專利名稱：直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及電機(jī)，主要用于電動(dòng)車輛的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利ZL03229449.2電動(dòng)車用無(wú)刷電機(jī)與其它無(wú)刷電機(jī)一樣，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車輛。但它們存在以下缺陷無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、其角速度不得大于每秒1500°，當(dāng)大于2500°即不能使用；局限于低速，電機(jī)力矩脈動(dòng)小，因此定子徑向和軸向尺寸過大，成本高，耗材大，影響電動(dòng)車輛輕型化；無(wú)法克服空載電流大問題，因?yàn)殡妱?dòng)車輛轉(zhuǎn)速超出電機(jī)許用轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速不同步，存在較大誤差，電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)大，效率相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明專利提供了直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，這種裝置在解決轉(zhuǎn)速局限難題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效率、小體積、低成本的目的。
本發(fā)明專利實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是其中部設(shè)有電機(jī)定子，定子由矽鋼沖片疊組與電機(jī)主軸構(gòu)成，所述矽鋼沖片疊組上設(shè)有9個(gè)呈周向均布的心形槽，該心形槽為電機(jī)繞線槽；外套有磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，磁圈支架通過電機(jī)主軸和左右端蓋軸承構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子部件，所述磁圈由10片瓦狀并按照N-S-N-S方式圓周均布的磁鋼組成，構(gòu)成5對(duì)磁場(chǎng)；電機(jī)三相繞組線圈為9組線圈且依排列順序和連接順序，每?jī)山M相鄰兩邊相互重疊放在矽鋼沖片疊組的9個(gè)繞線槽里；電磁控制元件霍爾數(shù)量3個(gè)，分別以120°夾角安裝在矽鋼片疊組繞組線圈輸出端的槽位邊緣上。
本發(fā)明專利工作原理和有益效果是電機(jī)三相繞組，直流電源經(jīng)過霍爾和主板控制系統(tǒng)變頻，以正弦波三相脈沖輸入，因相吸或相斥推動(dòng)轉(zhuǎn)子和定子相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)定子固定，轉(zhuǎn)子順向或逆向旋轉(zhuǎn)。改多槽數(shù)為少槽數(shù)，改多極為少極，增大力矩脈動(dòng)，改善電磁效應(yīng)，大大提高電機(jī)效率。尤其創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)相角240°，突破控制系統(tǒng)與高轉(zhuǎn)速即高頻存在誤差難題，有效降低空載電流。由于能量轉(zhuǎn)化為速度即動(dòng)能，所以高速電機(jī)單位功率耗材少，達(dá)到節(jié)能目的。經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，180～500W空載電流0.2～0.3A，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min；轉(zhuǎn)速在5000～10000r/min，空載電流為0.8A。適用轉(zhuǎn)速范圍500～10000r/min，整機(jī)效率達(dá)到96.8％以上，從而全面改善無(wú)刷電機(jī)性能。本發(fā)明專利可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車輛，包括電動(dòng)汽車等。


圖1為本發(fā)明專利直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)主視縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明專利直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)與A-A對(duì)應(yīng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明專利直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)磁鋼示意圖。
在圖1、2、3中1--磁圈支架 2--電機(jī)定子3--右電機(jī)端蓋 4--電機(jī)主軸5--右主軸軸承 6--磁鋼7--左電機(jī)端蓋 8--電機(jī)主軸引線孔9--右主軸軸承 10--繞組線圈11--心形槽(或繞線槽)12--霍爾具體實(shí)施方式
本發(fā)明專利公開了一種涉及電機(jī)，主要用于電動(dòng)車輛的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其中部設(shè)有電機(jī)定子2，定子2由矽鋼沖片疊組與電機(jī)主軸4構(gòu)成，所述矽鋼沖片疊組上設(shè)有9個(gè)呈周向均布的心形槽11，該心形槽為電機(jī)繞線槽；外套有磁圈，磁圈固定在磁圈支架1上，磁圈支架通過電機(jī)右主軸軸承5和左主軸軸承9和右電機(jī)端蓋3、左電機(jī)端蓋7構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子部件，所述磁圈由10片瓦狀并按照N-S-N-S方式圓周均布的磁鋼6組成，構(gòu)成5對(duì)磁場(chǎng)；電機(jī)三相繞組線圈10為9組線圈且依排列順序和連接順序，每?jī)山M相鄰兩邊相互重疊放在矽鋼沖片疊組的9個(gè)繞線槽11里；電磁控制元件霍爾12數(shù)量為3個(gè)，分別以120°夾角安裝在矽鋼片疊組繞組線圈輸出或輸入端的槽位邊緣上。
磁鋼6可以緊挨也可以間隙排列。
心形槽11可以是直槽。
電機(jī)三相繞組線圈10每相3組線圈，繞線方向是第一組逆向，第二組順向，第三組逆向；每相第一組始端為引出或輸入線，每相第三組末端相接，構(gòu)成三相閉合電路。
電磁控制元件霍爾12可以設(shè)在矽鋼片疊組與左主軸軸承9之間墊圈上，位置與三相繞組始端對(duì)應(yīng)，夾角為120°；可以另設(shè)磁鋼(或軟磁)在左電機(jī)端蓋7軸承位上，磁鋼尺寸相對(duì)磁鋼6按比例縮小，排列、位置和數(shù)量與磁鋼6相對(duì)應(yīng)，另設(shè)的磁鋼可以設(shè)在霍爾12外側(cè)，彼此組成磁控制系統(tǒng)。
方位左、右、順、逆是為文字描述的便利，將其中任意反向，不影響本專利的實(shí)施。
權(quán)利要求
1.直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其中部設(shè)有電機(jī)定子，定子由矽鋼沖片疊組和電機(jī)主軸構(gòu)成；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，磁圈支架通過電機(jī)主軸軸承和左右電機(jī)端蓋構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子部件；電機(jī)三相繞組，線圈繞在定子上，相應(yīng)的電磁控制元件霍爾均勻分布在定子邊緣，組成三相電源輸入系統(tǒng)，其特征在于所述的三相繞組，相角為240°。
2.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于所述的矽鋼沖片疊組上設(shè)有9個(gè)呈周向均布的心形槽或直槽，該心形槽或直槽為電機(jī)繞組的繞線槽。
3.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于所述的磁圈由10片瓦狀并按N-S-N-S方式圓周均布的磁鋼組成，構(gòu)成5對(duì)磁場(chǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)三相繞組為9組線圈并依照排列順序和連接順序，每?jī)山M相鄰兩邊相互重疊放在矽鋼沖片疊組的9個(gè)繞線槽里。
5.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于電磁控制元件霍爾數(shù)量為3個(gè)，分別以120°夾角安裝在繞組線圈3條導(dǎo)線引出槽位邊緣上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于所述的矽鋼沖片的外徑是60～300毫米，疊組厚度是15～200毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于所述的磁鋼的寬C15～100毫米，厚A2.5～5毫米，弧長(zhǎng)B15～90毫米。
8.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于電源線、電磁控制元件霍爾導(dǎo)線通過電機(jī)主軸引線孔進(jìn)入或引出。
9.如權(quán)利要求1所述的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其特征在于三相繞組，每相三組線圈，繞線方向是第一組逆向，第二組順向，第三組逆向；每相第一組始端為了引出或輸出線，每相第三組末端相接，構(gòu)成三相閉合電路。
全文摘要
一種涉及電機(jī)主要用于電動(dòng)車輛的直流變頻無(wú)刷力矩電機(jī)，其中部矽鋼沖片疊組，構(gòu)成電機(jī)定子部件，矽鋼沖片上設(shè)有9個(gè)呈周向均布的心形槽或直槽，該為電機(jī)繞組線圈槽；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，通過主軸軸承和電機(jī)端蓋構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子部件，磁圈由10片瓦狀并按N－S－N－S方式圓周均布的磁鋼組成，構(gòu)成5對(duì)磁場(chǎng)；相應(yīng)的電機(jī)三相繞組為9組線圈，并依照排列順序和連接順序每?jī)山M相鄰兩邊相互重疊放在9個(gè)繞線槽里；每隔三槽設(shè)有一個(gè)電磁控制元件霍爾，設(shè)定相角為240°。當(dāng)通電時(shí)，主軸固定，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明具有轉(zhuǎn)速高、效率高、耗材省等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K29/08GK101043155SQ20061007132
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者楊光筍 申請(qǐng)人:楊光筍, 章新新