本發(fā)明涉及電動機領(lǐng)域，具體的說是四組三項供電外轉(zhuǎn)子永磁電動機。

背景技術(shù)：

電動機應用領(lǐng)域十分廣泛，根據(jù)不同的實際需求，電動機的種類、型號繁多。但是涉及到一些新興領(lǐng)域、特定環(huán)境、特殊工況的應用條件下，現(xiàn)有的電動機雖然能夠完成任務，卻存在著諸多的不穩(wěn)定、不安全等因素。

例如，某無人潛航器項目，根據(jù)實際應用需求，必須由低壓電池組供電。同時在選型電動機的參數(shù)上，還要達到相應的標準。由于電池電壓的限制，如果選取普通的永磁電動機，使用1組三相繞組為電動機供能，很難滿足低壓電池組的設計要求。即便是能夠達到使用的需求，那么為了確保相應的電動機參數(shù)，就不得不提高電動機的電流。過大的電流應用到無人潛航器中，會增大電動機、甚至無人潛航器的不穩(wěn)定性；而為了確保該項目的順利實驗、應用，就需要增加多種保障、監(jiān)測手段，導致無人潛航器的總體成本增加。

因此，需要設計一款在低壓電池組供電條件下，能夠適應實際需求的電動機，要求電動機盡可能的排除如電流過大引起的不穩(wěn)定的因素，對實際應用電動機的總體需求、成本要求較小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出來一種改進的永磁電動機。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

4組三項供電外轉(zhuǎn)子永磁電動機，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件；

所述定子組件包括具有外圓周面的定子支撐、圍繞在定子支撐的外圓周面上的定子鐵芯、管狀的軸、在定子鐵芯上平均排列的多個電樞繞組；

所述軸的軸心線垂直于定子支撐的圓心且軸與定子支撐固定連接，軸的中部具有出線孔，電樞繞組的引出端通過引出線穿過出線孔與低壓電池組連接；

所述轉(zhuǎn)子組件包括軸承、具有內(nèi)圓周的轉(zhuǎn)子外殼、圓環(huán)形狀的轉(zhuǎn)子鐵芯、圍繞在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周上固定設置的多個磁鋼；

所述定子組件和轉(zhuǎn)子組件分別通過軸和軸承活動連接；

所述電樞繞組為4組，由4組三相供電供能；

所述每組電樞繞組分別通過引線孔引出3根引出線與低壓電池組連接；

所述4組三相供電采用并聯(lián)方式與低壓電池組連接。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1，通過4組三相供電的設計，降低了電樞繞組的電流，提高了電動機的穩(wěn)定性。

2，電動機具有4個功率板，至少有一個功率板能正常工作的條件下，電動機依然能夠低功率運行，提高了電動機的穩(wěn)定性。

3，本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單可靠，制造成本低，易于大規(guī)模推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的4組三相供電電路圖。

圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的電樞繞組結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、定子支撐，2、定子鐵芯，3、軸，4、電樞繞組，5、出線孔，6、轉(zhuǎn)子，7、轉(zhuǎn)子外殼，8、轉(zhuǎn)子鐵芯，9、磁鋼，10、軸承。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明具體說明。

實施例1：

4組三項供電外轉(zhuǎn)子永磁電動機，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件。

所述定子組件包括具有外圓周面的定子支撐、外繞在定子支撐的外圓周面上的定子鐵芯、管狀的軸、在定子鐵芯上平均排列的多個電樞繞組；所述軸的軸心線垂直于定子支撐的圓心且軸與定子支撐固定連接，軸的中部具有出線孔，電樞繞組的引出端通過引出線穿過出線孔與低壓電池組連接；所述轉(zhuǎn)子組件包括軸承、具有內(nèi)圓周的轉(zhuǎn)子外殼、圓環(huán)形狀的轉(zhuǎn)子鐵芯、圍繞在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周上固定設置的多個磁鋼；所述定子組件和轉(zhuǎn)子組件分別通過軸和軸承活動連接；所述電樞繞組為4組，由4組三相供電供能；所述每組電樞繞組分別通過引線孔引出3根引出線與低壓電池組連接；所述4組三相供電采用并聯(lián)方式與低壓電池組連接。

選擇外轉(zhuǎn)子永磁電動機作為改進的基礎，一方面，外轉(zhuǎn)子永磁電動機在一些特殊領(lǐng)域中適合應用，尤其是具有相級數(shù)多、低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點，另一方面，外轉(zhuǎn)子永磁電動機也具有節(jié)能、高效等優(yōu)點，同時，也便于維修。

電動機的軸與定子鐵芯通過定子支撐固定在一起，電動機的轉(zhuǎn)子通過軸兩端的軸承定位來保證定子、轉(zhuǎn)子間的氣隙均勻。

在低壓電池組的供電環(huán)境中，電動機動力參數(shù)滿足需求的條件下，增強電動機的穩(wěn)定性是必須要解決的問題。其中，首要的問題是解決電動機的電流值較大的問題。

為了解決該技術(shù)問題，本實施例的技術(shù)方案中，設計了4組三相供電，通過并聯(lián)的方式，降低了每一根電樞繞組引出線的電流，同時也降低了電動機功率板的壓力，提高了電動機工作的穩(wěn)定性。

每一組三相供電，對應一組電樞繞組，因此本實施例的方案設計為4組電樞繞組。每一組電樞繞組具有三根引出線，通過引線孔引出；4組電樞繞組共有12根引出線。

為了滿足某無人潛航器的設計要求，進一步的，將4組三項供電外轉(zhuǎn)子永磁電動機設計為：52極數(shù)，48槽數(shù)；每一組電樞繞組三項共繞12個繞齒，4組三項共繞48個繞齒。

在不改變輸出功率的條件下，電動機的極數(shù)越多，電動機的扭矩越大，能夠適合某無人潛航器的設計要求。

進一步的，4組電樞繞組中，u1、u2、u3和u4具有相同電源相位；同理，v1、v2、v3、v4或w1、w2、w3、w4同樣具有相同電源相位；

由于每一組電樞繞組三相共繞12個繞齒，因此，將每一組中的同相位的線圈采用并聯(lián)的方式將引出端接合到一起，即：每一組電樞繞組中：4個u1線圈的引出端并聯(lián)，同理，4個u2……或4個v2、或4個v3……或4個w3、或4個w4的線圈引出端并聯(lián)，且并聯(lián)后的引出端與每項的引出線連接。

同時，u1、u2、u3和u4作為一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針連續(xù)排列；同理，v1、v2、v3和v4作為一個線圈組、以及w1、w2、w3和w4作為一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針連續(xù)排列；每一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針間隔排列。

相對于將各組同相序線圈集中排列的方式，這種線圈的排列的方法可以消除電動機在4組電源未全部供電情況下，電動機定子、轉(zhuǎn)子之間的不平衡磁拉力。

某無人潛航器的設計為52極數(shù)，因此將52極數(shù)是26個n極和26個s極，n極和s極在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圓周上間隔排列，即n-s-n-s……的圓周排列方式。

為了配合4組三相供電的設計，進一步的，還包括4個功率板，每組電樞繞組的引出線分別連接一個功率板。由于有4個功率板，即便是某一個功率板出現(xiàn)故障，其他的功率板依然能夠正常工作，即，電動機即使只有1組電樞繞組通電的情況下，依然能維持低功率運行，進一步的提高了整個驅(qū)動系統(tǒng)、電動機的穩(wěn)定性。

還包括4個逆變器，所述每組電樞繞組通過一個逆變器與低壓電池組連接。

電動機由36v電池供電，額定轉(zhuǎn)矩400nm，額定功率5kw，峰值轉(zhuǎn)矩900nm。

本實施例中所述的低壓電池組可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的電壓等級不同的電池組，優(yōu)選的是36v電池組。

本實施例中所述磁鋼可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的磁性材料制成，優(yōu)選是由n50sh釹鐵硼永磁材料制成。

本實施例中所述轉(zhuǎn)子鐵芯可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種材料制成，優(yōu)選的是由s10c低碳鋼材料制成。

本實施例中所述軸承可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種防水軸承，優(yōu)選的是能夠防水的陶瓷軸承。

以上結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。