CN203398967U - 电动汽车用外转子双凸极永磁轮毂电动机 - Google Patents

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邓隐北
张子亮
唐庆伟
王予山
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Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用外转子双凸极永磁轮毂电动机，包括内定子、内定子固定轴、支架、外转子、轮毂、轴承；内定子安装在固定轴上，轴承配置于固定轴的内侧，固定轴与支架连接，轮毂则装在轴承上，轮毂内安装外转子；其中，外转子和内定子的铁芯由冷轧硅钢片冲制叠压而成，内定子外测设有12个定子凸极，外转子内侧设有8个转子凸极，在内定子的轭部装有四块NdFeB永磁钢，且在其凸极上设有集中绕组，同相绕组在其相邻凸极上的绕向相反，各极上的绕组串联连接。

Description

电动汽车用外转子双凸极永磁轮毂电动机
技术领域
本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种装于电动汽车上的外转子双凸极永磁轮毂电动机。 
背景技术
作为未来发展终极趋势的电动汽车，是21世纪清洁、有效的城市交通工具，它集光、机、电等各学科领域最新技术于一体，并融合了多种工程实用技术，是车辆，电力拖动，智能控制，化学电源，新能源，新材料等工程技术中一系列研究成果的集成产物。 
轮毂电动机技术又称车轮内装电机技术，是电动汽车的核心技术之一。它的最大特点就是将动力，转动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动汽车的机械部分大为简化。早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车；在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，2011年上海车展展出的瑞麒X1-EV增程电动车就采用了轮毂电机技术。日系，美系厂商对此项技术研发较早，包括通用，丰田在内的汽车巨头都对此技术有所涉足，并处于领先水平。 
轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式，主要分为内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速外转子，最高转速在1000-1500rpm，无减速装置，车轮的转速与电机的相同；而内转子式则采用高速内转子，为获得较高的功率密度，配备了固定传动比的减速器，电机的转速可高达10000rpm。但结构较复杂，传动效率较低。 
对于传统车辆来说，离合器、变速器、传动轴、差速器均不可少，这些部件 不仅重量大，而且使车辆结构更为复杂，同时也存在需要定期维护和故障率的问题。而采用轮毂电机驱动的车辆则可获得更好的空间利用率，传动效率大幅提高。 
开关磁阻电动机(SRM)应用于电动汽车驱动系统，虽具有结构简单，可靠性高、调速范围广等优点，但由于其电磁转矩的方向与电流无关，仅由绕组电感随转角的变化率决定。在电感上升区通入电流会产生正向的驱动转矩，而在电感下降区通入电流会产生反向的制动转矩，造成SRM的能量转换利用率减半。 
通过对直流，交流，永磁无刷和变磁阻等各类调速电机的结构原理和特性分析比较，由于外转子双凸极永磁电机具有结构简单、坚固可靠、制造成本低、调速性能好及效率高等优点，能运行于正、反转电动及发电四个象限，并具有高启动转矩、低启动电流，故被采用作电动汽车轮毂电机的理想结构型式。 
发明内容
电动汽车所采用的轮毂电机需要同时兼具电动，发电和电磁制动三种功能，且作为电动运行时具有较好的调速性能。本实用新型采用外转子双凸极永磁电机，通过巧妙设计电机双凸极齿、槽的相对宽度和绕组的空间分布。达到了上述的各项功能要求。 
为了兼顾电动和制动功能，本实用新型的设计原则是：通过减少相数和减少凹槽相对宽度来增大凸极齿宽以提高电磁制动力矩；通过增加极数来减少电动运行时的转矩波动，即减少步距角。 
本实用新型的结构组成如下：一种外转子双凸极永磁轮毂电动机，包括内定子，内定子固定轴、支架、外转子、轮毂、轴承，其中，内定子安装在固定轴上，轴承配置于固定轴的内侧，固定轴与支架连接，轮毂则装在轴承上，轮毂内安装外转子；轮毂和外转子为转动部件，与内定子保持均匀的气隙g(＝0.5 mm)，以确保足够的气隙磁密；该电机的定子齿和转子齿均为等距排列，即定子、转子极弧分别为15°和20°；定、转子的凸极齿宽均大于槽宽(以往此类电机的凸极齿宽一般小于槽宽)；同时定子极数Zs大于转子极数Zr，我们选用Zs＝12，Zr＝8；而且，同相绕组在其相邻凸极上的绕向相反，即通电后所产生的磁场极性相反，各极上的绕组以串联形式连接。在定子轭部对称地设置四块永磁钢，且相邻两极的极性相同，即所谓切向磁通励磁方式；永磁钢采用烧结NdFeB280/135，其剩磁感应强度1.18T，矫顽力为1350KA/m；内定子上嵌有集中绕组，而外转子上无绕组，电机整体结构简单，可靠性高。 
附图说明
图1为三相12/8极双凸极永磁(DSPM)轮毂电机的结构图。 
图中1-外转子；2-内定子；3-A相绕组；4-B相绕组；5-C相绕组；6-永磁钢； 
图2为DSPM轮毂电机模型的侧视图。 
图中1-外转子；2-内定子；7-轮毂；8-轴承；9-定子固定轴；10-支架。 
具体实施方式
如图1、图2所示，该双凸极永磁(DSPM)轮毂电机包括内定子(2)、内定子固定轴(9)、支架(10)、外转子(1)、轮毂(7)、轴承(8)；本实用新型轮毂电机由定子和转子两个主要部分组成，采用了外转子和内定子双凸极结构。定、转子铁芯均由0.5mm的硅钢片冲制叠压而成，外转子具有内圆均布的8个凸极，而内定子则有外圆均布的12个凸极，每个定子凸极上绕有集中绕组，形成外部磁场；4块NdFeB永磁钢按切向磁通均布于定子轭部，建立内部磁场；永磁钢的极性排列如图1所示，从而，永磁钢两侧截面的磁通都得到有效利用，增大了气隙磁密。而且，DSPM中的磁链为永磁钢和励磁绕组产生的磁链之和，确保了所需的输出功率和转矩。 
DSPM轮毂电机的主要尺寸，取决于目前我国小汽车的轮毂外径(有15、16、17英寸多种)，我们是以R15型的轮毂进行设计的，即轮毂的直径为15英寸，因此外转子的外径Dro最大应不超过381mm，最后选用Dro＝360mm；转子的内径按内、外径之比Dri/Dro＝0.4～0.7之间，并考虑到定子上的轭部需要放置永磁钢，应尽量使定子有足够多的空间，故选取Dri/Dro＝0.7，Dri＝252mm；定子外径Dso＝Dri-2g＝251mm；定子内径Dsi＝160mm； 
本实用新型所用的材料：(1)考虑到涡流损耗和磁滞损耗等因素，选用50DW270型硅钢片，磁感强度峰值为1.5T，厚度0.5mm；(2)导线材料选用QZY型聚酯亚胺高强度漆包铜线，电阻率ρ＝0.0177Ω·mm2/m(20℃)，绝缘等级为F。 

Claims (4)

1.一种外转子双凸极永磁轮毂电动机，包括内定子(2)、内定子固定轴(9)、支架(10)、外转子(1)、轮毂(7)、轴承(8)，其特征在于：内定子(2)安装在固定轴(9)上，轴承(8)配置于固定轴的内侧，固定轴与支架(10)连接，轮毂(7)则装在轴承上，轮毂内部安装外转子(1)；其中内定子和外转子均由冷轧硅钢片冲制叠压而成。
2.根据权利要求1所述的外转子双凸极永磁轮毂电动机，其特征在于：该电机的内定子齿和外转子齿均为等距排列，即内定子、外转子极弧分别为15°和20°。
3.根据权利要求1所述的外转子双凸极永磁轮毂电动机，其特征在于：内定子的极数Zs＝12，外转子的极数Zr＝8，且内定子上同相绕组在其相邻凸极上的绕向相反，各极上的绕组以串联形式连接。
4.根据权利要求1所述的外转子双凸极永磁轮毂电动机，其特征在于：内定子的轭部对称设置四块永磁钢，且相邻两极的极性相同，即所谓切向磁通励磁方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997174A (zh) * 2014-06-11 2014-08-20 东南大学 基于磁齿轮的转子凸极式混合励磁电机
CN105576856A (zh) * 2014-10-10 2016-05-11 河南汇德电气有限公司 电动汽车用外转子双凸极永磁轮毂电动机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103997174A (zh) * 2014-06-11 2014-08-20 东南大学 基于磁齿轮的转子凸极式混合励磁电机
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