專利名稱：一種純電動汽車用永磁無刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無刷電機(jī)，尤其是一種特別適合用于純電動汽車的高效永磁無刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
公知的，電動機(jī)(英文為Motors)是一種把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關(guān)。電動機(jī)工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。無刷直流電機(jī)是一種永磁電機(jī)，同樣包含轉(zhuǎn)子、定子，定子具有三相繞組，轉(zhuǎn)子上設(shè)有永磁體。這種電機(jī)具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)、制動性好等多種優(yōu)點(diǎn)，幾乎是最優(yōu)秀的電機(jī)，所以應(yīng)用也十分廣泛。另一方面，新能源交通工具發(fā)展迅速，特別是電動汽車普及速度極快。車用電機(jī)一般也是直流無刷永磁電機(jī)。但是，現(xiàn)有的用于電動汽車(特別是純電動汽車)的無刷電機(jī)，相對汽車有限的空間來說還是體積過于龐大、重量太重，這樣在顧及體積重量的情況下，只能犧牲車用電機(jī)的功率，使電動汽車的動力大大折扣。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)轉(zhuǎn)動是利用三相繞組的相位差形成轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)轉(zhuǎn)動，所以一般采用對稱設(shè)計，在定子繞組的配置上也采用等距離的方式。本發(fā)明的目的就是打破這種思維定勢，發(fā)明一種效率更高、體積更小、重量更輕的、尤其能適用于電動汽車的直流永磁電機(jī)。本發(fā)明的永磁電機(jī)，具有轉(zhuǎn)子和定子，定子四周設(shè)有多個線槽，線槽中布置有繞組，繞組具有三相，其特征是:在電機(jī)的定子上開設(shè)的線槽數(shù)量為23 45之間的單數(shù)個，各相繞組按照2、3間隔的次序跨槽走線；繞組末端并聯(lián)在一起。優(yōu)選方案:線槽開有27條，等分的布置在定子四周內(nèi)壁。將線槽按f 27順序編號，三相繞組的具體走線順序是:
第一相:1-4-2-5-8-5-8-11-15-12-15-18-21-18-22-25-1 ；
第二相:4-7-10-7-10-13-11-14-17-14-17-20-24-21-24-27-3 ；
第三相:6-3-6-9-12-9-13-16-19-16-19-22-20-23-26-23-26-2。本發(fā)明的這種電機(jī)，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)無刷電機(jī)相比，體積能減少60%、重量減輕50%以上，而功率、轉(zhuǎn)速等指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)。而且這種結(jié)構(gòu)能夠減少水對磁力線的影響，本發(fā)明的電機(jī)能在浸水情況下的運(yùn)行。應(yīng)該說這是一種突破性的全新高效電機(jī)。


圖1，現(xiàn)有的電機(jī)定子繞組的連接結(jié)構(gòu)圖。
圖2，本發(fā)明的實(shí)施例27條線槽的定子繞組展開 圖3，本發(fā)明的定子繞組接線示意圖。
具體實(shí)施例方式如背景技術(shù)所述，電動機(jī)的工作原理是磁力線和導(dǎo)電線圈(繞組)之間的受力關(guān)系，所以曾經(jīng)認(rèn)為線圈方向和磁力線方向是垂直效果為最佳。同時繞組均勻等分等距(跨距，可以跨越的線槽數(shù)評價)設(shè)置。而后來實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，線槽按一定角度旋轉(zhuǎn)具有意想不到的突出效果，這個螺旋旋轉(zhuǎn)角度一般在8 15度。本發(fā)明就是進(jìn)一步 的突破傳統(tǒng)思維，設(shè)計了一種全新繞組結(jié)構(gòu)的高效電機(jī)。本實(shí)施例的電機(jī)，除了傳統(tǒng)的定子、繞組以外，特別之處在于定子繞組結(jié)構(gòu)。定子內(nèi)壁開設(shè)27條線槽，為說明方便，按廣27順序編號。如圖2，三相繞組進(jìn)線分別是第一繞組進(jìn)線A、第二繞組進(jìn)線B、第三繞組進(jìn)線C，各自對應(yīng)的出線分別為X、Y、Z。以進(jìn)線為描述起點(diǎn)，第一相繞組A的走線順序是:1-4-2-5-8-5-8-11- 15-12-15-18-21-18-22-25-1 ；
第二相 B:4-7-10-7-10-13-11-14-17-14-17-20-24-21-24-27-3 ；
第三相 C:6-3-6-9-12-9-13-16-19-16-19-22-20-23-26-23-26-2。根據(jù)實(shí)際要求不同，繞組的圈數(shù)可以增加。最后三相繞組的末端并聯(lián)在一起。繞組的末端如圖3的示意圖，并聯(lián)在一起。而現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1的，三相繞組是收尾連接的。按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，具體的實(shí)施例一:
125kw的電機(jī)，設(shè)計轉(zhuǎn)速3500rpm。采用1.2的漆包線作為繞組線圈的導(dǎo)線，定子直徑270mm,高度300mm，線槽開27條，線槽螺旋角度12度，繞組圈數(shù)為3圈。最終產(chǎn)品的重量僅為125kg，較之傳統(tǒng)電機(jī)減少了近2/3。具體的檢測數(shù)據(jù):
1)、外形尺寸
2)、重量:125.6KG
3)、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:1632.3N*m
4)、堵轉(zhuǎn)直流電流:19.2A
5)、在額定電壓時，電機(jī)轉(zhuǎn)速在2500r/min，輸出轉(zhuǎn)矩476.5N*m，效率93.5%
6)、電機(jī)超聲:83.7dB (A)
7)、電機(jī)振動:1.lmm/s
8)、峰值功率:168.5KW 實(shí)施例二:
45kw的電機(jī),設(shè)計轉(zhuǎn)速3500rpm。采用1.2的漆包線作為繞組線圈的導(dǎo)線，定子直徑250mm，高度150mm，線槽開27條，線槽螺旋角度12度，繞組圈數(shù)為I圈。最終產(chǎn)品的重量為60kg。這個產(chǎn)品一般適用于直驅(qū)電動汽車。如果是帶動減速箱的電機(jī)，同樣功率下，轉(zhuǎn)速要求一般為2500rpm，此時，繞組圈數(shù)為2圈。同時，本發(fā)明的電機(jī)收水的影響較小，浸水情況下能正常工作。綜上，倘利用本發(fā)明，整個無刷電機(jī)的重量、體積的減小情況出乎意料，使這種電機(jī)在電動汽車的應(yīng)用上更具備實(shí)際意義，將可能大大推進(jìn)電動汽車的發(fā)展。
權(quán)利要求
1.一種純電動汽車用永磁無刷電機(jī)，具有轉(zhuǎn)子和定子，定子中布置有繞組，繞組具有三相，其特征是:在電機(jī)的定子上開設(shè)數(shù)量在23 45之間的單數(shù)個線槽，各相繞組按照2、3間隔的次序跨槽走線；繞組末端并聯(lián)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車用永磁無刷電機(jī)，其特征是:所述的線槽等分的開有27條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動汽車用永磁無刷電機(jī)，其特征在于，將線槽按廣27順序編號，三相繞組的走線順序是:第一相:1-4-2-5-8-5-8-11-15-12-15-18-21-18-22-25-1 ；第二相:4-7-10-7-10-13-11-14-17-14-17-20-24-21-24-27-3 ；第三相:6-3-6-9-12-9-13-16-19-16-19-22-20-23-26-23-26-2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無刷電機(jī)，尤其是一種特別適合用于純電動汽車的高效永磁無刷電機(jī)，本發(fā)明的永磁電機(jī)，具有轉(zhuǎn)子和定子，定子四周設(shè)有多個線槽，線槽中布置有繞組，繞組具有三相，其特征是在電機(jī)的定子上開設(shè)的線槽數(shù)量為23～45之間的單數(shù)個，各相繞組按照2、3間隔的次序跨槽走線；繞組末端并聯(lián)在一起。本發(fā)明的這種電機(jī)，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)無刷電機(jī)相比，體積能減少60%、重量減輕50%以上，而功率、轉(zhuǎn)速等指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)。而且這種結(jié)構(gòu)能夠減少水對磁力線的影響，本發(fā)明的電機(jī)能在浸水情況下的運(yùn)行。應(yīng)該說這是一種突破性的全新高效電機(jī)。
文檔編號H02K3/28GK103151866SQ20131007275
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者唐建偉 申請人:無錫尚瑞能源科技發(fā)展有限公司