專利名稱：雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，是一種能夠在同一時(shí)間饋電和電動的電動汽車用永磁同步電機(jī)。
背景技術(shù)：
由于純電動汽車在緩解能源危機(jī)、促進(jìn)環(huán)保建設(shè)等的顯著優(yōu)勢，大力發(fā)展和研究電動汽車成了國家“十二五”重要戰(zhàn)略之一。作為電動汽車的核心部件之一——永磁同步電機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高的自身優(yōu)勢及國家稀土能源豐厚等客觀條件，為它在電動汽車領(lǐng)域提供了廣闊的發(fā)展空間。電動車主要運(yùn)行于大中小城市的市區(qū)中，因此人們對它的一次充電行駛距離是有要求的，但由于電動車的另一核心部件電磁的容量限制，使這一問題的解決方案必不可少。 隨著深入的研究，人們已經(jīng)不滿足于傳統(tǒng)的電動機(jī)形式，而開始考慮電池能夠脫離充電的時(shí)間及地點(diǎn)的限制進(jìn)行充電。因此，需要一種永磁同步電機(jī)，其可以在驅(qū)動電動車行駛的過程中，同時(shí)進(jìn)行發(fā)電饋電狀態(tài)，使得不必?fù)?dān)心行駛距離和最高時(shí)速的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，該雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)設(shè)計(jì)獨(dú)特巧妙，可以在驅(qū)動電動車行駛的過程中，同時(shí)進(jìn)行發(fā)電饋電狀態(tài)，使得不必?fù)?dān)心行駛距離和最高時(shí)速的問題，適于大規(guī)模推
廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子，其特點(diǎn)是，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括內(nèi)定子、第一線圈繞組、第一永磁體、外定子、第二線圈繞組和第二永磁體，所述第二線圈繞組設(shè)置在所述外定子上，所述第一線圈繞組設(shè)置在所述內(nèi)定子上，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述內(nèi)定子的中心，所述第一永磁體和所述第二永磁體分別設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上且所述第二永磁體位于所述第一永磁體外周，所述外定子套設(shè)在所述內(nèi)定子外，所述轉(zhuǎn)子位于所述內(nèi)定子和所述外定子之間并與所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定。較佳地，所述第一線圈繞組可以是電動繞組，所述第一永磁體可以是電動永磁體， 所述第二線圈繞組可以是發(fā)電繞組，所述第二永磁體可以是發(fā)電永磁體；；或者，所述第一線圈繞組是發(fā)電繞組，所述第一永磁體是發(fā)電永磁體，所述第二線圈繞組是電動繞組，所述第二永磁體是電動永磁體。較佳地，所述第一永磁體和所述第二永磁體之間隔磁設(shè)置。更佳地，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第一隔磁部件，所述第一隔磁部件設(shè)置在所述第一永磁體和所述第二永磁體之間。更進(jìn)一步地，所述第一隔磁部件是隔磁磁條。
較佳地，所述第一永磁體由多條第一永磁條組成，所述第二永磁體由多條第二永磁條組成，多條所述第一永磁條之間隔磁設(shè)置，多條所述第二永磁條之間隔磁設(shè)置。更佳地，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第二隔磁部件，多條所述第一永磁條之間和多條所述第二永磁條之間均設(shè)置有所述第二隔磁部件。更進(jìn)一步地，所述第二隔磁部件是隔磁磁塊。較佳地，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括控制裝置，所述控制裝置分別電路連接所述第一線圈繞組和所述第二線圈繞組。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)的第二線圈繞組設(shè)置在外定子上，第一線圈繞組設(shè)置在內(nèi)定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動插設(shè)在內(nèi)定子的中心，第一永磁體和第二永磁體分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子上且第二永磁體位于第一永磁體外周，外定子套設(shè)在內(nèi)定子外，轉(zhuǎn)子位于內(nèi)定子和外定子之間并與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定，設(shè)計(jì)獨(dú)特巧妙，可以在驅(qū)動電動車行駛的過程中，同時(shí)進(jìn)行發(fā)電饋電狀態(tài)，使得不必?fù)?dān)心行駛距離和最高時(shí)速的問題，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用2、本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)的所述第一永磁體和所述第二永磁體之間隔磁設(shè)置，設(shè)計(jì)獨(dú)特巧妙，提高了永磁體的利用效率，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的一具體實(shí)施例的內(nèi)部橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。請參見圖1所示，本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸1、轉(zhuǎn)子 2、內(nèi)定子3、第一線圈繞組4、第一永磁體5、外定子6、第二線圈繞組7和第二永磁體8，所述第二線圈繞組7設(shè)置在所述外定子6上，所述第一線圈繞組4設(shè)置在所述內(nèi)定子3上，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸1可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述內(nèi)定子3的中心，所述第一永磁體5和所述第二永磁體8分別設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子2上且所述第二永磁體8位于所述第一永磁體5外周，所述外定子6套設(shè)在所述內(nèi)定子3外，所述轉(zhuǎn)子2位于所述內(nèi)定子3和所述外定子6之間并與所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸1固定。所述第一線圈繞組4可以是電動繞組，也可以是發(fā)電繞組，所述第一永磁體5可以是電動永磁體，也可以是發(fā)電永磁體，所述第二線圈繞組7可以是發(fā)電繞組，也可以是電動繞組，所述第二永磁體8可以是發(fā)電永磁體，也可以是電動永磁體。請參見圖1所示，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述第一線圈繞組4是電動繞組，所述第一永磁體5是電動永磁體， 所述第二線圈繞組7是發(fā)電繞組，所述第二永磁體8是發(fā)電永磁體。為了提高永磁體的利用效率，較佳地，所述第一永磁體5和所述第二永磁體8之間隔磁設(shè)置。更佳地，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第一隔磁部件9，所述第一隔磁部件9設(shè)置在所述第一永磁體5和所述第二永磁體8之間。請參見圖1所示，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述第一隔磁部件9是隔磁磁條。較佳地，所述第一永磁體5由多條第一永磁條(未示出)組成，所述第二永磁體8由多條第二永磁條(未示出)組成，同樣為了提高永磁體的利用效率，多條所述第一永磁條之間隔磁設(shè)置，多條所述第二永磁條之間隔磁設(shè)置。更佳地，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第二隔磁部件10，多條所述第一永磁條之間和多條所述第二永磁條之間均設(shè)置有所述第二隔磁部件10。請參見圖1所示，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述第二隔磁部件 10是隔磁磁塊。為了方便控制，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括控制裝置(未示出)，所述控制裝置分別電路連接所述第一線圈繞組4和所述第二線圈繞組7。本發(fā)明的工作原理為首先控制裝置通過電子開關(guān)功率器件實(shí)現(xiàn)電池對第一線圈繞組4通電動作，第一永磁體5產(chǎn)生的恒定磁場與第一線圈繞組4產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，帶動轉(zhuǎn)子2以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，于此同時(shí)，第二永磁體8產(chǎn)生的恒定磁場切割外定子6中的第二線圈繞組7，由于電磁感應(yīng)定律的原理，在第二線圈繞組7中產(chǎn)生了三相電流，進(jìn)而產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場及感應(yīng)電動勢，當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)速大于約定的基值(即感應(yīng)電動勢大于電池電壓)時(shí)，第二線圈繞組7饋電給電池，用以繼續(xù)供給內(nèi)定子3的第一線圈繞組4進(jìn)行電動狀態(tài)，作為電動汽車中的驅(qū)動裝置。如果想單獨(dú)電動或是單獨(dú)饋電，只需通過控制裝置中的電子功率開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)即可。因此，本發(fā)明提供了一種能同時(shí)饋電和電動的電動車用永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)方式。由于電機(jī)具有外定子6和內(nèi)定子3，因此有兩套磁路，為了實(shí)現(xiàn)第二線圈繞組7僅與第二永磁體8匝鏈，第一線圈繞組4僅與第一永磁體5匝鏈，減少他們之間的匝鏈和端部漏磁，需在他們之間加以隔磁磁條和隔磁磁塊，用以提高永磁體的利用效率。其次，根據(jù)不同的功率等級，可采用不同的冷卻方案，作為電動汽車用的永磁同步電機(jī)，通常要求它的功率密度比較大，因此在電機(jī)轉(zhuǎn)軸1和機(jī)殼(未示出)上均應(yīng)該有水路的存在，具體情況需具體分析，直到滿足散熱設(shè)計(jì)要求。再次，這臺電機(jī)需要連接裝置把非接觸的轉(zhuǎn)子2和電機(jī)轉(zhuǎn)軸 1連接起來，材料應(yīng)用非導(dǎo)磁材料。最后，由于外定子6的內(nèi)徑和內(nèi)定子3的外徑相差很大， 因此內(nèi)定子3可采用分?jǐn)?shù)槽，降低轉(zhuǎn)矩波動情況。所有電動車或工業(yè)上都可應(yīng)用此種結(jié)構(gòu)， 尤其是需要單獨(dú)充電的電動車行業(yè)。本發(fā)明通過設(shè)置兩套定子一個(gè)是饋電用和一個(gè)是電動用，并在轉(zhuǎn)子2中配套兩套永磁體，它們之間隔磁處理，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)同時(shí)電動和饋電。本發(fā)明具有如下有益效果1、現(xiàn)有技術(shù)中如果汽車同時(shí)需要饋電和電動，則需要兩套電機(jī)裝置，而本發(fā)明只用了一套裝置便實(shí)現(xiàn)了電動和饋電兩用，從而節(jié)省了電動汽車的安裝空間。2、能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車邊運(yùn)行，邊給電池充電，節(jié)省了需特意充電時(shí)間。3、這種電機(jī)可以設(shè)置內(nèi)外兩套水路，散熱效果更明顯，可提高電機(jī)的功率等級。
綜上，本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)設(shè)計(jì)獨(dú)特巧妙，可以在驅(qū)動電動車行駛的過程中，同時(shí)進(jìn)行發(fā)電饋電狀態(tài)，使得不必?fù)?dān)心行駛距離和最高時(shí)速的問題，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。 在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括內(nèi)定子、第一線圈繞組、第一永磁體、外定子、第二線圈繞組和第二永磁體，所述第二線圈繞組設(shè)置在所述外定子上，所述第一線圈繞組設(shè)置在所述內(nèi)定子上，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述內(nèi)定子的中心，所述第一永磁體和所述第二永磁體分別設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上且所述第二永磁體位于所述第一永磁體外周，所述外定子套設(shè)在所述內(nèi)定子外，所述轉(zhuǎn)子位于所述內(nèi)定子和所述外定子之間并與所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述第一線圈繞組是電動繞組，所述第一永磁體是電動永磁體，所述第二線圈繞組是發(fā)電繞組，所述第二永磁體是發(fā)電永磁體；或者，所述第一線圈繞組是發(fā)電繞組，所述第一永磁體是發(fā)電永磁體，所述第二線圈繞組是電動繞組，所述第二永磁體是電動永磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述第一永磁體和所述第二永磁體之間隔磁設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第一隔磁部件，所述第一隔磁部件設(shè)置在所述第一永磁體和所述第二永磁體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述第一隔磁部件是隔磁磁條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述第一永磁體由多條第一永磁條組成，所述第二永磁體由多條第二永磁條組成，多條所述第一永磁條之間隔磁設(shè)置，多條所述第二永磁條之間隔磁設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括第二隔磁部件，多條所述第一永磁條之間和多條所述第二永磁條之間均設(shè)置有所述第二隔磁部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述第二隔磁部件是隔磁磁塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)，其特征在于，所述雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)還包括控制裝置，所述控制裝置分別電路連接所述第一線圈繞組和所述第二線圈繞組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子、第一線圈繞組、第一永磁體、外定子、第二線圈繞組和第二永磁體，第二線圈繞組設(shè)置在外定子上，第一線圈繞組設(shè)置在內(nèi)定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動插設(shè)在內(nèi)定子的中心，第一永磁體和第二永磁體分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子上且第二永磁體位于第一永磁體外周，外定子套設(shè)在內(nèi)定子外，轉(zhuǎn)子位于內(nèi)定子和外定子之間并與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定，較佳地，第一永磁體和第二永磁體之間隔磁設(shè)置。本發(fā)明的雙定子永磁同步發(fā)電-電動電機(jī)設(shè)計(jì)獨(dú)特巧妙，可以在驅(qū)動電動車行駛的過程中，同時(shí)進(jìn)行發(fā)電饋電狀態(tài)，使得不必?fù)?dān)心行駛距離和最高時(shí)速的問題，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號H02K16/04GK102158027SQ20111007919
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者廖肖峰, 朱巍, 羅建 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司