一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子外的定子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，定子包括定子鐵心、定子繞組以及用于固定定子鐵心和前后端蓋的機(jī)座，所述定子繞組由嵌入定子鐵心的兩套繞組構(gòu)成。本實(shí)用新型通過采用兩套定子繞組，增大了繞組分布系數(shù)，提高了電動(dòng)機(jī)功率密度和扭矩密度，降低了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及機(jī)械振動(dòng)噪聲，能夠滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高可靠性要求。
【專利說明】—種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣價(jià)格日益高漲和儲(chǔ)量的減少，為了減少城市汽車的污染排量，實(shí)現(xiàn)新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略，電動(dòng)汽車作為新能源交通工具受到各國政府的高度關(guān)注和社會(huì)的廣泛支持。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車的重要部件，其設(shè)計(jì)、安裝等也成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)。
[0003]一直以來，受電力系統(tǒng)的限制，電動(dòng)機(jī)的相數(shù)通常不超過三相。目前，國內(nèi)用于電動(dòng)汽車上的電動(dòng)機(jī)大部分都是三相電動(dòng)機(jī)，而隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，三相電動(dòng)機(jī)由于其功率密度和扭矩密度低、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大已經(jīng)不能滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大扭矩需求。電力電子器件和技術(shù)的發(fā)展使得多相功率變換器件成為可能。因此，有必要設(shè)計(jì)一種多相電動(dòng)機(jī)，通過增大繞組分布系數(shù)，提高電動(dòng)機(jī)的功率密度和扭矩密度，降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及機(jī)械振動(dòng)噪聲，滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高可靠性要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，通過增加電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，提高電動(dòng)機(jī)功率密度和扭矩密度，降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及機(jī)械振動(dòng)噪聲，滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高可靠性要求。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子外的定子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，定子包括定子鐵心、定子繞組以及用于固定定子鐵心和前后端蓋的機(jī)座，所述定子繞組由嵌入定子鐵心的兩套繞組構(gòu)成。
[0007]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，所述兩套繞組為兩套結(jié)構(gòu)完全相同的星形繞組，兩套繞組的軸線相交。
[0008]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，所述兩套繞組分別與兩套車載逆變器一一對(duì)應(yīng)連接。
[0009]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，所述機(jī)座為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外兩層圍成用于容納冷卻液的封閉腔體，在所述封閉腔體的兩端分別開設(shè)有冷卻液的進(jìn)口和出口。
[0010]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，所述封閉腔體內(nèi)部為螺旋形結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部設(shè)置有軸向通風(fēng)孔。
[0012]所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的尾部固定連接，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子與電動(dòng)機(jī)的后端蓋固定連接。
[0013]本實(shí)用新型通過采用兩套定子繞組，增大了繞組分布系數(shù)，提高了電動(dòng)機(jī)功率密度和扭矩密度，降低了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及機(jī)械振動(dòng)噪聲，能夠滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高可靠性要求。
[0014]作為優(yōu)選，定子繞組采用兩套完全相同的星形繞組，兩套繞組的軸線相交，通過兩套車載逆變器獨(dú)立供電，相數(shù)的冗余以及兩套繞組的供電電源各不相同，使得六相電動(dòng)機(jī)在定子的一相或多相開路或者出現(xiàn)故障時(shí)可降額啟動(dòng)并繼續(xù)運(yùn)行，提高了純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
[0015]作為優(yōu)選，機(jī)座采用雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外兩層圍成用于容納冷卻液的封閉腔體，在封閉腔體的兩端分別開設(shè)有冷卻液的進(jìn)口和出口，腔體內(nèi)部采用螺旋形結(jié)構(gòu)，增加了電動(dòng)機(jī)的散熱面積，提高了散熱效率，增大了換熱容量，提升了電動(dòng)機(jī)的輸出能力，從而進(jìn)一步提高了電動(dòng)機(jī)的功率密度。
[0016]作為優(yōu)選，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的尾部安裝旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子，在后端蓋上安裝旋轉(zhuǎn)變壓器的定子，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由旋轉(zhuǎn)變壓器的定子提供電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，解決了由于電動(dòng)機(jī)編碼器受干擾而導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)異動(dòng)問題，提高了電動(dòng)汽車的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型六根動(dòng)力線(A、B、C、U、V、W)的相位圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型機(jī)座結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2、圖3所不,一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī),包括轉(zhuǎn)子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子外的定子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心11、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸12，轉(zhuǎn)子鐵芯11內(nèi)部設(shè)有軸向通風(fēng)孔13，定子包括定子鐵心21、定子繞組22以及機(jī)座23，機(jī)座23用于固定定子鐵心21、電動(dòng)機(jī)前端蓋3、后端蓋4 ;定子繞組22由兩套結(jié)構(gòu)完全相同的繞組構(gòu)成，這兩套繞組在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部獨(dú)立接線，均采用星型接法，電動(dòng)機(jī)共有六根動(dòng)力線A、B、C、U、V、W，兩套繞組的對(duì)應(yīng)相A— U、B—V、C一W在空間位置上間隔30度的電角度，兩套繞組通過兩套車載逆變器獨(dú)立供電，兩套繞組的供電電源各不相同，A、B、C為一路電源輸入，U、V、W為另一路電源輸入。
[0021]機(jī)座23采用雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外兩層焊接或者鑄造成用于容納冷卻液的封閉腔體231，腔體231內(nèi)部焊接或者鑄造成螺旋形結(jié)構(gòu)，在封閉腔體231的兩端分別開設(shè)有冷卻液的進(jìn)口 232和出口 233。
[0022]本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子與傳統(tǒng)三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相同，可以為鑄鋁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以為轉(zhuǎn)子槽內(nèi)嵌入銅條、兩端部焊接銅質(zhì)的短路環(huán)結(jié)構(gòu)，也可以為轉(zhuǎn)子內(nèi)部或表面添加永磁體的結(jié)構(gòu)；采用前兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)成感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，采用第三種結(jié)構(gòu)構(gòu)成同步電動(dòng)機(jī)。
[0023]轉(zhuǎn)子鐵心11內(nèi)部設(shè)置有軸向通風(fēng)孔13，軸向通風(fēng)孔13的數(shù)目和直徑可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的散熱特性來設(shè)置。
[0024]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸12的尾部和后端蓋4上分別裝有旋轉(zhuǎn)變壓器5的轉(zhuǎn)子和定子(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸12的尾部與旋轉(zhuǎn)變壓器5的轉(zhuǎn)子固定連接，電動(dòng)機(jī)的后端蓋4與旋轉(zhuǎn)變壓器5的定子固定連接)，旋轉(zhuǎn)變壓器5的轉(zhuǎn)子隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸12 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)變壓器5的定子提供電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)。[0025]本實(shí)用新型的工作原理:
[0026]本實(shí)用新型的六相電動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的三相電動(dòng)機(jī)相比，定子繞組由兩套結(jié)構(gòu)完全相同的繞組構(gòu)成，通過增大繞組分布系數(shù)來提高電機(jī)功率密度和扭矩密度、降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)和噪聲，滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大扭矩的需求；六相電動(dòng)機(jī)在定子的一相或多相開路或者出現(xiàn)故障時(shí)，由于其相數(shù)的冗余，可以降額啟動(dòng)并繼續(xù)運(yùn)行，并且可通過采用相應(yīng)的算法使氣隙磁鏈恢復(fù)為圓形，維持電機(jī)氣隙磁通為圓形，滿足純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高可靠性要求。
[0027]以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子外的定子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，定子包括定子鐵心、定子繞組以及用于固定定子鐵心和前后端蓋的機(jī)座，其特征在于:所述定子繞組由嵌入定子鐵心的兩套繞組構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述兩套繞組為兩套結(jié)構(gòu)完全相同的星形繞組，兩套繞組的軸線相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述兩套繞組分別與兩套車載逆變器一一對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述機(jī)座為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外兩層圍成用于容納冷卻液的封閉腔體，在所述封閉腔體的兩端分別開設(shè)有冷卻液的進(jìn)口和出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述封閉腔體內(nèi)部為螺旋形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部設(shè)置有軸向通風(fēng)孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)汽車的六相電動(dòng)機(jī)，其特征在于:該電動(dòng)機(jī)還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的尾部固定連接，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子與電動(dòng)機(jī)的后端蓋固定連接。
【文檔編號(hào)】H02K5/20GK203377764SQ201320458286
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】付冠東, 陳順東, 楊大慶, 丁傳記, 劉超, 王軍 申請(qǐng)人:安徽安凱汽車股份有限公司