CN103595204B

CN103595204B - 一种双定子永磁轮毂电机

Info

Publication number: CN103595204B
Application number: CN201310487036.2A
Authority: CN
Inventors: 林政安
Original assignee: Tellhow Sci Tech Co Ltd
Current assignee: Taihao Power Supply Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-10-17
Also published as: CN103595204A

Abstract

一种双定子永磁轮毂电机，它包括定子、转子、轴承、内气隙、外气隙，其特征是：定子在外侧，转子在内侧，定子和转子之间分别装有轴承、内气隙、外气隙。本发明的效果是：（1）充分利用了转子内部较大的空间，使得产生更大的驱动转矩；（2）极大削弱了齿槽转矩，使电机启动更加容易，运行更平稳；（3）绕组反电动势谐波含量小，端部更短，工艺更容易，散热更好，工作更可靠。

Description

一种双定子永磁轮毂电机

技术领域

本发明涉及一种永磁电机，尤其涉及一种双定子永磁轮毂电机。

背景技术

永磁电机由于结构简单，功率密度高，效率高，噪声低，成为电动摩托车轮毂驱动电机的首选机型，受空间限制，电动摩托车轮毂电机具有体积小，径长比D/L大的特点，已有单定子永磁电机的转子内部有较大空间未充分利用，同时存在较大的齿槽转矩对永磁电机输出转矩的平稳性有重要影响，严重时会使电机起动困难，并降低电动摩托车乘坐的舒适性，目前市场上尚未出现充分利用到转子内部较大的空间，进一步的提高输出转矩，更进一步减小齿槽转

矩，改进起动和运行性能的一种双定子永磁轮毂电机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双定子永磁轮毂电机，该电机充分利用到转子内部较大的空间，进一步的提高输出转矩，更进一步减小齿槽转矩，改进起动和运行性能。

本发明是这样来实现的，它包括定子、转子、轴承、内气隙、外气隙，其特征是：定子在外侧，转子在内侧，定子和转子之间分别装有轴承、内气隙、外气隙。

本发明所述的定子包括左机座、外定子、外定子绕组、内定子、内定子绕组和右机座，左机座和右机座连接在一起构成外侧，中间为外定子，内侧为内定子，外定子侧端安装有外定子绕组，内定子侧端安装有内定子绕组。

本发明所述的转子包括转子支架、永磁体、转子连体环、转轴、永磁体内护套和永磁体外护套，永磁体布置在转子支架上，和转子连体环连接，永磁体内护套和永磁体外护套在永磁体里外二侧，转轴安装在转子支架内侧。

本发明的效果是：（1）充分利用了转子内部较大的空间，使得产生更大的驱动转矩；（2）极大削弱了齿槽转矩，使电机启动更加容易，运行更平稳；（3）绕组反电动势谐波含量小，端部更短，工艺更容易，散热更好，工作更可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是本发明的外定子绕组展开图。

图3是本发明的内定子绕组展开图。

图4是本发明的外定子绕组与内定子绕组接线图。

在图中，1、左机座2、转子支架3、外定子4、永磁体5、外定子绕组6、内定子7、内定子绕组8、转子连体环9、右机座10、轴承11、转轴12、内气隙13、永磁体内护套14、外气隙15、永磁体外护套16、定子17、转子。

具体实施方式

如图1所示，本发明是这样来工作和实施的，它包括定子16、转子17、轴承10、内气隙12、外气隙14，其特征是：定子16在外侧，转子17在内侧，定子16和转子17之间分别装有轴承10、内气隙12、外气隙14。所述的定子16包括左机座1、外定子3、外定子绕组5、内定子6、内定子绕组7和右机座9，左机座1和右机座9连接在一起构成外侧，中间为外定子3，内侧为内定子6，外定子3侧端安装有外定子绕组5，内定子6侧端安装有内定子绕组7。所述的转子17包括转子支架2、永磁体4、转子连体环8、转轴11、永磁体内护套13和永磁体外护套15，永磁体4布置在转子支架2上，和转子连体环8连接，永磁体内护套13和永磁体外护套15在永磁体4里外二侧，转轴11安装在转子支架2内端。

在单定子永磁轮毂电机原尺寸内改进为双定子，转子支架2是空心杯形状，并在转子17内部加放一套内定子6，在内定子6中布置一套内定子绕组7，转子17中永磁体4布置在转子支架2上，只有一层径向充磁的永磁体4极性N，S相间布置成26个永磁极，每极磁通4次通过气隙，同时交链内定子绕组7和外定子绕组5，内外定子磁场同时与转子磁场相互作用，产生更大的驱动转矩。定、转子极数都选为26极，但外定子3槽数为30槽，内定子6槽数为24槽，这种极槽数的配合有利于布置特殊的电枢绕组，也有利于削弱齿槽转矩，外定子3又通过斜槽，斜槽度为0.18个槽距，内定子6也斜槽，斜槽度为0.2个槽距，通过这种斜槽削弱了齿谐波，以进一步削弱了齿槽转矩。

如图2所示，外定子3槽数为30槽，极数26极，三相对称绕组是一种单层集中绕组，布置在30个槽的24个槽中，另有6个槽是空槽，空槽在圆周位置上均匀分布，6个空槽有利于外定子3轴向有通风孔，散热更好，温升更低，在其余24槽中三相绕组具体分配如下：

三相绕组均为单层集中绕组，节距均为Y=1，A相由AX绕组4个线圈构成，即，其中A从第27槽引出，X从第14槽引出；B相由BY绕组4个线圈构成，即，其中B从第7槽引出，Y从第24槽引出；C相由CZ绕组4个线圈构成，即，其中C从第17槽引出，Z从第4槽引出。其中1，6，11，16，21，26六个槽空着，槽内无绕组，而其余24槽中只是单层绕组。

经计算，该三相绕组反电动势谐波含量为4.26%，小于5%。

如图3所示，内定子6槽数为24槽，极数26极，三相对称绕组也是一种单层集中绕组，这种绕组节距也均为Y=1，而且各相分别集中在圆周均分的三段区域内，这种绕组具体分配如下：

a相由ax绕组4个线圈构成，即,其中a从第1槽中引出，x从第8槽引出；b相由by绕组4个线圈构成，即,其中b从第9槽中引出，y从第16槽引出；c相由cz绕组4个线圈构成，即,其中c从第17槽中引出，z从第24槽引出；ax，by，cz中的x，y，z联接在一起，不引出，对外只引出a，b，c作为内定子绕组7三相的标记。

经计算，该三相绕组反电动势谐波含量只有3.23%，小于5%。

如图4所示，外定子绕组5和内定子绕组7两套绕组可以对外独立运行，相互影响更小，但需两套逆变电源；也可用一套逆变电源，此时，外定子绕组5和内定子绕组7组成串联工作模式，外定子绕组5中AX，BY，CZ中X，Y，Z不联在一起，而是分别引出A，X，B，Y，C，Z六个接头，其中X，Y，Z要分别与内定子绕组7中的引出端a，b，c相联结。

实施效果表明，相同体积尺寸下，本发明的双定子结构的永磁轮毂电机输出转矩可以提高30%左右，且启动更容易，转矩波动更小，工艺性更好，达到发明的目的。

Claims

1.一种双定子永磁轮毂电机，它包括定子、转子、轴承、内气隙、外气隙，定子在外侧，转子在内侧，定子和转子之间分别装有轴承、内气隙、外气隙；所述的定子包括左机座、外定子、外定子绕组、内定子、内定子绕组和右机座，左机座和右机座连接在一起构成外侧，中间为外定子，内侧为内定子，外定子侧端安装有外定子绕组，内定子侧端安装有内定子绕组；所述的转子包括转子支架、永磁体、转子连体环、转轴、永磁体内护套和永磁体外护套，永磁体布置在转子支架上，和转子连体环连接，永磁体内护套和永磁体外护套在永磁体里外二侧，转轴安装在转子支架内侧；

其特征是外定子(3)槽数为30个槽，极数26极，外定子三相对称绕组是一种单层集中绕组，布置在30个槽的24个槽中，另有6个槽是空槽，空槽在圆周位置上均匀分布，6个空槽有利于外定子(3)轴向有通风孔，散热更好，温升更低，在其余24个槽中三相绕组具体分配如下：

外定子三相绕组均为单层集中绕组，节距均为Y＝1，A相由AX绕组4个线圈构成，即其中A从第27槽引出，X从第14槽引出；B相由BY绕组4个线圈构成，即其中B从第7槽引出，Y从第24槽引出；C相由CZ绕组4个线圈构成，即其中C从第17槽引出，Z从第4槽引出；其中1，6，11，16，21，26六个槽空着，槽内无绕组，而其余24个槽中只是单层绕组；

内定子(6)槽数为24个槽，极数26极，内定子三相对称绕组也是一种单层集中绕组，这种绕组节距也均为Y＝1，而且各相分别集中在圆周均分的三段区域内，这种绕组具体分配如下：

a相由ax绕组4个线圈构成，即其中a从第1槽中引出，x从第8槽引出；b相由by绕组4个线圈构成，即其中b从第9槽中引出，y从第16槽引出；c相由cz绕组4个线圈构成，即其中c从第17槽中引出，z从第24槽引出；ax，by，cz中的x，y，z联接在一起，不引出，对外只引出a，b，c作为内定子绕组(7)三相的标记；

外定子绕组(5)和内定子绕组(7)两套绕组在对外独立运行时，相互影响更小，但需两套逆变电源；或者采用一套逆变电源，外定子绕组(5)和内定子绕组(7)需组成串联工作模式，外定子绕组(5)中AX，BY，CZ中X，Y，Z不联在一起，而是引出A，X，B，Y，C，Z六个接头，其中X与内定子绕组(7)中的引出端a相联结；Y与内定子绕组(7)中的引出端b相联结；Z与内定子绕组(7)中的引出端c相联结。