CN204391914U - 永磁直流无刷电机定子与转子配比结构 - Google Patents
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Abstract
一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，包括一定子总成和一转子总成，定子总成中心部位设有铁芯，铁芯外圆周均匀围绕分布有通槽，通槽用于放置绕组，通槽槽数为36槽、45槽、54槽、60槽或63槽，转子总成外侧设有一导磁环，导磁环呈圆环状结构，导磁环内部设有若干永磁体，若干永磁体沿导磁环内环线均匀排布，永磁体极数为30极、32极、40极、48极、52极、60极、70极，铁芯与永磁体之间形成气隙。本实用新型通过优化定子总成槽数和转子总成极数的配比结构，使电机反电动势呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驱动，提高了电机的性能和材料使用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车电机技术领域，具体而言本实用新型特别涉及一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构。
背景技术
电机是电动车的核心部件之一，电动车电机的性能优劣直接影响电动车的安全性、操作性、可靠性以及使用寿命周期。电动车电机中的定子与转子的配比结构优劣直接影响电机的性能指数，现有的电动车电机的定子槽数与转子极数配比关系存在以下缺点：目前市场使用量最大的配比结构为51槽46极配比，单相绕组通常采用不均匀分布，导致每相产生的空间反电动势会存在不均匀的现象。当正弦波控制器以理论的正弦波电流均匀输入电机绕组时，会产生一定不均匀力矩波动，从而使电机在空载或负载时产生较大的共振，影响电机使用效率和，并形成较大噪音。电动车驱动系统通常采用方波驱动，因方波驱动系统电机绕组通电方式是两两通电，在一个工作周期内始终一相绕组参与工作，存在着电机力矩空间不平衡的问题，使电机在工作时发生异常脉动及噪音，对电动车使用的舒适度存在着影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，解决上述不足，具有空间反电动势均匀，电机工作时平稳且噪音轻微，使电机反电动势呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驱动，提高了电机的性能和材料使用率。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，包括一定子总成和一转子总成，其特征在于：所述定子总成中心部位设有铁芯，所述铁芯外圆周均匀围绕分布有通槽，所述通槽用于放置绕组，所述绕组呈均匀分布，所述通槽槽数为36槽、45槽、54槽、60槽或63槽，所述转子总成外侧设有一导磁环，所述导磁环呈圆环状结构，所述导磁环内部设有若干永磁体，若干所述永磁体沿所述导磁环内环线均匀排布，所述永磁体极数为30极、32极、40 极、48极、52极、60极、70极，所述铁芯与所述永磁体之间形成气隙。
所述通槽槽数与所述永磁体极数最佳配合比为36槽30极、36槽32极、36槽40极、45槽40极；54槽48极、54槽52极、54槽60极、60槽50极或63槽70极。
所述永磁体呈瓦片型、长方体型。
所述气隙直径范围为50mm～300mm，所述气隙优选直径为203.5mm、230.5mm、254.5mm或295.5mm。
本实用新型与现有技术相比具有如下突出优点和效果：
本实用新型通过优化定子槽数和转子极数的配比结构，使电机反电动势呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驱动，提高了电机约15％的转矩，将转矩波动降低到额定转矩1％～2％以下，同时提高了材料使用率。用正弦波控制器替代传统的方波驱动系统，避免了方波驱动换相时出现的电流突变问题，使转矩脉动平稳，噪声指标良好，满足了正弦波驱动方案的需求，同时上述极槽数配比适用于轮毂直驱电机和带减速结构的高速电机。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为图1部分A处放大结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1至图2所示，本实用新型提供的一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，包括一定子总成1和一转子总成1，定子总成1中心部位设有铁芯11，铁芯11外圆周均匀围绕分布有通槽13，通槽13用于放置绕组12，绕组12呈均匀分布，该结构可以使使转矩脉动平稳，通槽13槽数为36槽、45槽、54槽、60槽或63槽，转子总成2外侧一体连接有轮胎轮毂3，方便安装连接，转子总成2外侧设有一导磁环21，导磁环21呈圆环状结构，导磁环21内部设有若干永磁体22，永磁体22呈瓦片型、长方体型，永磁体22 放置可采用轴向放置或纵向放置，若干永磁体22沿导磁环21内环线均匀排布，永磁体22极数为30极、32极、40极、48极、52极、60极、70极，通槽13槽数与永磁体22极数最佳配合结构为36槽30极、36槽32极、36槽40极、45槽40极；54槽48极、54槽52极、54槽60极、60槽50极或63槽70极，通过优化定子总成1槽数和转子总成2极数的配比结构，使电机反电动势呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驱动，提高了电机的性能和材料使用率，铁芯11与永磁体22之间形成气隙14，气隙14的作用是减小磁导率，使线圈特性较少地依赖于磁芯材料的起始磁导率,气隙14可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，更好地控制电感量，为避免在气隙14降低磁导率的情况下要求线圈圈数较多，导致相关的铜损增加，所以气隙14直径设置范围为50mm～300mm，其中气隙14直径在203.5mm、230.5mm、254.5mm或295.5mm为优选直径。
本实用新型通过优化定子总成1槽数和转子总成2极数的配比结构，使电机反电动势呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驱动，提高电机约15％的转矩，将转矩波动降低到额定转矩1％～2％以下，同时提高了材料使用率。用正弦波控制器替代传统的方波驱动系统，避免了方波驱动换相时出现的电流突变问题，使转矩脉动平稳，噪声指标良好，满足了正弦波驱动方案的需求，同时上述极槽数配比适用于轮毂直驱电机和带减速结构的高速电机。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (5)
1.一种永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，包括一定子总成(1)和一转子总成(1)，其特征在于：所述定子总成(1)中心部位设有铁芯(11)，所述铁芯(11)外圆周均匀围绕分布有通槽(13)，所述通槽(13)用于放置绕组(12)，所述绕组(12)呈均匀分布，所述通槽(13)槽数为36槽、45槽、54槽、60槽或63槽，所述转子总成(2)外侧设有一导磁环(21)，所述导磁环(21)呈圆环状结构，所述导磁环(21)内部设有若干永磁体(22)，若干所述永磁体(22)沿所述导磁环(21)内环线均匀排布，所述永磁体(22)极数为30极、32极、40极、48极、52极、60极、70极，所述铁芯(11)与所述永磁体(22)之间形成气隙(14)。
2.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，其特征在于：所述通槽(13)槽数与所述永磁体(22)极数最佳配合结构为36槽30极、36槽32极、36槽40极、45槽40极；54槽48极、54槽52极、54槽60极、60槽50极或63槽70极。
3.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，其特征在于：所述永磁体(22)呈瓦片型、长方体型。
4.根据权利要求1所述的永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，其特征在于：所述气隙(14)直径范围为50mm～300mm。
5.根据权利要求4所述的永磁直流无刷电机定子与转子配比结构，其特征在于：所述气隙(14)直径为203.5mm、230.5mm、254.5mm或295.5mm。
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Denomination of utility model: Permanent magnet brushless DC motor stator and rotor ratio structure Effective date of registration: 20160719 Granted publication date: 20150610 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Taizhou Huangyan branch Pledgor: TAIZHOU JINYU ELECTROMECHANICAL Co.,Ltd. Registration number: 2016330000047 |
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Granted publication date: 20150610 |
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