本申請屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁阻電機(jī)，尤其是針對開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)所做的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

隨著低碳時代的來臨，環(huán)境保護(hù)愈發(fā)重要，以電動汽車為代表的新能源汽車將逐漸替換現(xiàn)有汽車，而將來的電動汽車中的一個關(guān)鍵核心部件就是輪轂電機(jī)。輪轂電機(jī)有兩種驅(qū)動方式：一種是減速驅(qū)動型輪轂電機(jī)，即輪轂驅(qū)動電機(jī)先經(jīng)過輪邊減速器減速增矩后再驅(qū)動車輪運(yùn)轉(zhuǎn)。減速驅(qū)動型輪轂電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動力矩大、非簧載質(zhì)量小，但所占空間較大、效率低、質(zhì)量大；另一種是直接驅(qū)動型輪轂電機(jī)，它將輪轂驅(qū)動電機(jī)與車輪直接連接，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)直接控制車輪運(yùn)轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。直接驅(qū)動型輪轂電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是控制靈活，非簧載質(zhì)量小、運(yùn)行平穩(wěn)，但是對驅(qū)動電機(jī)要求很高，同時還存在轉(zhuǎn)矩不夠大、調(diào)速范圍窄等缺點(diǎn)。

開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)作為電動汽車電機(jī)，具有以下特點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡單，工藝簡單，能在高速下運(yùn)行，綜合效率高；(2)無永磁體，能耐高溫，節(jié)約寶貴的稀土資源；(3)能方便的在電動機(jī)和發(fā)動機(jī)兩種運(yùn)行模式中切換，回收動能方便；(4)具有容錯能力，可靠性格高。采用現(xiàn)有兩種驅(qū)動方式下的傳統(tǒng)開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)為定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，常用的定子極數(shù)/轉(zhuǎn)子極數(shù)為：6/8或者12/8，即相間機(jī)械相位角(也可理解為步距角)為15度，導(dǎo)致開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)在起動和低速運(yùn)行時振動和噪音大導(dǎo)致乘客的舒適度較低，同時效率低，使用壽命低。如何減小開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)起動和低速運(yùn)行時的振動和噪音，提高乘員的舒適性，提升效率和增加電機(jī)的功率密度是開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)革新方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請的技術(shù)方案目的在于通過開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)起動和低速運(yùn)行時的振動和噪音，提高乘員的舒適性，提升效率和增加電機(jī)的功率密度。

實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案為：一種開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子安裝在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，定子的極數(shù)為32個，32個極分為16組，每兩個極用一組線圈供電，共16組線圈，轉(zhuǎn)子的極數(shù)為28個。采用定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外的設(shè)計(jì)，并且選擇定子32個極分為16組，通電為定子上均勻分布的16個線圈繞組供電，節(jié)省了線圈的銅線使用數(shù)量；同時32個極(16個線圈)和轉(zhuǎn)子的28個極數(shù)的組合能夠達(dá)到鄰近相工作區(qū)間重疊度最優(yōu)，相間機(jī)械角較小，可以達(dá)到控制靈活方便，且使鄰近相工作切換時平滑過渡，減小了電機(jī)的振動和沖擊，振動和噪音減小了，效率也有所提高，而且，繞組空間更大，提高了功率密度。

上述開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)中，不少于一支光電耦合器沿定子側(cè)壁圓周方向固定安裝，光電耦合器的光束方向通過定子軸心，光電耦合器為槽型光電耦合器結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)子的端蓋內(nèi)側(cè)壁上沿圓周分布有齒，相鄰兩齒之間構(gòu)成槽，端蓋上的齒位置和槽型光電耦合器的凹槽位置相匹配。利用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子端蓋上的齒和槽均從槽型光耦的槽中掃過，用于槽型光耦對電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子相對位置的檢測，使位置檢測更加準(zhǔn)確可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。

本申請的技術(shù)還包括下述的開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)，該電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子安裝在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，轉(zhuǎn)子的端蓋內(nèi)側(cè)壁上沿圓周分布有齒，相鄰兩齒之間構(gòu)成槽。作為該電機(jī)的進(jìn)步優(yōu)化，將不少于一支光電耦合器沿定子側(cè)壁圓周方向固定安裝，光電耦合器的光束方向通過定子軸心。光電耦合器通常選擇為槽型光電耦合器結(jié)構(gòu)，并且在端蓋上的齒位置和槽型光電耦合器的凹槽位置相匹配。上述開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)中，定子的極數(shù)為32個，32極分為16組，每兩個極用一組線圈(3-1)供電，共16組線圈，轉(zhuǎn)子的極數(shù)為28個。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)總裝結(jié)構(gòu)圖；

圖2是定子結(jié)構(gòu)圖；

圖3是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖4是轉(zhuǎn)子的立體視圖；

圖5是定子上安裝光電耦器的視圖；

圖中，1、轉(zhuǎn)子；2、光電耦合器；3、定子；3-1、線圈；4、齒；5、端蓋；6、槽。

具體實(shí)施方式

為更清楚說明本發(fā)明技術(shù)方案，下面具體進(jìn)行介紹。如圖1所示開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)總裝結(jié)構(gòu)，該電機(jī)包括定子3和轉(zhuǎn)子1，定子安裝轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，定子的極數(shù)為32個，32極分為16組，如圖2所示，每兩個極用一組線圈3-1供電，共16組線圈，轉(zhuǎn)子的極數(shù)為28個，如圖3所示。在定子側(cè)壁圓周方向固定安裝不少于一支光電耦合器2，光電耦合器的光束方向通過定子軸心，通常選擇的光電耦合器為槽型光電耦合器。如圖4所示，在轉(zhuǎn)子的端蓋5內(nèi)側(cè)壁上沿圓周分布有齒4，相鄰兩齒之間構(gòu)成槽6，端蓋上的齒位置和槽型光電耦合器的凹槽位置相匹配，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子上的齒從光電耦合器的槽中穿過，光耦合器受到旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)制發(fā)出控制信號，從而實(shí)現(xiàn)電流控制，準(zhǔn)確獲取轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。

本申請采用的定子極數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)的組合，節(jié)省了用銅量，鄰近相工作區(qū)間重疊度最優(yōu)，相間機(jī)械角較小，既使控制靈活方便，又使鄰近相工作切換時平滑過渡，減小了電機(jī)的振動和沖擊，振動和噪音減小了，效率也有所提高；繞組空間更大，提高了功率密度。本申請還是實(shí)現(xiàn)了位置檢測：多只槽形光耦裝在定子上，沿圓周分布，所有光耦光束軸心相交于定子軸心，端蓋內(nèi)側(cè)分布有均勻的齒和槽，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時齒和槽均從槽型光耦的槽中掃過，用于槽型光耦對電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子相對位置的檢測，可使位置檢測準(zhǔn)確可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。