大功率電動車用輪轂直驅電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動車電機技術領域，具體而言本實用新型特別涉及一種大功率電動車用輪轂直驅電機。
【背景技術】
[0002]電機是電動車的核心部件之一，電動車電機的性能優(yōu)劣直接影響電動車的安全性、操作性、可靠性以及使用壽命周期。普通電機通常采用單相繞組，呈不均勻分布，從而導致每相產(chǎn)生的空間反電動勢不均勻，不利于正弦控制器以正弦波電流的輸入，會產(chǎn)生一定不均勻力矩波動，從而使電機在空載或負載時產(chǎn)生較大的共振，影響電機效率，且具有較大噪音。電機磁路設計中的電功率與磁功率匹配度存在一定缺陷，磁功率遠大于電功率，導致電機在短時過載時易產(chǎn)生急劇發(fā)熱，易出現(xiàn)繞組絕緣層破壞、霍爾位置傳感器失效等問題，嚴重時甚至導致電機報廢。電動車驅動系統(tǒng)通常采用方波驅動，因方波驅動系統(tǒng)電機繞組通電方式是兩兩通電，在一個工作周期內(nèi)始終一相繞組參與工作，存在著電機力矩空間不平衡的問題，使電機在工作時發(fā)生異常脈動及噪音，對電動車使用的舒適度存在著影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于解決上訴不足，提供一種內(nèi)部尺寸空間合理、扭矩優(yōu)良、效率平臺性能高及噪音低的大功率電動車用輪轂直驅電機，解決了電機在短時過載時急劇發(fā)熱的問題，提高了電機的使用壽命。
[0004]本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0005]一種大功率電動車用輪轂直驅電機，包括一定子總成與一轉子總成，所述定子總成中部設有一鐵芯，所述鐵芯中心設有電機軸，所述鐵芯沿圓周方向均勻分布設有通槽，所述通槽用于安裝繞組，所述定子總成外徑為202mm~204mm，所述轉子總成位于所述定子總成圓周外側，所述轉子總成呈圓環(huán)狀，所述轉子總成內(nèi)圓環(huán)面設有均勻分布的永磁體，所述永磁體厚度為2.3mm~2.5mm,所述永磁體采用稀土磁鋼制成,所述永磁體圓周外側設有導磁環(huán)，所述導磁環(huán)兩側面均設有端蓋，所述端蓋與所述導磁環(huán)通過緊固螺釘相固定，所述導磁環(huán)內(nèi)徑為207mm~211mm，所述鐵芯與所述永磁體之間設有氣隙，氣隙間距為0.35mm~0.5mm,氣隙直徑為201mm~204mm。
[0006]進一步,所述鐵芯優(yōu)選外徑為203.1mm。
[0007]進一步，所述通槽槽數(shù)為54槽，所述通槽槽截面面積為87_2。
[0008]進一步，所述永磁體極數(shù)為48極，所述永磁體優(yōu)選厚度為2.4mm。
[0009]進一步，所述導磁環(huán)優(yōu)選內(nèi)徑尺寸為209mm。
[0010]進一步，所述轉子總成外圍設有一體化式輪轂，所述輪轂外圓周中心區(qū)域設有一氣門孔，所述氣門孔直徑為9.5mm。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下突出優(yōu)點和效果:本實用新型有效優(yōu)化了電機內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙直徑，運用電機有限元分析，合理匹配采用稀土磁鋼，確定尺寸厚度，提高了電機的使用性能，增強了扭矩，提高了效率平臺的性能，降低了噪音。通槽槽截面面積為87mm2，通槽用于安裝繞組，繞組的導體截面積較普通電機增大42%，有效降低了電流密度，使電機超負載能力大大提升，且其采用高速沖卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，同時改進了氣門孔尺寸，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。同時優(yōu)化永磁體厚度和導磁環(huán)內(nèi)徑尺寸，滿足了輪輞和電機機芯的最佳尺寸范圍，采用極槽配比為54槽配比48極，使電機反電動勢呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驅動，提高了材料使用率。用正弦波控制器替代傳統(tǒng)的方波驅動系統(tǒng)，避免了方波驅動換相時出現(xiàn)的電流突變問題，使轉矩脈動平穩(wěn)，噪聲指標良好，滿足了正弦波驅動方案的需求。該結構合理優(yōu)化了電機磁路設計中的電功率與磁功率，避免了因電機在短時過載出現(xiàn)急劇發(fā)熱的現(xiàn)象，防止了繞組絕緣層被破壞和霍爾位置傳感器失效的問題，增加了電機的使用壽命。
[0012]本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的整體剖視結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例的整體結構示意圖；
[0015]圖3為圖2部分A處放大主視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0017]如圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種大功率電動車用輪轂直驅電機，包括一定子總成I與一轉子總成2，定子總成I中部設有一鐵芯13，鐵芯13優(yōu)選外徑為203.1mm,鐵芯13中心設有電機軸11，可以起到傳遞轉矩和支撐的作用，鐵芯13沿圓周方向均勻分布設有通槽14，通槽14槽數(shù)為54槽，通槽槽截面面積為87_2，通槽14用于安裝繞組12，繞組12的導體截面積較普通電機增大42%，有效降低了電流密度，使電機超負載能力大大提升，且其采用高速沖卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，定子總成I外徑為202mm~204mm,轉子總成2位于定子總成I圓周外側，轉子總成2呈圓環(huán)狀,轉子總成2內(nèi)圓環(huán)面設有均勻分布的永磁體22，可以提高轉矩脈動的平穩(wěn)性，永磁體22厚度為
2.3mm~2.5mm,永磁體22極數(shù)為48極，運用電機有限元分析技術，永磁體22采用稀土磁鋼制成，合理匹配稀土磁鋼使用量，確定永磁體I優(yōu)選厚度為2.4mm,提高電機性能,永磁體22圓周外側設有導磁環(huán)21，導磁環(huán)21兩側面均設有端蓋23，提高保護強度，端蓋23與導磁環(huán)21通過緊固螺釘24相固定,提高了支撐效果,導磁環(huán)21內(nèi)徑為207mm~211mm,導磁環(huán)21優(yōu)選內(nèi)徑為209mm，通過貼裝永磁體22后的內(nèi)切圓尺寸為202mm~205mm，其優(yōu)選的尺寸為203.9_，此尺寸結構滿足了輪輞和電機機芯的最佳尺寸需求，鐵芯13與永磁體22之間設有氣隙26，氣隙26間距為0.35mm~0.5mm，氣隙26直徑為201mm~204mm，有效優(yōu)化了電機內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙26直徑，運用電機有限元分析，提高了電機的使用性能，增強了扭矩，提高了效率平臺的性能，降低了噪音，轉子總成2外圍設有一體化式輪轂25，輪轂25外圓周中心區(qū)域設有一氣門孔27，氣門孔27直徑為9.5_，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。
[0018]本實用新型有效優(yōu)化了電機內(nèi)部的尺寸空間，加大了氣隙直徑，運用電機有限元分析，合理匹配采用稀土磁鋼，確定尺寸厚度，提高了電機的使用性能，增強了扭矩，提高了效率平臺的性能，降低了噪音。增加通槽槽截面面積，使繞組的導體截面積較普通電機增大42%，有效降低了電流密度，使電機超負載能力大大提升，且采用高速沖卷繞疊裝工藝制成，大幅度提高了材料利用率，同時改進了氣門孔尺寸，方便制造和安裝真空胎氣門嘴。同時優(yōu)化永磁體厚度和導磁環(huán)內(nèi)徑尺寸，滿足了輪輞和電機機芯的最佳尺寸范圍，采用極槽配比為54槽配比48極，使電機反電動勢呈正弦波分布，更加有利于正弦波控制器的驅動，提高了材料使用率。用正弦波控制器替代傳統(tǒng)的方波驅動系統(tǒng)，避免了方波驅動換相時出現(xiàn)的電流突變問題，使轉矩脈動平穩(wěn)，噪聲指標良好，滿足了正弦波驅動方案的需求。該結構合理優(yōu)化了電機磁路設計中的電功率與磁功率，避免了因電機在短時過載出現(xiàn)急劇發(fā)熱的現(xiàn)象，防止了繞組絕緣層被破壞和霍爾位置傳感器失效的問題，增加了電機的使用壽命。
[0019]由技術常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內(nèi)或在等同于本實用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實用新型包含ο
【主權項】
1.一種大功率電動車用輪轂直驅電機，包括一定子總成(I)與一轉子總成(2),其特征在于:所述定子總成(I)中部設有一鐵芯(13)，所述鐵芯(13)中心設有電機軸(11)，所述鐵芯(13)沿圓周方向均勻分布設有通槽(14)，所述通槽(14)用于安裝繞組(12)，所述定子總成(I)外徑為202mm~204mm,所述轉子總成(2)位于所述定子總成(I)圓周外側,所述轉子總成(2)呈圓環(huán)狀，所述轉子總成(2)內(nèi)圓環(huán)面設有均勻分布的永磁體(22)，所述永磁體(22)厚度為2.3mm~2.5mm,所述永磁體(22)采用稀土磁鋼制成,所述永磁體(22)圓周外側設有導磁環(huán)(21)，所述導磁環(huán)(21)兩側面設有端蓋(23)，所述端蓋(23)與所述導磁環(huán)(21)通過緊固螺釘(24)相固定,所述導磁環(huán)(21)內(nèi)徑為207mm~211mm,所述鐵芯(13)與所述永磁體(22 )之間設有氣隙(26 )，所述氣隙(26 )間距為0.35mm~0.5mm,所述氣隙(26 )直徑為201mm~204mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率電動車用輪轂直驅電機，其特征在于:所述鐵芯(13)優(yōu)選外徑為203.1mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的大功率電動車用輪轂直驅電機，其特征在于:所述通槽(14)槽數(shù)為54槽，所述通槽槽截面面積為87mm2。
4.根據(jù)權利要求1所述的大功率電動車用輪轂直驅電機，其特征在于:所述永磁體(22)極數(shù)為48極，所述永磁體(I)優(yōu)選厚度為2.4mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的大功率電動車用輪轂直驅電機，其特征在于:所述導磁環(huán)(21)優(yōu)選內(nèi)徑尺寸為209mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的大功率電動車用輪轂直驅電機，其特征在于:所述轉子總成(2)外圍設有一體化式輪轂(25)，所述輪轂(25)外圓周中心區(qū)域設有一氣門孔(27)，所述氣門孔(27)直徑為9.5mm。
【專利摘要】一種大功率電動車用輪轂直驅電機，包括一定子總成與一轉子總成，定子總成中部設有一鐵芯，鐵芯中心設有電機軸，鐵芯沿圓周方向均勻分布設有通槽，通槽用于繞組安裝，轉子總成位于定子總成圓周外側，轉子總成呈圓環(huán)狀，轉子總成內(nèi)圓環(huán)面設有均勻分布的永磁體，永磁體厚度為2.3mm~2.5mm，永磁體采用稀土磁鋼制成，永磁體圓周外側設有導磁環(huán)，導磁環(huán)兩側面設有端蓋，端蓋與導磁環(huán)通過緊固螺釘相固定，鐵芯與永磁體之間設有氣隙，氣隙間距為0.35~0.5mm，氣隙直徑為201mm~204mm。本實用新型通過優(yōu)化電機內(nèi)部尺寸空間，加大氣隙直徑，采用稀土磁鋼，增強了電機的性能，優(yōu)化了扭矩、提高了效率平臺及降低了噪音。
【IPC分類】H02K1-16, H02K1-27
【公開號】CN204334140
【申請?zhí)枴緾N201520016093
【發(fā)明人】王加許
【申請人】臺州市金宇機電有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月12日