW所述永磁體的數(shù)量為2對，均為NTP材料的瓦片式結(jié)構(gòu)，其截面積為 214. 5cm2,長度為20cm，所述磁靴的內(nèi)環(huán)上設(shè)有28個半開口平底槽，所述鼠籠繞組為嵌在所 述28個半開口平底槽中的28個鋁條；所述雙用鍵的數(shù)量為4個。較佳的，所述電動機的整體外形尺寸與客車的輪轂內(nèi)的間隔大小相適應(yīng)，即可整體置于客車的輪轂內(nèi)，并留有一定空間以利風(fēng)冷；其中，所述兩端蓋為內(nèi)端蓋和外端蓋，內(nèi) 端蓋與車身的盤式制動器連接，即可通過盤式制動器直接對電動機進行制動；外端蓋通過 聯(lián)動軸直接連接在汽車輪轂上，以驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)，而無需通過減速裝置，減少機構(gòu)的復(fù)雜 性。較佳的，所述固定軸鄰近所述內(nèi)端蓋的一端通過一固定底座固定在車身上，以實 現(xiàn)固定軸的固定不動。所述沖片固定件包括復(fù)數(shù)個螺栓和兩壓板，該兩壓板設(shè)在所述復(fù) 數(shù)片定子沖片的兩端，該復(fù)數(shù)個螺栓軸向穿過所述復(fù)數(shù)片定子沖片及兩壓板上預(yù)設(shè)的螺栓 孔。以簡單實現(xiàn)軸向鎖緊復(fù)數(shù)片定子沖片。本實用新型的優(yōu)點在于其是一種功率較大的電動機，足夠為大型二輪或四輪驅(qū) 動電動客車提供動力支持，改變現(xiàn)有客車以燃油動力源為電動機為動力源，可減少碳的排 放量，更加環(huán)保；也可以應(yīng)用于其它需要較大功率電動機的場合。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖Ia是本實用新型的內(nèi)定子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib是圖Ia的A-A剖視圖。圖Ic是圖Ia的B-B剖視圖。圖2a是本實用新型的外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2b是圖2a的A-A剖視圖。圖2c是圖2a的右視端面圖。圖3a是本實用新型的電動機的一徑向剖視圖。圖3b是圖3a的沿Α_0_Α的剖視圖。
具體實施方式請參閱圖Ia至圖3b所示，本實用新型的電動機為較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電 動機，包括由內(nèi)而外設(shè)置的一固定軸1、一內(nèi)定子2以及一外轉(zhuǎn)子3。請重點參閱圖Ia至圖lc，所述內(nèi)定子2包括一花鍵21、復(fù)數(shù)片定子沖片22以及 一沖片固定件23，所述花鍵21固定在所述固定軸1上；所述復(fù)數(shù)片定子沖片22，軸向疊加 后套設(shè)在所述花鍵21上；所述沖片固定件23，包括復(fù)數(shù)個螺栓231和兩壓板232，該兩壓板 232設(shè)在所述復(fù)數(shù)片定子沖片22的兩端，該復(fù)數(shù)個螺栓231 (本實施例為5個均勻布的螺 栓)軸向穿過所述復(fù)數(shù)片定子沖片22及兩壓板232上預(yù)設(shè)的螺栓孔221，即可簡單實現(xiàn)軸 向鎖緊復(fù)數(shù)片定子沖片22。較佳的，可將所述花鍵21設(shè)置為一斜花鍵，即將其鍵體及鍵槽 與軸方向具有一定傾角，并使套設(shè)在該斜花鍵上的定子沖片22與軸方向的夾角與所述傾 角相等；所述復(fù)數(shù)片定子沖片22的外環(huán)具有用于安置所述定子繞組(未圖示)的半開口的 斜槽222，該斜槽222與軸方向的夾角與所述傾角相等；所述傾角為0° 34’。采用具有一 定傾角的斜花鍵最終可以使定子繞組具有一定斜度，在電動機運轉(zhuǎn)時，可以減少諧波力矩， 從而改善電動機動態(tài)運行性能。請重點參閱圖2a至圖2c，所述外轉(zhuǎn)子3包括一外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)31、兩端蓋32以 及一隔磁外套33，所述兩端蓋32為內(nèi)端蓋321和外端蓋322，所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)31進一步包括由外向內(nèi)設(shè)置的磁軛311、永磁體312、磁靴313，該磁軛311、永磁體312、磁靴313通 過一雙用鍵314固定。所述磁靴313上分布有鼠籠繞組315，該鼠籠繞組315在電機啟動時 作為啟動繞組，并在電機正常運轉(zhuǎn)時作為阻尼繞組；所述兩端蓋32通過一副單列園錐滾子 軸承可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述固定軸1上，并分別位于所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)31的兩端，以實現(xiàn) 在外轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時，固定軸1可不旋轉(zhuǎn)；所述隔磁外套33固定地套設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié) 構(gòu)31的外部，并位于兩端蓋32之間。所述雙用鍵314為具有一定剛度的隔磁材料所制，其 里層為酚醛層壓板，外層為45號鋼，該雙用鍵314的使用一方面可將磁軛311、永磁體312、 磁靴313固定，另一方面還具有隔磁效果?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)較大功率(15至20KW)的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，下面以 15KW輪轂式的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機為例，該15KW輪轂式的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機為客 車的運行提供動力源，其主要技術(shù)參數(shù)要求如下額定功率PN= 15KW ；相數(shù):M= 3 相;額定線電壓VNL= 380V ；額定轉(zhuǎn)矩TN= 95. 49N · M ；額定轉(zhuǎn)速nN = 1500rpm ；直驅(qū)車輪最高時速可達120 180Km/h ；效率η>90%。針對上述參數(shù)要求，采用下述結(jié)構(gòu)參數(shù)所述定子沖片22的數(shù)量約為380片，每片的厚度為0. 5mm ；所述永磁體312的數(shù)量為2對，均為瓦片式結(jié)構(gòu)，其截面積為214. 5cm2,長度為 20cm ；所述磁靴313的內(nèi)環(huán)上設(shè)有28個半開口平底槽316 ；所述鼠籠繞組315為嵌在所述28個半開口平底槽316中的28個鋁條；所述雙用鍵314的數(shù)量為4個； 所述內(nèi)定子與外轉(zhuǎn)子之間的間隙為0. 65mm。另外，請重點參閱圖3，本實施例的電動機的整體外形尺寸還可與客車的輪轂內(nèi)的 間隔大小相適應(yīng)，即可整體置于客車的輪轂內(nèi)，以充分利用空間；其中，所述固定軸1鄰近 所述兩端蓋32的內(nèi)端蓋321的一端通過一固定底座12固定在車身上，以實現(xiàn)固定軸1的 固定不動；所述內(nèi)端蓋321與車身的盤式制動器連接，即可通過盤式制動器直接對電動機 進行制動；外端蓋322設(shè)有聯(lián)動軸323，外轉(zhuǎn)子3即可通過聯(lián)動軸323直接連接在車輪上， 以直接驅(qū)動車輪，而無需通過減速裝置，減少機構(gòu)的復(fù)雜性。綜上所述，本實用新型可實現(xiàn)一種功率較大的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，足夠為大 型二輪或四輪驅(qū)動電動客車提供動力支持，將現(xiàn)有客車以燃油為動力源改變?yōu)橐噪妱訖C為 動力源，可減少碳的排放量，更加環(huán)保本實用新型，也可以應(yīng)用于其它相關(guān)行業(yè)。
權(quán)利要求一種較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，包括由內(nèi)而外設(shè)置的一固定軸、一內(nèi)定子以及一外轉(zhuǎn)子，其特征在于所述內(nèi)定子包括一花鍵，固定在所述固定軸上；復(fù)數(shù)片定子沖片，軸向疊加后套設(shè)在所述花鍵上；以及一沖片固定件，軸向鎖緊復(fù)數(shù)片定子沖片；所述外轉(zhuǎn)子包括一外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，包括由外向內(nèi)設(shè)置的磁軛、永磁體、磁靴，所述磁靴上分布有作為啟動繞組和阻尼繞組的鼠籠繞組；兩端蓋，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述固定軸上，并分別位于所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的兩端，帶動外轉(zhuǎn)子機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；以及一隔磁外套，固定地套設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的外部，并位于兩端蓋之間。
2.如權(quán)利要求1所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述花鍵為 一斜花鍵，其鍵體及鍵槽與軸方向具有一定傾角，并使定子沖片套設(shè)在該斜花鍵上后，定子 繞組與軸方向的夾角與所述傾角相等。
3.如權(quán)利要求2所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述復(fù)數(shù)片 定子沖片的外環(huán)具有用于安置所述定子繞組的半開口的斜槽，該斜槽與軸方向的夾角與所 述傾角相等。
4.如權(quán)利要求3所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述傾角為 0° 34，。
5.如權(quán)利要求1所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述外轉(zhuǎn)子 磁路結(jié)構(gòu)中的磁軛、永磁體、磁靴通過一雙用鍵固定，該雙用鍵為具有一定剛度的隔磁材料 所制。
6.如權(quán)利要求5所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述定子沖 片的數(shù)量約為380片，每片的厚度為0. 5mm ；所述磁軛為隔磁套圈；所述永磁體的數(shù)量為2 對，均為NTP材料的瓦片式結(jié)構(gòu)，其截面積為214. 5cm2,長度為20cm，所述磁靴的內(nèi)環(huán)上設(shè) 有28個半開口平底槽，所述鼠籠繞組為嵌在所述28個半開口平底槽中的28個鋁條；所述 雙用鍵的數(shù)量為4個，該雙用鍵的里層為酚醛層壓板，外層為45號鋼。
7.如權(quán)利要求1所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述電動機 的整體外形尺寸與客車的輪轂內(nèi)的間隔大小相適應(yīng)，并留有一定風(fēng)冷空間。
8.如權(quán)利要求7所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述兩端蓋 為內(nèi)端蓋和外端蓋，內(nèi)端蓋與車身的盤式制動器連接；外端蓋通過聯(lián)動軸直接連接在汽車 輪轂上，驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)；所述固定軸通過一固定底座固定在車身上。
9.如權(quán)利要求1所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述沖片固 定件包括復(fù)數(shù)個螺栓和兩壓板，該兩壓板設(shè)在所述復(fù)數(shù)片定子沖片的兩端，該復(fù)數(shù)個螺栓 軸向穿過所述復(fù)數(shù)片定子沖片及兩壓板上預(yù)設(shè)的復(fù)數(shù)個螺栓孔。
10.如權(quán)利要求1所述的較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，其特征在于所述內(nèi)定子 與外轉(zhuǎn)子之間的間隙為0. 65mm。
專利摘要本實用新型提供了一種較大功率的外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，包括由內(nèi)而外設(shè)置的一固定軸、一內(nèi)定子以及一外轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)定子包括一斜花鍵、復(fù)數(shù)片定子沖片、以及一沖片固定件，所述外轉(zhuǎn)子包括一外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)、鼠籠式起動繞組、兩端蓋，以及一隔磁外套。本實用新型是一種功率較大的電動機，足夠為大型二輪或四輪驅(qū)動電動客車提供動力支持，將現(xiàn)有客車以燃油為動力源改變?yōu)橐噪妱訖C為動力源，可減少碳的排放量，更加環(huán)保。本實用新型也可以應(yīng)用于其它相關(guān)行業(yè)。
文檔編號H02K21/12GK201663529SQ20092018188
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者牛景漢, 陳金華, 魏培才 申請人:福州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院