CN112234736A - 一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 - Google Patents
一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112234736A CN112234736A CN202011018371.4A CN202011018371A CN112234736A CN 112234736 A CN112234736 A CN 112234736A CN 202011018371 A CN202011018371 A CN 202011018371A CN 112234736 A CN112234736 A CN 112234736A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic steel
- motor
- stator
- permanent magnet
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 79
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
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
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
-
- 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
- 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
- H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
-
- 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
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
- H02K7/075—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using crankshafts or eccentrics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
本发明公开公开一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，包括定子和转子。转子的外圆弧为偏心结构，转子的外周由多个相同结构的外圆弧构成，外圆弧的圆心与转子本身的圆心不重合；转子的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽；磁钢槽沿转子铁芯周向的两侧均设有狭缝；狭缝将槽钢内置布置呈“八”字型；定子的外圆对称切边，构成定子外圆切口，定子的槽数为12槽，转子的磁极设为10极，转子上的磁钢为内置“八”字型磁钢。本发明使电机气隙为不等气隙，磁环产生旋转扭矩，可以减少转矩波动，狭缝将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢，防止转子转动的过程中磁钢甩出，从而减小了电机运行中的振动和噪音，可以节约磁钢消耗，降低电机的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域的一种三转子电机，尤其涉及一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机。
背景技术
现有的电动机，其电能转换为机械能的实际转化效率比较低，理论上可能达到70-90％，实际上50％都不到。为了提升电动机的实际转化效率，一般的方式，如双转子电机充分利用了电机定子两极的磁能，但是电机定子南北两极之间的磁能无法利用上，这样大约浪费了百分之二十的磁能。由于电机的转子总成存在漏磁的现象，这样永磁体产生的磁场对电机通电后绕组产生的电磁场的作用力减弱，使磁能利用率大打折扣，从而降低对电能的转化率。
目前市场上永磁直流无刷电机，极槽配合为8极12槽，电机转子磁钢为表贴式。此种极槽配合的电机的绕组系数只有0.866，造成电机的电磁转矩较低；而且其LMC较小，电机存在较高的齿槽转矩，使电机振动和噪音较大；转子磁钢采用表贴式装配时容易造成磁钢破碎或粘附上铁屑导致电机扫膛，并且采用这种结构的转子在高速转动时磁钢容易飞出，造成电机骤停引发事故。原始的8极12槽电机在磁钢片材料用量上也有节约优化空间。
发明内容
为解决技术现有技术的不足，本发明提供一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，包括转子和定子，所述转子的外圆弧为偏心结构，即转子的外周由多个相同结构的外圆弧构成，其外圆弧的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙；
所述转子的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽；所述磁钢槽沿所述转子铁芯周向的两侧均设有狭缝；磁钢位于所述磁钢槽两侧的狭缝内，所述狭缝将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢；转子铁芯中间设有电驱铁心；电驱铁心的中间开设轴孔；转子铁芯的圆周璧外侧设有条状凹陷，条状凹陷位于两个所述外圆弧之间；
所述定子的外圆对称切边，构成定子外圆切口，定子的槽数为12槽，所述转子的磁极设为10极，转子上的磁钢为内置“八”字型磁钢。
进一步的，所述转子前后端面均覆盖有铝合金盖板。
进一步的，所述磁钢槽两侧的狭缝在远离所述转子铁芯的中心的方向上张开呈“八”字形。
进一步的，定子的铁芯由多个硅钢片叠压制成，且每个硅钢片的纵截面呈工字形。
进一步的，所述转子外圆弧的圆心与转子本身的圆心相距15mm。
进一步的，所述铝合金盖板的厚度为1±0.01mm，使用四个铆钉固定。
进一步的，所述转子上设置有磁钢槽并有限位结构，磁钢为180±0.01mm宽、3±0.01mm厚，插入转子磁钢槽中。
本发明的有益效果是：该节能汽车电机，其转子总成的磁环在定子总成的驱动下而转动，外圆弧的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙，磁环产生旋转扭矩，可以减少转矩波动，使得直流无刷电机总体上提高了电能转换效率，性能大大提高；同时，转子的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽；所述磁钢槽沿所述转子铁芯周向的两侧均设有狭缝；磁钢位于所述磁钢槽两侧的狭缝内，所述狭缝将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢，防止转子转动的过程中磁钢甩出；可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出；可有效的降低无刷电机的齿槽转矩，减小电机的转矩波动，从而减小了电机运行中的振动和噪音；可以节约磁钢消耗，降低电机的生产成本。
附图说明
图1为本发明磁钢内置“八”字型结构转子示意图，其未嵌入磁钢，表面为10个偏心圆弧；
图2为图1中本发明磁钢内置“八”字型结构转子俯视图；
图3为本发明中电机带铝合金盖板的转子结构示意图，未嵌入磁钢；
图4为本发明无刷电机定子的结构示意图；
图5为本发明无刷电机定子的俯视结构图。
图中：1-转子，2-定子，3-铝合金盖板，10-外圆弧，11-磁钢槽，12-狭缝，13-电驱铁心，14-轴孔，15-条状凹陷，21-外圆切口，22-定子的槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参阅图1-5，本发明公开一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，包括定子1和转子2。
所述转子1的外圆弧10为偏心结构，即转子的外周由多个相同结构的外圆弧10构成，其外圆弧10的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙；所述转子1的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽11；所述磁钢槽11沿所述转子铁芯周向的两侧均设有狭缝12；磁钢位于所述磁钢槽11两侧的狭缝12内，所述狭缝12将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢；转子铁芯中间设有电驱铁心13；电驱铁心13的中间开设轴孔14；转子铁芯的圆周璧外侧设有条状凹陷15，条状凹陷15位于两个所述外圆弧10之间；
所述定子2的外圆对称切边，构成定子外圆切口21，定子的槽22数为12槽，所述转子1的磁极设为10极，转子1上的磁钢为内置“八”字型磁钢。
本发明和现有电机不同的地方是将定子2的外圆对称切边，构成定子外圆切口21；将转子外圆弧10做成为偏心结构，即将转子1的外周做成由多个相同结构的外圆弧构成，其外圆弧的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙；将转子2前后端面均覆盖铝合金盖板3；同时将定子的槽22数做成为12槽，将所述转子1的磁极做成为10极，将转子2上的磁钢做成为内置“八”字型磁钢；这样就从定子、转子的结构及转子的保护装置方面进行了整体性的配套创新，做成了超高效无刷节能汽车电机，这样制作的无刷电机的性能大大提高，能耗大大降低。
实施例2
在实施例1的基础上，将所述转子1前后端面均覆盖有铝合金盖板3。定子2的铁芯由多个硅钢片叠压制成，且每个硅钢片的纵截面呈工字形。转子外圆弧10的圆心与转子本身的圆心相距15mm。所述铝合金盖板3的厚度为1±0.01mm，使用四个铆钉固定，所述转子1上设置有磁钢槽11并有限位结构，磁钢为18 0±0.01mm宽、3±0.01mm厚，插入转子磁钢槽11中。这样就做成了本发明一种10极12槽内置“八”型转子结构的超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机。
这样制作的无刷电机具有如下优点。
①10极12槽电机采用定子对称切边，每卷硅钢带可多冲240片定、转子冲片，在提高材料利用率的同时也进一步降低电机的制造成本。
②转子外圆弧为偏心结构，使电机气隙最大处为1.47mm，最小处为0.4mm,电机的气息磁密波形更接近正弦波，以48V、600W、3000rpm电机为例，电机的转矩波动降低了60％，噪音降低了3分贝。
③10极12槽电机在转子方面，前后端面相较于传统的8极12槽转子，覆盖了一层铝合金盖板，有效的将磁钢密封在槽中，省去了磁钢胶的使用，大大简化了磁钢的装配工艺，防止转子转动的过程中磁钢甩出。
④电机绕组系数的大小反映定子绕组的利用程度，该系数关系到电机的电磁转矩大小，该值越大电磁转矩越大。本发明使用的极槽配合为10极12槽的电机绕组系数为0.933，可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出，实际测试中以48V、600W、3000rpm电机为例，10极12槽电机的最大转矩要高出8极12槽电机约6N.M，有效提升电机的性能。
⑤10极12槽内置“八”字的结构形式，相对于12槽8极节约了磁钢消耗，以30mm长磁钢为例10极12槽电机磁钢规格为10片3mm×18mm×30mm，8极12槽电机磁钢规格为瓦型8片mm×R35.5mm×R39.5mm×30mm，由此可见10极12槽内置“八”字结构的电机每台可节省84.5g磁钢，可降低电机的生产成本。
综上，本发明节能汽车电机，其转子总成的磁环在定子总成的驱动下而转动，外圆弧的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙，磁环产生旋转扭矩，可以减少转矩波动，使得直流无刷电机总体上提高了电能转换效率，性能大大提高；同时，转子的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽；所述磁钢槽沿所述转子铁芯周向的两侧均设有狭缝；磁钢位于所述磁钢槽两侧的狭缝内，所述狭缝将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢，防止转子转动的过程中磁钢甩出；可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出；可有效的降低无刷电机的齿槽转矩，减小电机的转矩波动，从而减小了电机运行中的振动和噪音；可以节约磁钢消耗，降低电机的生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，包括转子(1)和定子(2)，所述转子(1)的外圆弧(10)为偏心结构，即转子的外周由多个相同结构的外圆弧(10)构成，其外圆弧(10)的圆心与转子本身的圆心不重合，使电机气隙为不等气隙；
所述转子(1)的转子铁芯圆周璧内侧环绕开设多个磁钢槽(11)；所述磁钢槽(11)沿所述转子铁芯周向的两侧均设有狭缝(12)；磁钢位于所述磁钢槽(11)两侧的狭缝(12)内，所述狭缝(12)将槽钢内置布置呈“八”字型磁钢；转子铁芯中间设有电驱铁心(13)；电驱铁心(13)的中间开设轴孔(14)；转子铁芯的圆周璧外侧设有条状凹陷(15)，条状凹陷(15)位于两个所述外圆弧(10)之间；
所述定子(2)的外圆对称切边，构成定子外圆切口(21)，定子的槽(22)数为12槽，所述转子(1)的磁极设为10极，转子(1)上的磁钢为内置“八”字型磁钢。
2.根据权利要求1所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，所述转子(1)前后端面均覆盖有铝合金盖板(3)。
3.根据权利要求1所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，所述磁钢槽(11)两侧的狭缝(12)在远离所述转子铁芯的中心的方向上张开呈“八”字形。
4.根据权利要求1所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，定子(2)的铁芯由多个硅钢片叠压制成，且每个硅钢片的纵截面呈工字形。
5.根据权利要求1所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，所述转子外圆弧(10)的圆心与转子本身的圆心相距15mm。
6.根据权利要求2所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，所述铝合金盖板(3)的厚度为1±0.01mm，使用四个铆钉固定。
7.根据权利要求1所述的一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机，其特征在于，所述转子(1)上设置有磁钢槽(11)并有限位结构，磁钢为180±0.01mm宽、3±0.01mm厚，插入转子磁钢槽(11)中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011018371.4A CN112234736A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011018371.4A CN112234736A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112234736A true CN112234736A (zh) | 2021-01-15 |
Family
ID=74108283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011018371.4A Pending CN112234736A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112234736A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130876Y (zh) * | 2007-11-12 | 2008-10-08 | 苏州工业园区和鑫电器有限公司 | 一种电动汽车用永磁无刷轮电机 |
| CN201789394U (zh) * | 2010-08-26 | 2011-04-06 | 苏州工业园区和鑫电器有限公司 | 太阳跟踪系统用永磁驱动电机 |
| CN105743314A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-06 | 吕三元 | 一种超高效新能源稀土永磁直流无刷节能汽车电机 |
| CN105896867A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-24 | 德州杰诺新能源有限公司 | 一种超高效10极12槽磁钢内置“一”型转子结构的永磁电机 |
| CN111224486A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-02 | 广东金霸智能科技股份有限公司 | 一种新能源汽车驱动电机的高磁阻永磁同步转子结构 |
-
2020
- 2020-09-24 CN CN202011018371.4A patent/CN112234736A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130876Y (zh) * | 2007-11-12 | 2008-10-08 | 苏州工业园区和鑫电器有限公司 | 一种电动汽车用永磁无刷轮电机 |
| CN201789394U (zh) * | 2010-08-26 | 2011-04-06 | 苏州工业园区和鑫电器有限公司 | 太阳跟踪系统用永磁驱动电机 |
| CN105743314A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-06 | 吕三元 | 一种超高效新能源稀土永磁直流无刷节能汽车电机 |
| CN105896867A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-24 | 德州杰诺新能源有限公司 | 一种超高效10极12槽磁钢内置“一”型转子结构的永磁电机 |
| CN111224486A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-02 | 广东金霸智能科技股份有限公司 | 一种新能源汽车驱动电机的高磁阻永磁同步转子结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212726607U (zh) | 转子冲片、转子铁芯、转子、电机和车辆 | |
| CN102214963A (zh) | 一种新型转子铁心的多层结构 | |
| CN206250933U (zh) | 一种低能效异步电机高效再制造交流永磁电动机 | |
| CN116742853B (zh) | 新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机 | |
| CN111786480A (zh) | 利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子 | |
| CN201813232U (zh) | 一种永磁电机转子 | |
| CN112234736A (zh) | 一种超高效永磁新能源直流无刷节能汽车电机 | |
| CN201639385U (zh) | 永磁同步直流电机转子 | |
| CN112003399A (zh) | 转子、电机、压缩机及空调器、车辆 | |
| CN213937559U (zh) | 一种Halbach阵列方形电机 | |
| CN112769257B (zh) | 一种Halbach阵列方形电机 | |
| CN105743314A (zh) | 一种超高效新能源稀土永磁直流无刷节能汽车电机 | |
| WO2021114452A1 (zh) | 一种永磁电机 | |
| CN201188559Y (zh) | 一种节能型电动机 | |
| CN211405819U (zh) | 一种永磁电机 | |
| CN211405641U (zh) | 一种永磁电机的转子结构 | |
| CN105896867A (zh) | 一种超高效10极12槽磁钢内置“一”型转子结构的永磁电机 | |
| CN112350480A (zh) | 一种高效率Halbach阵列永磁同步电机 | |
| CN201639457U (zh) | 永磁同步无刷直流电机转子 | |
| CN114069918A (zh) | 转子冲片、转子铁芯、转子、电机和车辆 | |
| CN105811604A (zh) | 一种超高效新能源稀土永磁直流无刷节能汽车电机 | |
| CN112968557A (zh) | 电机转子、电机、汽车 | |
| CN212381005U (zh) | 一种转子冲片和电机 | |
| CN216436907U (zh) | 一种铸铝转子永磁同步电机冲片 | |
| CN213959837U (zh) | 一种永磁体内嵌式方形电机 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210115 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |