新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)，尤其涉及新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的有刷直流串勵(lì)電機(jī)具有調(diào)速性能好，轉(zhuǎn)矩大，是和低速大轉(zhuǎn)矩負(fù)載的優(yōu)點(diǎn)，但也具有效率低、維行量大、適應(yīng)環(huán)境差、噪音大、壽命短的缺點(diǎn)，其中直流電機(jī)由磁場(chǎng)、電樞、換向器、電刷組成。為了使電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)不斷電，電刷必須短接兩個(gè)換向片，造成匝間短路，為了減小短路電流，只能把電刷的電阻做大。由于電刷的電阻加大帶來(lái)的是短路損耗，而且電機(jī)的電流都是通過(guò)電刷傳到電樞上的，電刷損耗也很大，由于有刷直流電機(jī)的機(jī)械換向結(jié)構(gòu)和電刷，使直流電機(jī)的效率一般不超過(guò)65%。由于直流電機(jī)換向器和電刷大部分都設(shè)計(jì)為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，而換向器由裸銅制成，裸露在空氣中，空氣潮濕對(duì)電機(jī)的換向器造成侵害，使電刷和換向器產(chǎn)生火花，這種惡性循環(huán)致使電刷換向器很快損壞、腐蝕，如不經(jīng)常維修，可能會(huì)使電機(jī)報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的直流串勵(lì)電機(jī)效率低、壽命短、噪音大，為此提供一種精度高、壽命長(zhǎng)、噪音低、抗干擾強(qiáng)、節(jié)能的新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)，它包括機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、定子、墊圈和電機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有釹鐵綳永磁體，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸靠近墊圈處設(shè)有弧形凹槽，所述位于弧形凹槽內(nèi)的墊圈設(shè)有弧形隆起部，所述弧形凹槽和弧形隆起部之間適配有限位塊，所述限位塊包括一端與墊圈壓緊另一端越過(guò)弧形凹槽與電機(jī)轉(zhuǎn)軸貼緊的水平部和適配在弧形凹槽內(nèi)與弧形隆起部間隙配合的彎曲部。
[0005]上述方案中所述墊圈是石墨尼龍材料沖壓制成。
[0006]本發(fā)明的有益效果是采用高性能釹鐵綳永磁材料替代傳統(tǒng)鐵氧體永磁材料，提高轉(zhuǎn)矩，磁性性能優(yōu)勢(shì)突出，節(jié)能環(huán)保效果更優(yōu)，小體積降低新能源汽車電路設(shè)計(jì)難度；自制研發(fā)的石墨尼龍材料沖壓而成的墊圈耐摩擦系數(shù)可達(dá)0.16-0.4，表面光滑度超過(guò)國(guó)內(nèi)同等產(chǎn)品，能有效增強(qiáng)電機(jī)使用壽命，大大減低電機(jī)噪音，提高新能源汽車的乘坐舒適度；抗干擾強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明示意圖；
圖2是圖1中A的局部放大圖；
圖中，1、機(jī)殼，2、轉(zhuǎn)子，3、定子，4、墊圈，5、電機(jī)轉(zhuǎn)軸，6、釹鐵綳永磁體，7、弧形凹槽，8、弧形隆起部，9、水平部，10、彎曲部。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009]如圖1、2所示，本發(fā)明包括機(jī)殼1、轉(zhuǎn)子2、定子3、墊圈4和電機(jī)轉(zhuǎn)軸5，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有釹鐵綳永磁體6，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸靠近墊圈處設(shè)有弧形凹槽7，所述位于弧形凹槽內(nèi)的墊圈設(shè)有弧形隆起部8，所述弧形凹槽和弧形隆起部之間適配有限位塊，所述限位塊包括一端與墊圈壓緊另一端越過(guò)弧形凹槽與電機(jī)轉(zhuǎn)軸貼緊的水平部9和適配在弧形凹槽內(nèi)與弧形隆起部間隙配合的彎曲部10。
[0010]本發(fā)明采用釹鐵綳永磁體，可以把機(jī)械換向轉(zhuǎn)換為電子換相，電子換相的損耗很小，只是開(kāi)關(guān)管的管壓降，效率一般能達(dá)到94-97.%，因此，高效、大轉(zhuǎn)矩的直流電機(jī)誕生了。其特點(diǎn)如下:1.電子換向:由于機(jī)械換向存在著損耗大、維修量大、適應(yīng)環(huán)境差的缺陷，阻礙了有刷直流電機(jī)的發(fā)展。近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟、大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的出現(xiàn)使電子換向技術(shù)能代替機(jī)械換向，從而彌補(bǔ)了直流電機(jī)以上的缺陷，同時(shí)利用了 80年代出現(xiàn)的釹鐵硼磁鋼，形成了我公司現(xiàn)在的“稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)”。由于永磁直流電機(jī)電子換相、特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使無(wú)功和有功損耗都很小，使此種電機(jī)在全調(diào)速范圍內(nèi)都屬于同步轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)達(dá)到同步時(shí)，轉(zhuǎn)子既無(wú)銅耗又無(wú)鐵耗，因此直流電機(jī)的效率一般都能做到95%—97%。
[0011]2、功率因數(shù)高:因該電機(jī)無(wú)功率和有功率損耗很小，負(fù)載輕載時(shí)，電機(jī)設(shè)計(jì)呈容性狀態(tài)，負(fù)載時(shí)電機(jī)呈感性狀態(tài)，由于電機(jī)在容性和感性之間變化，功率因數(shù)基本接近I。
[0012]3、啟動(dòng)轉(zhuǎn)距大
在零轉(zhuǎn)速(堵轉(zhuǎn))情況下，能達(dá)到4倍過(guò)載轉(zhuǎn)距，而控制器的輸入電流只有額定電流的1/20，變頻電機(jī)和永磁同步電機(jī)一般都得超過(guò)額定電流。
[0013]4、該電機(jī)體積小，重量輕
120KW永磁直流電機(jī)只有230kg，而變頻電機(jī)最少也得560kg以上永磁直流電機(jī)與交流變頻電機(jī)比較:體積和重量小一倍，轉(zhuǎn)矩大一倍，價(jià)格將近低一倍，效率平均高一倍。
[0014]5、噪聲低，抗干擾強(qiáng)，電磁兼容性好。
6、剎車、減速、遛撤時(shí)有能量回饋、能耗制動(dòng)功能。
[0015]用作汽車電機(jī)的磁體，一般要求有高的磁性能，從而產(chǎn)生較大的氣隙磁場(chǎng)，傳統(tǒng)鐵氧體永磁材料的剩磁感應(yīng)強(qiáng)度低，導(dǎo)致氣隙磁密度值較低，鐵芯也沒(méi)有充分利用，而高性能釹鐵綳永磁材料可向氣隙提供較多的磁通量，獲得較高的磁負(fù)荷，從而有效材料用量減少，同時(shí)在微電機(jī)中采用高性能釹鐵綳永磁材料作為勵(lì)磁源，利用其高剩磁，高矯頑力，高磁能積，可以簡(jiǎn)化電機(jī)結(jié)構(gòu)，提高效率，縮小外形尺寸。
[0016]我公司所用永磁材料經(jīng)飽和磁化后，去掉磁化的磁場(chǎng)仍能長(zhǎng)時(shí)間地保持強(qiáng)的、穩(wěn)定的磁性，給電機(jī)勵(lì)磁，建立磁場(chǎng)，避免干擾。所用磁滯電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁滯體不預(yù)先磁化，而是被電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)磁化，而且通常是在低于飽和狀態(tài)下工作，節(jié)能功效顯著，從而實(shí)現(xiàn)新能源汽車的節(jié)能進(jìn)而降低能耗、延長(zhǎng)續(xù)航里程。
[0017]本發(fā)明中的限位塊和弧形隆起部在弧形凹槽內(nèi)配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的徑向限位，防止電機(jī)轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而延長(zhǎng)電機(jī)壽命，降低噪音，限位塊的水平部與電機(jī)轉(zhuǎn)軸和墊圈緊密貼合，一是對(duì)弧形凹槽起到密封作用，而是對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸提供徑向的壓力，防止電機(jī)轉(zhuǎn)軸徑向晃動(dòng)。限位塊的彎曲部和弧形隆起部配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的定位，保持電機(jī)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行同心度，防止電機(jī)轉(zhuǎn)軸上下運(yùn)動(dòng)。更進(jìn)一步的，墊圈是石墨尼龍材料沖壓制成，能有效增強(qiáng)電機(jī)使用壽命。
[0018]總而言之，本發(fā)明較傳統(tǒng)微電機(jī)，具有精度高、壽命長(zhǎng)、噪音低、抗干擾強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)越性能，進(jìn)一步減少電機(jī)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高電機(jī)的反應(yīng)靈敏度，又可以減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，增加運(yùn)行的平穩(wěn)性，還可以簡(jiǎn)化電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平，具有了很好的市場(chǎng)前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)，它包括機(jī)殼(I)、轉(zhuǎn)子(2)、定子(3)、墊圈(4)和電機(jī)轉(zhuǎn)軸(5)，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有釹鐵綳永磁體(6)，其特征是所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸靠近墊圈處設(shè)有弧形凹槽(7)，所述位于弧形凹槽內(nèi)的墊圈設(shè)有弧形隆起部(8)，所述弧形凹槽和弧形隆起部之間適配有限位塊，所述限位塊包括一端與墊圈壓緊另一端越過(guò)弧形凹槽與電機(jī)轉(zhuǎn)軸貼緊的水平部(9)和適配在弧形凹槽內(nèi)與弧形隆起部間隙配合的彎曲部(10)。2.如權(quán)利要求1所述的新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)，其特征是所述墊圈是石墨尼龍材料沖壓制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了新能源汽車用稀土永磁直流微電機(jī)，它包括機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、定子、墊圈和電機(jī)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有釹鐵錋永磁體，電機(jī)轉(zhuǎn)軸靠近墊圈處設(shè)有弧形凹槽，位于弧形凹槽內(nèi)的墊圈設(shè)有弧形隆起部，弧形凹槽和弧形隆起部之間適配有限位塊，限位塊包括一端與墊圈壓緊另一端越過(guò)弧形凹槽與電機(jī)轉(zhuǎn)軸貼緊的水平部和適配在弧形凹槽內(nèi)與弧形隆起部間隙配合的彎曲部。本發(fā)明的有益效果是采用高性能釹鐵錋永磁材料替代傳統(tǒng)鐵氧體永磁材料，節(jié)能環(huán)保效果更優(yōu)，小體積降低新能源汽車電路設(shè)計(jì)難度；自制研發(fā)的石墨尼龍材料沖壓而成的墊圈大大減低電機(jī)噪音，提高新能源汽車的乘坐舒適度；抗干擾強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】H02K1/02, H02K7/12
【公開(kāi)號(hào)】CN104901441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510294660
【發(fā)明人】凌巧
【申請(qǐng)人】安徽孟凌精密電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日