專利名稱：一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及車用電動機，具體的說是用于混合動力客車上的一種新型的永磁混合
動力汽車驅動發電兩用電動機。
背景技術：
混合動力電動汽車是指使用電動機和傳統內燃機聯合驅動的汽車，按動力耦合方式的不同可以分為串聯式混合動力、并聯式混合動力和混聯式混合動力。混合動力汽車是一種純內燃機汽車和純電動汽車的折衷、集成的方案，它有兩套動力系統，由驅動控制系統進行協調工作。混合動力汽車的優點是被集成各部的技術成熟、可靠；與純內燃機汽車相比，節油、減排效果顯著；較之純電動汽車和燃料電池汽車，其成本較低；另外，與普通內燃機相比，其成本增加值可在產品使用周期內通過節約的燃料中回收，不需增加充電站等配套設施。 目前混合動力汽車的驅動電機大多為異步電動機。雖然異步電動機制造簡單工藝性好，但體積大、重量重、效率低、能量回收率低、溫度高、故障率高。 因此解決混合動力汽車的驅動電機所要求的低速大轉矩、超強過載能力、轉矩波動小、功率密度高、容量大和使用環境惡劣而又要求電機溫度低、整體體積小、重量輕等幾大技術難題。要求電機運行可靠性高，輸出波形為純正弦波，使用壽命長，制造成本低等特點。因此，如何解決上述問題已成為當務之急。
發明內容
為了克服現有混合動力汽車的缺陷，本發明的目的是要提供一種低速大轉矩、超強過載能力、轉矩波動小、轉子轉動慣量小、輸出波形為純正弦波、功率密度高、容量大和使用環境惡劣而又要求電機溫度低、整體體積小、重量輕、電機運行可靠性高、使用壽命長、制造成本低等特點的一種新型的永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種永磁混合動力汽車驅動發電兩
用電動機，其特征是電機轉子為多極式旋轉磁極式結構，轉子上的轉子鐵心固定在與軸連
接的轉子座上；所述的轉子其鐵心用鋁合金的轉子座，轉子座用鋼套與軸熱套和鍵聯接；
電機定子槽形為半開口等齒距的槽，定子鐵心為斜槽；電機外殼水冷卻的水路為均勻水道；
將旋轉變壓器固定在電機內部定子線圈端部的下面，旋轉變壓器的引出線在后部。 所述的多極式旋轉磁極式結構為16極 所述的電機轉子采用稀土永磁磁鋼的材料制造。 所述的定子鐵心采用高導磁低損耗的冷軋硅鋼片材料。 所述的定子槽數有24槽。 所述的定子的電樞繞組采用分數槽、集中式繞組，每個齒上繞一個線圈。
所述的外殼水冷卻水道有4道或繞有4圈，且為單向互通型水道。
所述的旋轉變壓器的支架為絕緣材料。
本發明的電機轉子為多極式旋轉磁極式結構，因此轉子轉動慣量小；用鋁合金的
轉子座做支撐，轉子座又用鋼套與軸熱套和鍵聯接，保證轉子重量輕，鋼性、機械強度又高。
使永磁電機能產生低速大轉矩、超強過載能力、轉矩波動小、轉動慣量小、制動和加速時間
短，電機重量輕、電機運行可靠性高、使用壽命長、制造成本低。 電機外殼水冷卻的水路設計成均勻水道，水流順暢，阻力小，散熱快。 將旋轉變壓器固定在電機內部，有利于旋轉變壓器的防護。電機后部振動小，對旋
轉變壓器的運行更有利。旋轉變壓器的引出線在后部，有利于出線。旋轉變壓器在定子線
圈端部的下面，合理應用了電機內部空間，使電機的有效長度更加縮短。更重要的旋轉變壓
器的支架為絕緣材料制成，可有效抑制電磁輻射干擾。 本發明的有益效果是由于發明的永磁混合動力汽車驅動發電兩用機，采用永磁同步伺服電機系統，電機轉子采用稀土永磁磁鋼的材料制造，轉子為多極式結構確保低速大扭矩。電機外殼采用水冷卻系統，確保電機在使用環境惡劣的條件下而電機溫度低。定子槽形和繞組設計結合低漏磁極弧設計，電機的反電勢為正弦波形。同時采取定子斜槽、繞組短矩措施和分數槽繞組設計并調整氣隙尺寸，能使驅動電機反電勢波形畸變率小于2.5%。同時電機采用中頻電磁技術，轉子設計成多極式旋轉磁極式結構，電機的能量輸出密度高，可使電機在發出同容量的功率時電機體積減小，重量顯著減輕，在一定的轉速范圍內，使永磁驅動電機的輸出頻率可在0 400Hz之間均勻可調，通過旋轉變壓器可精確無級調整永磁驅動電機的轉速，可使永磁驅動電機在0-2500RPM內恒轉矩運行，在2500-4000RPM可恒功率運行。同時采用中頻電磁技術，轉子設計成多極式旋轉磁極式結構，在一定的轉速范圍內，使永磁驅動電機的輸出頻率可在0 400Hz之間均勻可調，通過旋轉變壓器可精確無級調整永磁驅動電機的轉速，可使永磁驅動電機在0-2000RPM內恒轉矩運行，在2000-4000RPM可恒功率運行。 定子電樞繞組采用分數槽、集中式繞組，每個齒上繞一個線圈，打破傳統的分布繞組型式，優點是繞組端部最短，繞組的漆包線最省，方使繞線和嵌線，易于實現機械化自動嵌線。
以下結合附圖及實施例對本發明進行進一步的描述。 圖1為稀土永磁混合動力汽車驅動發電兩用機結構圖。 圖2為圖1左視圖。 圖3轉子沖片。 圖4為圖3局部放大圖。 圖5為轉子鋁座。 圖6為圖5左視圖。 圖7為轉子結構圖。 圖8為稀土永磁混合動力汽車驅動發電兩用機定子及繞組接線圖。 圖9為圖8局部放大圖。 圖10為定子繞組分布線圖。 圖11為圖1中的水冷機座圖。
圖12為圖1中的旋轉變壓器裝配圖。 圖中1.水冷機座，2.定子，3.轉子，4.定子線圈，5.轉子鋁座，6.旋轉變壓器，7.尾部星點，8.頭部引線集結處，9.熱電偶引出線，IO.單向互通水道，ll.進出水螺套，12.旋轉變壓器絕緣支架，13.旋轉變壓器定子，14.旋轉變壓器轉子。
圖8中繞組接線由7.尾部星點，8.頭部引線集結處，9.熱電偶引出線等組成。
圖11水冷機座中設有10.單向互通水道，11.進出水螺套。 圖12旋轉變壓器中設有12.旋轉變壓器絕緣支架，13.旋轉變壓器定子，14.旋轉變壓器轉子。
具體實施例方式
本實施例分為以下三種方式，請參閱各視圖
—、轉子3為多極式旋轉磁極式結構 轉子3沖片設計成多極式，為16極。轉子沖片內徑大，成中空結構，用鋁合金的轉
子座作為支撐。轉子鋁座5又用鋼套與軸熱套和鍵聯接，保證轉子重量輕，鋼性、機械強度
又高。使永磁電機能產生低速大轉矩、超強過載能力、轉矩波動小、轉子轉動慣量小、制動和
加速時間短，電機重量輕、電機運行可靠性高、使用壽命長、制造成本低。 二、定子2的鐵心槽形和繞組設計 1、電機定子槽形設計成半開口槽，等齒距設計。 2、定子槽數設計成少槽，槽數為24槽(一般電機為48，60，72等)。每極每相為1/2槽，節距為l，繞組設計成跨距為1的分數槽繞組。 3、定子2的鐵心設計成斜槽。主要特點磁路合理，齒詣波含量小，轉矩脈動小，反電動勢純正弦波形、功率密度高、容量大，整體體積小、重量輕，電機運行平穩，電機運行可
靠性高。 三、電機外殼采用水冷卻系統； 電機外殼水冷卻的水路設計成均勻水道，水流順暢，阻力小，散熱快。從而保證電機在功率密度高、容量大和使用環境惡劣情況下，電機溫度低，電機運行可靠性高，使用壽命長。 四、采用旋轉變壓器6作為速度和位置檢測信號的反饋 將旋轉變壓器固定在電機內部，且在后部，可以提高防護等級，有利于旋轉變壓器的防護，后部電機振動小，對旋轉變壓器的運行更有利。旋轉變壓器的引出線在后部，有利于出線。旋轉變壓器在定子線圈端部的下面，合理應用了電機內部空間，使電機的有效長度更加縮短。更重要的旋轉變壓器的支架為絕緣材料制成，可有效抑制電磁輻射干擾，確保采樣信號靈敏和準確。
權利要求
一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，其特征是電機轉子為多極式旋轉磁極式結構，轉子上的轉子鐵心固定在與軸連接的轉子座上；所述的轉子其轉子鐵心用鋁合金的轉子座，轉子座用鋼套與軸熱套和鍵聯接；電機定子槽形為半開口等齒距的槽，定子鐵心為斜槽；電機外殼水冷卻的水路為均勻水道；將旋轉變壓器固定在電機內部定子線圈端部的下面，旋轉變壓器的引出線在后部。
2. 根據權利要求1所述的一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，其特征是所述的多極式旋轉磁極式結構為16極。
3. 根據權利要求1所述的一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，其特征是所述的定子槽數有24槽。
4. 根據權利要求1所述的一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，其特征是所述的定子的電樞繞組采用分數槽、集中式繞組，每個齒上繞一個線圈。
5. 根據權利要求1所述的一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，其特征是所述的外殼水冷卻水道有4道或繞有4圈，且為單向互通型水道。
全文摘要
本發明涉及一種永磁混合動力汽車驅動發電兩用電動機，屬于車用電動機。本發明將電機轉子為多極式旋轉磁極式結構，轉子上的轉子鐵心固定在與軸聯接的鋁合金的轉子座上，轉子座用鋼套與軸熱套和鍵聯接；電機定子槽形為半開口等齒距的槽，定子鐵心為斜槽；電機外殼水冷卻的水路為均勻水道；將旋轉變壓器固定在電機內部定子線圈端部的下面，旋轉變壓器的引出線在后部。由于發明采用永磁同步伺服電機系統，電機轉子采用稀土永磁磁鋼的材料制造，轉子為多極式結構確保低速大扭矩。電機外殼采用水冷卻系統，確保電機在使用環境惡劣的條件下而電機溫度低。同時通過旋轉變壓器可精確無級調整永磁驅動電機的轉速，可使永磁驅動電機恒功率運行。
文檔編號H02K1/27GK101789662SQ20101012165
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者盧友文, 梁泊山, 胡永鋒, 陳伯雄 申請人:福建福安閩東亞南電機有限公司