CN108768016B - 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置 - Google Patents

一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108768016B
CN108768016B CN201810447037.7A CN201810447037A CN108768016B CN 108768016 B CN108768016 B CN 108768016B CN 201810447037 A CN201810447037 A CN 201810447037A CN 108768016 B CN108768016 B CN 108768016B
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
stator
stator core
phase
modular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810447037.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108768016A (zh
Inventor
王凯
李烽
夏超
李健
孙海阳
张露锋
张建亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201810447037.7A priority Critical patent/CN108768016B/zh
Publication of CN108768016A publication Critical patent/CN108768016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108768016B publication Critical patent/CN108768016B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786—Outer rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165—Shape, form or location of the slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种绕组错位轮毂电机装置，包括定子铁芯和设于定子铁芯外围的转子铁芯，定子铁芯包括多个模块化定子铁芯，每个模块化定子铁芯包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，多个模块化定子铁芯沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组，三相错位绕组的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内每个模块化定子铁芯中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。本发明能够实现削弱电机由于连续极磁不平衡在反电势中感应出的偶次谐波和减小转矩脉动，提高电机输出电磁特性。

Description

一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置
技术领域
本发明涉及电动机制造的技术领域，并具体涉及一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置，适用于新能源汽车等需要外转子直驱的应用场合。
背景技术
随着绿色低碳出行、节能减排政策的推广，新能源电动汽车分布式驱动技术逐步发展起来。分布式驱动系统相比于目前主流电动车的集中电机驱动简化了整车结构，分布式驱动将电机动力平均分配到四个独立轮子上，轮毂电机将动力、传动与制动装置均集成到轮毂内，整车驱动系统不再需要传统的机械换挡、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等装置，底盘结构简单归一，极大地节省车内空间，提升乘车舒适度。分布式驱动系统动力传动由传统的机械硬连接转化为通过总线系统的软连接，由中央控制器直接调配各轮动力，可实现整车能源的最优化控制与管理；省去原有机械传动方式带来的能量损失，提升传动效率；而且更容易实现制动过程中的能量回馈，有效节省能源。
轮毂电机是分布式驱动的动力来源，轮毂电机可利用空间有限，这就对电机本体的电磁和机械设计提出了更高的要求，需要在有限的空间内设计出功率密度高，转矩脉动小，易于散热，机械强度大，抗扰能力强的外转子永磁轮毂电机。近些年来基于磁钢、硅钢和电机附属零部件成本上涨，永磁电机的价格也在持续上升，因此研发一种低成本永磁轮毂电机是新能源电动车市场的需求和社会发展的需要。电机主要有磁钢成本，硅钢铁芯成本和电机附属的端盖，轴，轴承等成本。外转子轮毂电机永磁体沿着外转子周向方向贴装且磁钢用量大。因此，为了节约电机成本，有必要对外转子永磁轮毂电机进行优化改进。申请号为（201210472407.5）的中国专利提出一种磁阻型轮毂电机结构，对电机磁钢之间的圆弧形铁芯进行了优化以减小转矩脉动，通过该专利给出的电机输出转矩波形可以看出在未对电机导磁凸极进行优化时电机转矩脉动在27%左右，通过对电机凸极铁芯优化电机转矩脉动可以降低7.5%左右。在新能源电动汽车分布直驱系统中，电机动态转矩性能的好坏将直接影响车辆动态性能，新能源电动汽车等直驱系统对电机输出电磁动态性能提出了更高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置，实现削弱电机由于连续极磁不平衡在反电势中感应出的偶次谐波和减小转矩脉动，提高电机输出电磁特性。
为实现以上的技术目的，本发明采用以下技术方案：一种绕组错位轮毂电机装置，包括定子铁芯和设于定子铁芯外围的转子铁芯，定子铁芯包括多个模块化定子铁芯，每个模块化定子铁芯包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组，三相错位绕组的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，每个模块化定子铁芯中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。
进一步地，该装置还包括设于定子铁芯内侧的定子支架，间隔的多个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他的模块化定子铁芯设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处紧固连接。
进一步地，定子铁芯包括九个模块化定子铁芯，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处紧固连接。
进一步地，所述转子铁芯上沿圆周内侧贴有间隔设置的连续极永磁体，相邻的永磁体之间设有凸极铁芯，所述永磁体和凸极铁芯为间隔交替设置，所述凸极铁芯的形状为正弦+3次谐波形状。
进一步地，所述定子铁芯与设于定子铁芯内侧的定子支架固接，定子支架套设于轴上且与轴固接。
进一步地，所述转子铁芯与转子铁芯两侧的端盖连接，转子铁芯两侧的端盖通过转子铁芯两侧的轴承与轴连接。
进一步地，模块化定子铁芯上的绕组绕制方式适用于电机槽数和极数相差1的单元电机和以此类单元电机为子电机的电机，单元电机极数和槽数满足Ns=2P±1，Ns为单元电机定子铁芯槽数，P为单元电机极对数，其中，以3槽2极为单元电机的电机除外。
一种绕组错位轮毂电机定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括多个模块化定子铁芯，每个模块化定子铁芯包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组，三相错位绕组的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，每个模块化定子铁芯中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。
进一步地，还包括设于定子铁芯内侧的定子支架，间隔的多个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他的模块化定子铁芯设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处紧固连接。
进一步地，定子铁芯包括九个模块化定子铁芯，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处紧固连接。
本发明采用模块化定子铁芯，便于电机批量生产，尤其采用互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他模块化定子铁芯设于之间的方式，使得模块化定子铁芯组装方便，组装后牢固可靠；模块化定子铁芯上绕有相绕组偏移的三相绕组，每个模块化定子铁芯中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，边齿上的多层绕组的相位不同，其余的齿上线圈绕组方式不变，属于各相的线圈按照设计的绕组错位相带依次连接，此绕组连接方式降低了由于连续极磁路不对称在线圈中感应出的偶次谐波反电势，可以降低转矩脉动，提高电机电磁性能。特别地，采用一个齿上的绕组分上下两层绕制，上层绕组和下层绕组的相位不同，其余的齿上线圈绕组方式不变，两层的基波绕组系数最大，该结构的电机实现了更好的连续极电机的基波绕组因数和磁不平衡的抑制效果，并提高了电机的功率密度和电磁性能。电机转子为连续极即永磁体都为相同极性（同为S极或同为N极），电机转子上连续级永磁体之间的凸极铁芯采用正弦+3次谐波形状引起的不均匀气隙，优化了气隙磁密波形，减小了转矩脉动，提高了输出转矩动态性能，该电机结构适用于永磁无刷交流电机驱动系统。经有限元证明，上述的电机结构在节约一半永磁体用量的同时还可以保证较好的输出电磁特性。
附图说明
图1 是本发明一种绕组错位连续极永磁电机剖面示意图。
图2 是本发明一种绕组错位连续极永磁电机截面示意图。
图3 是本发明一种绕组错位连续极永磁电机3个模块化定子铁芯与定子支架冲片截面图。
图4 是本发明一种绕组错位连续极永磁电机正弦形凸极转子和注入的3次谐波形状截面示意图。
图5 是本发明优化后的正弦+3次谐波形凸极转子截面示意图。
图6 是本发明一种绕组错位连续极永磁电机转子局部放大示意图。
图7 是本发明9槽10极永磁电机单元电机错位绕组连接示意图。
图8 是传统9槽10极永磁电机单元电机的绕组连接示意图。
图9 是本发明错位绕组和传统分数槽集中绕组的相感应反电势图。
图10 是图9中相反电势的谐波含量图。
图11 是本发明一种绕组错位正弦+3次谐波形（优化后）和绕组错位瓦片形凸极铁芯转子电机的输出转矩随转子位置的变化图。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本发明所涉及的结构示意图，以下结合附图详细说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，本发明的绕组错位轮毂电机装置，包括轴29、定子支架26、模块化定子铁芯12、三相错位绕组24、从轴29端伸出的三相导线30、转子铁芯11、瓦片形的连续极永磁体13、正弦+3次谐波形状的凸极铁芯14、端盖21、端盖25、轴承22、轴承28、紧固压片23和键槽27，所述轴29为电机空心轴，定子支架26套装在轴29上，轴29与定子支架26通过键槽27固定以传递扭矩，定子支架26一侧轴的直径要大于定子支架叠片的内圆开孔半径，以便于紧固定子支架，定子支架26另一侧依靠紧固压片23紧固。转子铁芯11两侧通过6个螺栓孔10用螺栓20与转子铁芯11两侧的端盖21和端盖25连接，转子铁芯11两侧的端盖21、25通过轴承22、28与轴29连接。
所述转子铁芯11上沿圆周内侧贴有间隔设置的连续极永磁体13，相邻的永磁体13之间设有凸极铁芯14，所述永磁体13和凸极铁芯14为间隔交替设置，所述凸极铁芯14的形状为正弦+3次谐波形状。
如图2-3所示，定子铁芯包括多个模块化定子铁芯12，每个模块化定子铁芯12包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯12沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组24，三相错位绕组24的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯12中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，上述的每个边齿上各层绕组的相位不同，具体的为，每个模块化定子铁芯12中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。例如，每个模块化定子铁芯12中最后一个齿上的绕组分上下两层绕制，上层绕组和下层绕组的相位不同，前面的齿上设有单一相位的单层或双层绕组，相较于两个边齿上均设有不同相位绕组或者多层绕组数量大于2的情况，两层的基波绕组系数最大，上述结构的电机实现了更好的连续极电机的基波绕组因数和磁不平衡的抑制效果，并提高了电机的功率密度和电磁性能。
定子铁芯包括九个模块化定子铁芯12，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处15紧固连接。
下面结合图4、图5、图6给出正弦+3次谐波形凸极铁芯的优化方法。图4中实线给出了一个极下的正弦形凸极转子，虚线给出了注入的三次谐波形状，在传统双极电机中三次谐波的最优注入幅值为1/6基波幅值；图5给出了考虑边缘厚度的正弦+3次谐波形凸极铁芯，电机的边缘厚度取值可以气隙磁密的谐波畸变率为目标函数进行优化，以谐波畸变率最小为目标对凸极铁芯边缘进行优化，在本发明中电机采用连续极永磁体转子，三次谐波的最优注入幅值可在有限元分析中通过参数化扫描以输出平均转矩最大和转矩脉动最小为目标得到；图4和图5中凸极铁芯保持相同的最大厚度16，以保证电机拥有相同的最小气隙，凸极铁芯的最大厚度与瓦片形的连续极永磁体13的最大厚度16保持一致。图6给出了连续极转子铁芯局部截面示意图，19是定子铁芯和转子铁芯之间的均匀气隙，17和18是由于凸极铁芯的削极形成的不均匀气隙，此不均匀气隙可以优化气隙磁密谐波含量，提高电机电磁特性。
图8给出了一个9槽10极单元电机传统绕组连接示意图，图中的31、32、33、34、35、36、37、38、39分别代表单元电机的齿标号，图中圆圈中的×号表示电流从垂直纸面流入表示电流为正，圆圈中的•表示电流垂直直面流出表示电流为负，规定齿上线圈电流从齿右边进入左边流出为正线圈，齿上线圈电流从齿左边进入右边流出为负线圈，图8中右边的模块化定子铁芯上绕有A相线圈，右边第一个齿上绕有A+线圈，中间齿上绕有A-线圈，左边齿上绕有A+线圈；图8中中间的模块化定子铁芯上绕有B相线圈，右边第一个齿上绕有C+线圈，中间齿上绕有C-线圈，左边齿上绕有C+线圈；图8中左边的模块化定子铁芯上绕有B相线圈，右边第一个齿上绕有B+线圈，中间齿上绕有B-线圈，左边齿上绕有B+线圈。通过三相绕组连接可以得到反电势基波和2次谐波绕组因数分别为0.945和0.061。
图7给出了本发明的一个9槽10极单元电机的错位绕组连接示意图，图中的1、2、3、4、5、6、7、8、9分别代表单元电机的齿标号。图7中右边的模块化定子铁芯上绕有A相和C相线圈，右边第一个齿上绕有A+线圈，中间齿上绕有A-线圈，左边齿上绕有A+和C-线圈；图7中中间的模块化定子铁芯上绕有B相和C相线圈，右边第一个齿上绕有C+线圈，中间齿上绕有C-线圈，左边齿上绕有C+和B-线圈；图7中左边的模块化定子铁芯上绕有A相和B相线圈，右边第一个齿上绕有B+线圈，中间齿上绕有B-线圈，左边齿上绕有B+和A-线圈。通过对相绕组进行分析可得出反电势基波绕组因数由传统绕组的0.945降为0.931，降低了1.5%，二次谐波绕组因数由0.061降为0.021，降低了65.6%，在9槽10极单元电机中由于连续极转子结构的使用会导致气隙磁密正负不对称，在反电势中感应出大量偶次谐波，本发明中的绕组连接可以削弱反电势中感应出的偶次谐波，可以减小转矩脉动，优化电机电磁性能。
本发明中的电机结构可应用于新能源电动汽车，电机中凸极铁芯转子的使用会使电机d、q轴磁路不对称，电机在进行弱磁控制时会产生磁阻转矩，可以采用安装光电编码器或旋转变压器等位置检测元件检测转子磁极的轴线位置，实现对电机精准控制，充分利用电机凸极效应。
图9和图10分别给出了采用传统绕组和错位绕组正弦+3次谐波形凸极转子电机的A相反电势波形和反电势的谐波含量，从图9中可以看出错位绕组反电势中的2次谐波与传统绕组相比降低约62%，与理论分析基本一致，反电势中2和4次谐波的削弱可以减小电机转矩中的3次脉动，提高电机电磁性能。
图11给出了采用瓦片形和正弦+3次谐波形凸极转子电机的输出转矩随转子位置的变化，从图中可以看出绕组错位瓦片形连续极电机的转矩脉动为8.5%，绕组错位正弦+3次谐波形连续极电机的转矩脉动为3.0%，平均转矩基本不变。相比申请号为（201210472407.5）所提出的磁阻型轮毂电机的转矩脉动下降了约4.5个百分点。
由于外转子电机安装在轮毂内，电机的转矩脉动将对整车运行和乘客乘坐舒适性造成直接的影响，本发明的绕组错位连续极电机结构成本低，输出转矩特性优良，可广泛应用于新能源电动汽车驱动系统。本发明的模块化定子铁芯上的绕组绕制方式适用于电机槽数和极数相差1的单元电机和以此类单元电机为子电机的电机，单元电机极数和槽数满足N s =2P±1，N s 为单元电机定子铁芯槽数，P为单元电机极对数，其中，以3槽2极为单元电机的电机除外。
本发明的一种绕组错位轮毂电机定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括多个模块化定子铁芯12，每个模块化定子铁芯12包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯12沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组24，三相错位绕组24的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯12中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，每个边齿上各层绕组的相位不同，其余齿上设有单一相位绕组。
进一步地，还包括设于定子铁芯内侧的定子支架26，间隔的多个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他的模块化定子铁芯设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处15紧固连接。
例如，定子铁芯包括九个模块化定子铁芯12，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处15紧固连接。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，所属领域的普通技术人员应当理解：对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种绕组错位轮毂电机装置，包括定子铁芯和设于定子铁芯外围的转子铁芯(11)，其特征在于，定子铁芯包括多个模块化定子铁芯(12)，每个模块化定子铁芯(12)包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯(12)沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组(24)，三相错位绕组(24)的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯(12)中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，每个模块化定子铁芯(12)中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。
2.根据权利要求1所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，该装置还包括设于定子铁芯内侧的定子支架(26)，间隔的多个模块化定子铁芯(12)与定子支架(26)连为一体，其他的模块化定子铁芯(12)设于所述间隔的多个模块化定子铁芯(12)之间，相邻的模块化定子铁芯(12)在定子铁芯压接处(15)紧固连接。
3.根据权利要求2所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，定子铁芯包括九个模块化定子铁芯(12)，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处(15)紧固连接。
4.根据权利要求1所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，所述转子铁芯(11)上沿圆周内侧贴有间隔设置的连续极永磁体(13)，相邻的永磁体(13)之间设有凸极铁芯(14)，所述永磁体(13)和凸极铁芯(14)为间隔交替设置，所述凸极铁芯(14)的形状为正弦+3次谐波形状。
5.根据权利要求1所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，所述定子铁芯与设于定子铁芯内侧的定子支架(26)固接，定子支架(26)套设于轴(29)上且与轴(29)固接。
6.根据权利要求1所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，所述转子铁芯(11)与转子铁芯两侧的端盖(21，25)连接，转子铁芯两侧的端盖(21，25)通过转子铁芯两侧的轴承(22，28)与轴(29)连接。
7.根据权利要求1所述的绕组错位轮毂电机装置，其特征在于，三相错位绕组(24)的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯上的一个边齿和一个中间齿上均设有单一相位绕组；第一个模块化定子铁芯上另一个边齿上绕有A相和C相绕组且C相绕组线圈正方向与A相相反，两相绕组匝数各占该齿上所绕线圈的一半；第二个模块化定子铁芯上另一个边齿上绕有C相和B相绕组且B相绕组线圈正方向与C相相反，两相绕组匝数各占该齿上所绕线圈的一半；第三个模块化定子铁芯上另一个边齿上绕有B相和A相绕组且A相绕组线圈正方向与B相相反，两相绕组匝数各占该齿上所绕线圈的一半。
8.一种绕组错位轮毂电机定子，其特征在于，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括多个模块化定子铁芯(12)，每个模块化定子铁芯(12)包括一个中间齿和分别位于中间齿两侧的两个边齿，每个模块化定子铁芯的三个齿呈弧形排列，所述模块化定子铁芯的数量为3的倍数，多个模块化定子铁芯(12)沿圆周彼此连接后形成沿圆周排列的多个齿，定子铁芯上设有三相错位绕组(24)，三相错位绕组(24)的绕制方式为相邻的三个模块化定子铁芯为一组，每组内三个模块化定子铁芯中第一个模块化定子铁芯上设有A相线圈绕组，第二个模块化定子铁芯上设有C相线圈绕组，第三个模块化定子铁芯上设有B相线圈绕组，每个模块化定子铁芯(12)中相同位置的一个或两个边齿上的绕组分多层绕制，每个模块化定子铁芯(12)中具有多层绕制绕组的边齿上绕有本相绕组和相邻模块化定子铁芯上的相位绕组，其余齿上设有单一相位绕组。
9.根据权利要求8所述的绕组错位轮毂电机定子，其特征在于，还包括设于定子铁芯内侧的定子支架(26)，间隔的多个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他的模块化定子铁芯设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处(15)紧固连接。
10.根据权利要求9所述的绕组错位轮毂电机定子，其特征在于，定子铁芯包括九个模块化定子铁芯(12)，互差120°机械角度的三个模块化定子铁芯与定子支架连为一体，其他六个模块化定子铁芯两两设于间隔的多个模块化定子铁芯之间，相邻的模块化定子铁芯在定子铁芯压接处(15)紧固连接。
CN201810447037.7A 2018-05-11 2018-05-11 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置 Active CN108768016B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810447037.7A CN108768016B (zh) 2018-05-11 2018-05-11 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810447037.7A CN108768016B (zh) 2018-05-11 2018-05-11 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108768016A CN108768016A (zh) 2018-11-06
CN108768016B true CN108768016B (zh) 2020-03-17

Family

ID=64009534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810447037.7A Active CN108768016B (zh) 2018-05-11 2018-05-11 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108768016B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494894A (zh) * 2018-12-11 2019-03-19 东风电动车辆股份有限公司 一种用于盘式电机的定子组件及含有该定子组件的盘式电机
GB2582941B (en) * 2019-04-09 2023-08-02 Centre Nat Rech Scient A stator winding arrangement
DE102019133409A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Pendix Gmbh Stator einer rotierenden elektrischen Maschine und rotierende elektrische Maschine
CN111224478B (zh) * 2020-02-17 2021-05-11 南京航空航天大学 一种永磁削极磁通反向电机
CN113113980B (zh) * 2021-04-13 2022-09-13 刘晓艳 电机错槽分相组合定子绕组及绕组谐波错槽系数计算方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111233A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Japan Servo Co Ltd 永久磁石式ステツピングモ−タ
CN104113150A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 西安交通大学 一种组合式多齿定子铁心混合励磁开关磁通电机
CN104410234A (zh) * 2014-04-17 2015-03-11 西北工业大学 一种车床用宽调速范围主轴同步电机
CN104753302A (zh) * 2015-04-21 2015-07-01 山东理工大学 一种电动车用低成本永磁无刷直流电机
CN104779758A (zh) * 2015-04-29 2015-07-15 哈尔滨工业大学 基于单双层混合绕组的模块化多相永磁同步电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111233A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Japan Servo Co Ltd 永久磁石式ステツピングモ−タ
CN104410234A (zh) * 2014-04-17 2015-03-11 西北工业大学 一种车床用宽调速范围主轴同步电机
CN104113150A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 西安交通大学 一种组合式多齿定子铁心混合励磁开关磁通电机
CN104753302A (zh) * 2015-04-21 2015-07-01 山东理工大学 一种电动车用低成本永磁无刷直流电机
CN104779758A (zh) * 2015-04-29 2015-07-15 哈尔滨工业大学 基于单双层混合绕组的模块化多相永磁同步电机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Design and experimental verification of an 18-slot/10-pole fractional-slot surface-mounted permanent-magnet machine;K. Wang;《2013 International Electric Machines & Drives Conference》;20130515;第287-294页 *
永磁同步电机转子磁极优化技术综述;王凯;《中国电机工程学报》;20171220;第37卷(第24期);第7304-7317页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108768016A (zh) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108768016B (zh) 一种绕组错位轮毂电机定子及绕组错位轮毂电机装置
CN201107842Y (zh) 盘式开关磁阻电机
CN104506011B (zh) 一种适用于增程式电动汽车的磁通切换永磁电机
CN201286055Y (zh) 凸极永磁同步电机
CN202713100U (zh) 一种低速大转矩的电动汽车用五相永磁容错电机
CN109818471B (zh) 一种双气隙磁场调制永磁电机
CN109617267B (zh) 一种适用于混合动力汽车的裂槽式磁场调制永磁电机
CN108880164B (zh) 一种双向调制混合励磁交替极电机
CN103296798B (zh) 一种双速绕组定子表面贴装式双凸极永磁电机
CN102710078A (zh) 容错式永磁游标电机
CN102647060A (zh) 磁齿轮式复合型轮毂电机
CN111313576B (zh) 一种模块化永磁电机
KR100956767B1 (ko) 에이에프피엠과 알에프피엠 복합 모터 및 발전기
CN105656267A (zh) 双极性横向磁通永磁同步电机
CN101030712A (zh) 分段式模块化定子结构直驱型低速直流无刷电动机
CN111404340A (zh) 一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子
Wang et al. Design of new dual-stator field modulation machines
CN101588119B (zh) 一种爪极式定子的聚磁式横向磁场电机
CN101557150A (zh) 无铁芯永磁同步直驱风力发电机
CN109768683B (zh) 一种适用于电动拖拉机的双定子磁场调制永磁电机
CN113131700B (zh) 一种高功率密度轮毂电机结构
CN102868246B (zh) 大容量低速永磁风力发电机
CN203301274U (zh) 直流多相电机
CN106341013A (zh) 一种永磁‑磁阻径向磁通复合式双转子电机
CN210041604U (zh) 一种24槽10极轴向磁通电机及电动车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant