CN107040078B - 一种永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机，包括转轴、转子组件、定子组件、机壳、前端盖和后端盖，转子组件安装在转轴上，定子组件和机壳安装在一起并嵌套在转子组件外面，前端盖和后端盖分别安装在机壳两端，转轴两端分别支承在前端盖和后端盖的轴承上，其中定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯上的线圈绕组，还包括有至少3条动力线，在后端盖外侧端面的外缘上设置有接线盒，在接线盒里面安装有接线板，线圈绕组的多条引出线分别穿过后端盖伸入到接线盒里面，通过接线板把每条引出线分别与1条动力线的一端电连接在一起，动力线的另一端从接线盒上伸出并且沿轴向延伸，其结构简单、紧凑，方便安装与接线。

Description

一种永磁同步电机

技术领域：

本发明涉及一种永磁同步电机，属于新能源汽车领域。

背景技术：

新能源汽车用永磁同步电机一般为3相电机，永磁同步电机的3相引出线从机壳上伸出并且伸入到位于机壳上的接线盒里面与动力线连接在一起，动力线从接线盒伸出并且沿轴向延伸，但是这样接线结构，会由于接线盒的位置而占用较大的径向空间，会给整车的安装带来不便。或者永磁同步电机的3相引出线从后端盖上伸出并且伸入到位于后端盖上的接线盒里面与动力线连接在一起，动力线从接线盒伸出并且沿径向延伸，但是这样的接线结构，同样会占用较大的径向空间，会给整车的安装以及动力线的连接带来不便。

同时，3相永磁同步电机存在相电流大、定子组件的环流大等问题，影响了永磁同步电机的运转效率。同时，当3相永磁同步电机出现缺相时，永磁同步电机将会停止工作，这样会给实际生活和生产带来不便。

发明内容：

本发明的目的是提供一种永磁同步电机，其结构简单、紧凑，方便安装与接线。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种永磁同步电机，包括转轴、转子组件、定子组件、机壳、前端盖和后端盖，转子组件安装在转轴上，定子组件和机壳安装在一起并嵌套在转子组件外面，前端盖和后端盖分别安装在机壳两端，转轴两端分别支承在前端盖和后端盖的轴承上，其中定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯上的线圈绕组，还包括有至少3条动力线，在后端盖外侧端面的外缘上设置有接线盒，在接线盒里面安装有接线板，线圈绕组的多条引出线分别穿过后端盖伸入到接线盒里面，通过接线板把每条引出线分别与1条动力线的一端电连接在一起，动力线的另一端从接线盒上伸出并且沿轴向延伸。

上述永磁同步电机为9相电机，每相线圈绕组引出1条引出线，并且其中每3相线圈绕组并联在一起，分别形成U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组，U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组的一端连接在一起形成中心点。

上述在引出线的端部安装有线耳，线耳与动力线的端部之间通过螺钉螺母锁紧在一起。

上述在接线板的顶部开设有缺口，在缺口下方、接线板上设置有安装槽，缺口与安装槽之间连通，螺母位于所述的安装槽里面，线耳和动力线的端部位于缺口里面，螺钉一端从线耳和动力线的端部穿过并且伸入到安装槽里面与螺母锁紧在一起。

上述在接线板上设置有若干定位柱，在后端盖上设置有定位孔，定位柱嵌套在定位孔里面。

上述在定位柱中间开设有通孔，通孔与缺口连通，安装在引出线端部的线耳从通孔穿过伸入到所述的缺口里面。

上述在螺钉上方、接线盒上开设有开口，在开口里面安装有盖帽。

上述接线盒包括与后端盖一体成型的盒体和安装在盒体上的盖板，动力线从盖板上伸出并且沿轴向延伸，所述盒体呈弧状，多条动力线在盒盖上呈弧状间隔分布。

上述在后端盖中间设置有腔室，转轴的尾部伸入到腔室里面，在腔室里面安装有旋变组件。

上述在机壳的外壁面上设置有若干加强筋。

本发明与现有技术相比，具有如下效果：

1)在后端盖外侧端面的外缘上设置有接线盒，在接线盒里面安装有接线板，线圈绕组的多条引出线分别穿过后端盖伸入到接线盒里面，通过接线板把每条引出线分别与1条动力线的一端电连接在一起，动力线的另一端从接线盒上伸出并且沿轴向延伸，其结构简单、紧凑，占用的空间小，方便整车的安装以及动力线的连接；

2)永磁同步电机为9相电机，每相线圈绕组引出1条引出线，并且其中每3相线圈绕组并联在一起，分别形成U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组，U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组的一端连接在一起形成中心点，可以有效减小现有3相永磁同步电机存在的相电流大、定子组件环流大的问题，并且可以在缺相的情况下继续工作；

3)在接线板的顶部开设有缺口，在缺口下方、接线板上设置有安装槽，缺口与安装槽之间连通，螺母位于所述的安装槽里面，线耳和动力线的端部位于缺口里面，螺钉一端从线耳和动力线的端部穿过并且伸入到安装槽里面与螺母锁紧在一起，其结构简单，连接方便、可靠；

4)在螺钉上方、接线盒上开设有开口，在开口里面安装有盖帽，当需要装配或者拆卸动力线时，打开盖帽，把工具从开口伸入到接线盒里面并且对准螺钉，通过工具拧松或者拧紧螺钉以实现动力线的装配或者拆卸；

5)盒体呈弧状，多条动力线在盒盖上呈弧状间隔分布，其结构简单，弧状分布利于动力线的连接；

6)在机壳的外壁面上设置有若干加强筋，结构简单，有效增加机壳的整体强度，可靠性高、使用寿命长。

附图说明：

图1是现有3相永磁同步电机的接线图；

图2是实施例中永磁同步电机的接线图；

图3是实施例中永磁同步电机的立体图；

图4是实施例中永磁同步电机的一个爆炸图；

图5是实施例中永磁同步电机的另一个爆炸图；

图6是实施例中永磁同步电机的后视图；

图7是图6中A－A线剖视图；

图8是图7中B部分的局部放大图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

实施例一：如图3至图8所示，本实施例是一种永磁同步电机，包括转轴1、转子组件2、定子组件3、机壳4、前端盖5、后端盖6和9条动力线7，转子组件2安装在转轴1上，定子组件3和机壳4安装在一起并嵌套在转子组件2外面，前端盖5和后端盖6分别安装在机壳4两端，转轴1两端分别支承在前端盖5和后端盖6的轴承上，其中定子组件3包括定子铁芯31和绕制于定子铁芯31上的线圈绕组32，所述永磁同步电机为9相电机，每相线圈绕组32引出1条引出线320，即共引出9条引出线320。在后端盖6外侧端面的外缘上设置有接线盒8，其中接线盒8包括与后端盖6一体成型的盒体81和安装在盒体81上的盖板82，在接线盒8里面安装有接线板9，线圈绕组32的9条引出线320分别穿过后端盖6伸入到接线盒8里面，通过接线板9把每条引出线320分别与1条动力线7的一端电连接在一起，动力线7的另一端从盖板82上伸出并且沿轴向延伸。所述盒体81呈弧状，9条动力线7在盖板82上呈弧状间隔分布。

现有3相永磁永磁同步电机的接线如图1所示，U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组的一端连接在一起形成中心点O，设每相线圈绕组的电压为E，相电流的有效值为I，此时功率P＝EI。

本发明9相永磁同步电机的接线如图2所示，9相永磁同步电机共有9相线圈绕组u1、u2、u3、v1、v2、v3、w1、w2和w3，其中线圈绕组u1、u2、u3并联在一起形成U相线圈绕组，线圈绕组v1、v2、v3并联在一起形成V相线圈绕组，线圈绕组w1、w2、w3并联在一起形成W相线圈绕组，U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组的一端连接在一起形成中心点O，设每相线圈绕组的电压为E，相电流的有效值为i，此时功率P＝Ei+Ei+Ei。在输出功率P不变的情况下，9相永磁同步电机相电流的有效值为3相永磁同步电机相电流的有效值的三分之一，简单的说即由此减小相电流，并且9相永磁同步电机采用3个零点，可以减小线圈绕组的环流，特别是永磁同步电机3次及3的倍数次谐波产生的环流，以使永磁同步电机运行稳定、可靠。在9相永磁同步电机中，假如线圈绕组u1断开，输出功率P＝Ei+Ei，虽然输出功率P减小，但是此时永磁同步电机依然能够工作，相比于现有3相永磁同步电机一旦缺相永磁同步电机就不能够工作而言，本发明的9相永磁同步电机能够解决3相永磁同步电机一旦缺相将不能工作的问题。

在接线板9上设置有若干定位柱93，在后端盖6上设置有定位孔61，定位柱93嵌套在定位孔61里面，以将接线板9定位在后端盖6上，然后使用再使用螺钉把接线板9安装固定在后端盖6上。在接线板9的顶部开设有缺口91，在缺口91下方、接线板9上设置有安装槽92，缺口91与安装槽92之间连通，螺母111位于所述的安装槽92里面，在定位柱93中间开设有通孔930，通孔930与缺口91连通，安装在引出线320端部的线耳10从通孔930穿过伸入到所述的缺口91里面并且与动力线7的端部叠在一起，螺钉112一端从线耳10和动力线7的端部穿过并且伸入到安装槽92里面与螺母111锁紧在一起。在螺钉112的头部与动力线7的端部之间设置有弹垫14和平垫圈15，通过弹垫14和平垫圈15使安装更加牢固、不易松脱。

在螺钉112上方、接线盒8上开设有开口80，在开口80里面安装有盖帽12。当需要装配或者拆卸动力线7时，打开盖帽12，把工具从开口80伸入到接线盒8里面并且对准螺钉112，通过工具拧松或者拧紧螺钉112以实现动力线的装配或者拆卸.

在后端盖6中间设置有腔室60，转轴1的尾部伸入到腔室60里面，在腔室60里面安装有旋变组件13，其中旋变组件13包括安装在转轴1尾部上的旋变转子和安装在腔室60内壁的旋变定子，旋变定子位于旋变转子外面，两者配合实现检测转轴1的位置信息。

在机壳4的外壁面上设置有若干加强筋41，加强筋41纵横交错分布，以增加机壳的整体强度。

以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机，包括转轴(1)、转子组件(2)、定子组件(3)、机壳(4)、前端盖(5)和后端盖(6)，转子组件(2)安装在转轴(1)上，定子组件(3)和机壳(4)安装在一起并嵌套在转子组件(2)外面，前端盖(5)和后端盖(6)分别安装在机壳(4)两端，转轴(1)两端分别支承在前端盖(5)和后端盖(6)的轴承上，其中定子组件(3)包括定子铁芯(31)和绕制于定子铁芯(31)上的线圈绕组(32)，其特征在于：还包括有至少3条动力线(7)，在后端盖(6)外侧端面的外缘上设置有接线盒(8)，在接线盒(8)里面安装有接线板(9)，线圈绕组(32)的多条引出线(320)分别穿过后端盖(6)伸入到接线盒(8)里面，通过接线板(9)把每条引出线(320)分别与1条动力线(7)的一端电连接在一起，动力线(7)的另一端从接线盒(8)上伸出并且沿轴向延伸；

在引出线(320)的端部安装有线耳(10)，线耳(10)与动力线(7)的端部之间通过螺钉螺母锁紧在一起；

在接线板(9)的顶部开设有缺口(91)，在缺口(91)下方、接线板(9)上设置有安装槽(92)，缺口(91)与安装槽(92)之间连通，螺母(111)位于所述的安装槽(92)里面，线耳(10)和动力线(7)的端部位于缺口(91)里面，螺钉(112)一端从线耳(10)和动力线(7)的端部穿过并且伸入到安装槽(92)里面与螺母(111)锁紧在一起。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机，其特征在于：所述的永磁同步电机为9相电机，每相线圈绕组(32)引出1条引出线(320)，并且其中每3相线圈绕组并联在一起，分别形成U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组，U相线圈绕组、V相线圈绕组和W相线圈绕组的一端连接在一起形成中心点。

3.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电机，其特征在于：在接线板(9)上设置有若干定位柱(93)，在后端盖(6)上设置有定位孔(61)，定位柱(93)嵌套在定位孔(61)里面。

4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机，其特征在于：在定位柱(93)中间开设有通孔(930)，通孔(930)与缺口(91)连通，安装在引出线(320)端部的线耳(10)从通孔(930)穿过伸入到所述的缺口(91)里面。

5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机，其特征在于：在螺钉(112)上方、接线盒(8)上开设有开口(80)，在开口(80)里面安装有盖帽(12)。

6.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电机，其特征在于：所述的接线盒(8)包括与后端盖(6)一体成型的盒体(81)和安装在盒体(81)上的盖板(82)，动力线(7)从盖板(82)上伸出并且沿轴向延伸，所述盒体(81)呈弧状，多条动力线(7)在盖板(82)上呈弧状间隔分布。

7.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电机，其特征在于：在后端盖(6)中间设置有腔室(60)，转轴(1)的尾部伸入到腔室(60)里面，在腔室(60)里面安装有旋变组件(13)。

8.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电机，其特征在于：在机壳(4)的外壁面上设置有若干加强筋(41)。