專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種異步電動(dòng)機(jī)，尤其是電動(dòng)車(chē)用的水冷式異步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
中國(guó)是石油消耗大國(guó)，但又是石油貧國(guó)，石油的對(duì)外依賴(lài)度達(dá)到了 55 %，因此發(fā)展 新能源汽車(chē)是國(guó)家的重大戰(zhàn)略決策，電動(dòng)汽車(chē)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在市場(chǎng)的電動(dòng)汽車(chē)都 是用電池供直流電，用永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為汽車(chē)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，但在制作大功率永磁直流 電機(jī)時(shí)，因大形的瓦形磁極制作困難大，同時(shí)由于轉(zhuǎn)子的鐵芯外徑增大，造成瓦形磁極垂直 誤差增大而無(wú)法充磁，由此限制了電動(dòng)車(chē)用大功率永磁電機(jī)的生產(chǎn)與發(fā)展。本實(shí)用新型創(chuàng)造性地用電池供直流電，用逆變器將直流電變成三相交流電，用電 動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)行駛，以創(chuàng)新的技術(shù)方案，以改進(jìn)的異 步電動(dòng)機(jī)解決電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，可在低電壓下將功率作得更大，滿足大功率電動(dòng)轎車(chē)及 其他四輪電動(dòng)車(chē)的配套需求。根據(jù)檢索，國(guó)內(nèi)尚未有與本實(shí)用新型相同的專(zhuān)利申請(qǐng)。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述存在的不足，本實(shí)用新型提供一種與用電動(dòng)車(chē)電池供電的、用逆變器將 直流電變成三相交流電配套的、利用循環(huán)水冷卻的、用鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)的 電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是如圖1、圖2、圖3、圖4所示，該 電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)包括花鍵套2、前端蓋3、水冷機(jī)殼4、三相定子繞組5、鑄鋁轉(zhuǎn) 子6、轉(zhuǎn)軸7、感應(yīng)齒盤(pán)8、后端蓋9、接線盒10、直通管接頭11、磁性接近開(kāi)關(guān)12，所述的水 冷機(jī)殼4包括外殼4. 1、內(nèi)膽4. 2，外殼4. 1的外圓上作有進(jìn)水口和出水口，在進(jìn)水口和出 水口端口作有內(nèi)螺紋，分別與直通管接頭11聯(lián)接，外殼4. 1的內(nèi)孔與內(nèi)膽4. 2的接合面過(guò) 盈配合，內(nèi)膽4. 2的外圓上作有沿表面旋轉(zhuǎn)的螺旋水道，其螺旋水道的軸向長(zhǎng)度比定子鐵 芯長(zhǎng)度長(zhǎng)，外殼4. 1與內(nèi)膽4. 2，先熱套，再對(duì)接觸圈焊接，水冷機(jī)殼4內(nèi)孔裝三相定子繞組 5，冷卻水由機(jī)殼4. 1的進(jìn)水口進(jìn)入內(nèi)膽4. 2的旋轉(zhuǎn)水道中，在定子鐵芯表面形成一層冷卻 層，隨著循環(huán)水的流動(dòng)迅速將電機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走并從出水口流出，冷卻水可循環(huán)使用；所 述的鑄鋁轉(zhuǎn)子6是公知的鼠籠式鑄鋁轉(zhuǎn)子，其內(nèi)孔與轉(zhuǎn)軸7的外圓過(guò)盈配合構(gòu)成轉(zhuǎn)子總成， 轉(zhuǎn)子總成尾端熱套感應(yīng)齒盤(pán)8，前端的花鍵軸與花鍵套2套接；所述的感應(yīng)齒盤(pán)8是平面圓 盤(pán)狀齒盤(pán)，其內(nèi)孔熱套在轉(zhuǎn)軸7上，一端平面與轉(zhuǎn)軸7尾端階梯軸靠平，另一端平面上作環(huán) 狀凹槽，在外圈的環(huán)狀平面作平面齒輪，其環(huán)狀凹槽的深度與齒高相同；所述的磁性接近開(kāi) 關(guān)12安裝在后端蓋9上，其安裝位置為磁性接近開(kāi)關(guān)12的磁頭與感應(yīng)齒盤(pán)8上的齒中線 對(duì)正，并使磁頭與齒頂面距離1-1. 5mm ；電動(dòng)車(chē)電池供直流電D，通過(guò)逆變器控制系統(tǒng)裂變 為0. 866D、頻率為f的三相交流電，由此三相交流電輸入異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組5，在氣 隙中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同時(shí)在轉(zhuǎn)子中感生電動(dòng)勢(shì)，在轉(zhuǎn)子籠條形成交變的感生電流，交變的感
3生電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)作功，由花鍵套2帶動(dòng)電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)軸1，驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)車(chē)行駛。本實(shí)用新型的有益效果是①本實(shí)用新型是采用電動(dòng)車(chē)電池+逆變器+電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新式 技術(shù)方案，解決電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。②本電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子仍然是鑄鋁轉(zhuǎn) 子，較之永磁直流電機(jī)，克服了制作大功率永磁直流電機(jī)時(shí)，大型的瓦型磁極制作困難的難 題，同時(shí)也解決了轉(zhuǎn)子鐵芯外徑增大造成瓦型磁極垂直誤差增大而無(wú)法充磁的技術(shù)難題， 利于在低電壓下將功率作得更大，滿足大功率電動(dòng)車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的配套需求。③異步電動(dòng)機(jī) 經(jīng)久耐用、安全可靠的固有特性使其在電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有比較優(yōu)勢(shì)。④電動(dòng)車(chē)電機(jī)要 求有較大的體積功率比，且在不同的運(yùn)行速度下均要求具有良好的機(jī)械特性及效率，本電 動(dòng)機(jī)有循環(huán)水冷卻結(jié)構(gòu)，電機(jī)運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生的熱量迅速地由水路熱交換解決，高性能電磁 材料的應(yīng)用、特定的定、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都極好地滿足電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)的需求。⑤本電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速與供電頻率成正比關(guān)系，可通過(guò)改變供電頻率達(dá)到調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速、給定電動(dòng)車(chē)的行駛 速度，較之永磁直流電機(jī)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)更緊湊、運(yùn)行更可靠、反應(yīng)迅速、調(diào)速精確、智 能控制、效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕。⑥本機(jī)的位置感應(yīng)系統(tǒng)較之永磁直流電機(jī)的霍爾 電路大幅簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化到只有感應(yīng)齒盤(pán)和磁性接近開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本。可廣泛適用于 電動(dòng)轎車(chē)及其他四輪電動(dòng)車(chē)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖。圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖的右視圖。圖3是本實(shí)用新型的水冷機(jī)殼的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的水冷機(jī)殼內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
利用附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。首先將外圓上作有螺旋水道的內(nèi)膽4. 2與機(jī)殼4. 1的內(nèi)孔熱套，再對(duì)兩者之間的 接觸圈焊接，防止?jié)B水，構(gòu)成水冷機(jī)殼4，在水冷機(jī)殼4內(nèi)孔壓裝入三相定子繞組5，再將鑄 鋁轉(zhuǎn)子6與轉(zhuǎn)軸7熱套成轉(zhuǎn)子總成，在轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)軸尾端熱套裝上感應(yīng)齒盤(pán)8，在轉(zhuǎn)子總 成前端的花鍵軸處套裝上花鍵套2，在后端蓋9的面對(duì)感應(yīng)齒盤(pán)8的齒中線位置安裝磁性接 近開(kāi)關(guān)12，在軸承位置裝上軸承，最后在水冷機(jī)殼4上依次裝上后端蓋9、轉(zhuǎn)子總成、前端蓋 3，并由螺釘緊定，通過(guò)直通管接頭11將循環(huán)冷卻水與內(nèi)膽4. 2的螺旋水道連通，并分別與 水冷機(jī)殼4上的進(jìn)水口、出水口聯(lián)接；將電動(dòng)車(chē)電池與逆變器的輸入端連接，再將逆變器的 輸出端與本實(shí)用新型的接線盒10連接，將電動(dòng)車(chē)電池的直流電D輸入逆變器，由逆變器控 制裂變成0. 866D、頻率為f的三相交流電，再將此三相交流電輸入三相定子繞組5，使定子 繞組在氣隙中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同時(shí)在轉(zhuǎn)子中感生電動(dòng)勢(shì)，在轉(zhuǎn)子籠條形成交變的感生電流， 交變的感生電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)作功，由花鍵套2帶動(dòng)電動(dòng)車(chē)傳 動(dòng)軸1，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)行駛。
權(quán)利要求一種電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于該電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)包括花鍵套(2)、前端蓋(3)、水冷機(jī)殼(4)、三相定子繞組(5)、鑄鋁轉(zhuǎn)子(6)、轉(zhuǎn)軸(7)、感應(yīng)齒盤(pán)(8)、后端蓋(9)、接線盒(10)、直通管接頭(11)、磁性接近開(kāi)關(guān)(12)，所述的水冷機(jī)殼(4)包括外殼(4.1)、內(nèi)膽(4.2)，外殼(4.1)的外圓上作有進(jìn)水口和出水口，在進(jìn)水口和出水口端口作有內(nèi)螺紋，分別與直通管接頭(11)聯(lián)接，外殼(4.1)的內(nèi)孔與內(nèi)膽(4.2)的接合面過(guò)盈配合，內(nèi)膽(4.2)的外圓上作有沿表面旋轉(zhuǎn)的螺旋水道，其螺旋水道的軸向長(zhǎng)度比定子鐵芯長(zhǎng)度長(zhǎng)，外殼(4.1)與內(nèi)膽(4.2)，先熱套，再對(duì)接觸圈焊接，水冷機(jī)殼(4)內(nèi)孔壓裝三相定子繞組(5)，冷卻水由機(jī)殼(4.1)的進(jìn)水口進(jìn)入內(nèi)膽(4.2)的旋轉(zhuǎn)水道中，在定子鐵芯表面形成一層冷卻層，隨著循環(huán)水的流動(dòng)迅速將電機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走并從出水口流出，冷卻水可循環(huán)使用；所述的鑄鋁轉(zhuǎn)子(6)是公知的鼠籠式鑄鋁轉(zhuǎn)子，其內(nèi)孔與轉(zhuǎn)軸(7)的外圓過(guò)盈配合構(gòu)成轉(zhuǎn)子總成，轉(zhuǎn)子總成尾端熱套感應(yīng)齒盤(pán)(8)，前端的花鍵軸與花鍵套(2)套接；所述的感應(yīng)齒盤(pán)(8)是平面圓盤(pán)狀齒盤(pán)，其內(nèi)孔熱套在轉(zhuǎn)軸(7)上，一端平面與轉(zhuǎn)軸(7)階梯軸靠平，另一端平面上作環(huán)狀凹槽，在外圈的環(huán)狀平面作平面齒輪，其環(huán)狀凹槽的深度與齒高相同；所述的磁性接近開(kāi)關(guān)(12)安裝在后端蓋(9)上，其安裝位置為磁性接近開(kāi)關(guān)(12)的磁頭與感應(yīng)齒盤(pán)(8)上的齒中線對(duì)正，并使磁頭與齒頂面距離1 1.5mm；電動(dòng)車(chē)電池供直流電D，通過(guò)逆變器控制系統(tǒng)裂變?yōu)?.866D、頻率為f的三相交流電，此三相交流電輸入異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組(5)，在氣隙中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同時(shí)在轉(zhuǎn)子中感生電動(dòng)勢(shì)，在轉(zhuǎn)子籠條形成交變的感生電流，交變的感生電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)作功，由花鍵套(2)帶動(dòng)電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)軸(1)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)行駛。
專(zhuān)利摘要一種電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)涉及異步電動(dòng)機(jī)，尤其是電動(dòng)車(chē)用的水冷式異步電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)包括花鍵套、前端蓋、水冷機(jī)殼、三相定子繞組、鑄鋁轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、感應(yīng)齒盤(pán)、后端蓋、接線盒、直通管接頭、磁性接近開(kāi)關(guān)，用電動(dòng)車(chē)電池提供的直流電，通過(guò)逆變器變成三相交流電，用此三相交流電輸入電動(dòng)車(chē)用水冷式異步電動(dòng)機(jī)，使之成為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，較之用永磁直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)的技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)更緊湊、運(yùn)行更可靠、反應(yīng)迅速、調(diào)速精確、智能控制、效率高、壽命長(zhǎng)、體積小，重量輕，不受大功率瓦型磁極制作難度限制，更利于發(fā)展車(chē)用大功率電動(dòng)機(jī)?？蓮V泛適用于電動(dòng)轎車(chē)及其他四輪電動(dòng)車(chē)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K9/197GK201742267SQ20102029912
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者錢(qián)洪, 馬先勝, 黃鶴 申請(qǐng)人:咸寧市鳳凰機(jī)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)有限公司