水冷式雙定子開關磁阻電機及其控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電動汽車領域，涉及開關磁阻電機，尤其涉及一種水冷式雙定子開關磁阻電機及其控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著石油能源的日益短缺、汽車尾氣所造成的空氣質量的下降等原因，安全、環保和節能日益成為汽車產業的主題，而電動汽車由于具有低排放甚至零排放、低噪音和節能等優點，成為當今時代的熱門主題，是為汽車產業可持續發展開辟的又一新興技術領域。電動汽車的電驅動系統作為關鍵零部件成為其研究開發的重點。電動汽車對驅動系統的基本要求是高效、高轉矩密度、高可靠性、低速大轉矩和高速運行能力、低振動噪聲、高容錯運行能力。目前得到應用的電動汽車電驅動系統主要為感應電機系統、永磁無刷直流電機系統、永磁同步電機系統和開關磁阻電動機系統，不同的電驅動系統具有不同的性能優勢，都只是部分滿足電動汽車的上述要求。
[0003]傳統的開關磁阻電機具有結構簡單、運行可靠及容錯能力較強，但該種電機依靠定子各項繞組順序通電產生磁場并吸引轉子鐵芯磁極而產生驅動力，因而其運行效率、轉矩密度與其他各種電動汽車驅動電機相比，并不占有優勢，而其振動噪聲卻最高。再者，該種電機多相定子繞組中一相回路發生故障而剩余幾相可以繼續運行，因而具有容錯能力，但運行性能大大降低，振動噪聲極大。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對上述的開關磁阻電機運行能力低、噪音大等技術問題，提出一種設計合理、結構簡單、運行能力高且平穩、同時噪音低的水冷式雙定子開關磁阻電機及其控制系統。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為，本實用新型提供一種水冷式雙定子開關磁阻電機，包括電機殼體，所述電機殼體包括相互配合設置的前端蓋、后端蓋以及設置前端蓋與后端蓋之間的外定子殼，其特征在于，所述外定子殼上設置有外定子，所述后端蓋上設置有內定子，所述內定子固定在后端蓋的中間位置處，所述內定子與外定子之間設置有中間轉子，所述中間轉子遠離后端蓋的一端設置有太陽輪，所述太陽輪的外圍設置有與太陽輪嚙合連接的行星輪，所述行星輪的外圍設置有與行星輪嚙合連接的固定內齒圈，所述行星輪固定在行星輪架上，所述行星輪架遠離行星輪的一端設置輸出軸，所述輸出軸貫穿前端蓋伸出電機殼體外。
[0006]作為優選，所述中間轉子包括左轉子盤、右轉子盤以及設置在左轉子盤與右轉子盤之間的轉子鐵芯，所述太陽輪設置在右轉子盤上。
[0007]作為優選，所述固定內齒圈遠離行星輪的一側的外圍設置有固定蓋，所述固定蓋與固定內齒圈固定連接。
[0008]作為優選，所述固定蓋與前端蓋活動固定連接。
[0009]作為優選，所述外定子包括固定在外定子殼上的定子鐵芯以及設置在定子鐵芯上的線圈繞組，所述定子鐵芯軛部周向均勻分布有通孔。
[0010]作為優選，所述內定子包括固定在后端蓋上的靜止軸以及固定在靜止軸上的內定子鐵芯，所述內定子鐵芯上設置有內定子繞組，所述內定子鐵芯軛部周向均勻分布水冷孔。
[0011]作為優選，所述通孔與水冷孔之間通過管路連通。
[0012]本實用新型還提供了一種用于控制上述水冷式雙定子開關磁阻電機的系統，包括以下控制單元:
[0013]外定子控制單元:主要用于控制定子鐵芯上的線圈繞組的通電；
[0014]內定子控制單元:主要用于控制內定子鐵芯上的內定子繞組的通電；
[0015]內外定子控制單元:主要用于控制定子鐵芯上的線圈繞組以及內定子鐵芯上的內定子繞組的通電。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果在于，
[0017]1、本實用新型通過提供一種雙定子結構的開關磁阻電機有效的解決了傳統開關磁阻電機運行能力低的技術問題，通過在中間轉子上加設太陽輪，使其在電機內部形成行星減速器，節省車上變速機構及部件，更好的滿足電動汽車輕量化的要求。
[0018]2、本實用新型通過提供水冷式雙定子開關磁阻電機的控制系統，使電機能夠在不同時段、不同地貌均處于最佳運行狀態，使電機始終工作于高效區，解決了傳統開關磁阻電機運行單一且運行效率低的問題。
[0019]3、本實用新型通過在定子鐵芯軛部周向均勻分布有通孔以及內定子鐵芯軛部周向均勻分布水冷孔，使電機在內部得到降溫，有效的解決了傳統開關磁阻電機運行溫度高等技術問題，并通過水冷使電機功率密度得到極大提高。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為實施例1提供的水冷式雙定子開關磁阻電機的剖視圖；
[0022]圖2為實施例1提供的中間轉子的剖視圖；
[0023]圖3為實施例1提供的水冷式雙定子開關磁阻電機的局部剖視圖；
[0024]圖4為實施例1提供的水冷式雙定子開關磁阻電機的局部結構示意圖；
[0025]圖5為實施例1提供的外定子結構示意圖；
[0026]圖6為實施例1提供的內定子結構示意圖；
[0027]圖7為實施例2提供的水冷式雙定子開關磁阻電機的控制系統的流程圖；
[0028]圖8為實施例2提供的水冷式雙定子開關磁阻電機的控制系統的電路圖；
[0029]以上各圖中，1、后端蓋；2、前端蓋；3、外定子殼；4、外定子；41、定子鐵芯；42、線圈繞組；43、通孔；5、內定子；51、靜止軸；52、內定子鐵芯；53、內定子繞組；54、水冷孔；6、中間轉子；61、左轉子盤；62、右轉子盤；63、轉子鐵芯；64、轉子軸；7、太陽輪；8、行星輪；9、行星輪架；91、輸出軸；10、固定內齒圈；11、螺栓；12、固定蓋；13、固定螺栓；14、蓋板；15、密封圈。
【具體實施方式】
[0030]為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0031]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。
[0032]實施例1，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施例提供一種水冷式雙定子開關磁阻電機，包括電機殼體，在本實施例中，電機殼體由相互配合設置的前端蓋1、后端蓋2以及設置前端蓋1與后端蓋2之間的外定子殼3組成，三者之間通過螺栓11固定構成電機殼體，形成電機腔。在外定子殼3上設置有外定子4，在后端蓋2上設置有內定子5，內定子5固定在后端蓋2的中間位置處，外定子4與內定子5均處于電機腔的內部，內定子4與外定子之間存在一定的間隙，在內定子4與外定子5之間的間隙內設置有中間轉子6，在中間轉子6遠離后端蓋2的一端設置有太陽輪7(太陽輪和中間轉子可以是兩個部件，也可以為中間轉子的一部分，在本實施例中，太陽輪和中間轉子為一體部件，在太陽輪和中間轉子為兩個部件時，要確保兩者之間的穩定性，最好采用整體的方式固定)，在太陽輪7的外圍設置有與太陽輪7嚙合連接的行星輪8，行星輪8的外圍則設置有與行星輪8嚙合連接的固定內齒圈10，行星輪8固定在行星輪架9上，在行星輪架9遠離行星輪8的一端設置輸出軸91 (輸出軸即整個電機的動力軸)，輸出軸91貫穿前端蓋1伸出電機殼體外。
[0033]通過上述雙定子的設計，有效的解決了傳統開關磁阻電機運行能力不足的問題，通過在中間轉子上加設太陽輪、行星輪等部件，使其在電機的內部形成行星差速器，節省車上變速機構及部件，更好的滿足電動汽車輕量化的要求。
[0034]為了方便設置太陽輪7，在本實施例中，中間轉子6包括左轉子盤61、右轉子盤62以及設置在左轉子盤61和右轉子盤62的轉子鐵芯63，轉子鐵芯63處于內定子5與外定子4之間的空隙內，在內、外定子通電的情況下，轉子鐵芯63轉動從而帶動左、右轉子盤轉子，在本實施例中，右轉子盤62包括與轉子鐵芯63連接的連接部以及用于設置太陽輪7的轉子軸64，在本實施例中，在轉子軸64上做齒，形成太陽輪7。
[0035]為了使電機的運行效果更佳穩定，且降低電機在運行過程中，噪音的程度，在本實施例中，在太陽輪7外圍設置有4個行星輪8，4個行星輪8設置在太陽輪7的四周，將太陽輪7包裹在內，4個行星輪8通過行星輪架9確定其相對之間的位置，這樣在太陽輪7轉動的時候，從而帶動行星輪8的轉動，進而使行星輪架9轉動，太陽輪7、行星輪8以及固定內齒圈10可以為平齒也可以為斜齒，在本實施例中太陽輪7、行星輪8以及固定內齒圈10均為斜齒輪，選用斜齒輪的好處在于斜齒輪的嚙合性好、傳動平穩、噪音小，同時重合度大，降低了每對齒輪的載荷，提高了齒輪的承載能力，故在本實施例中，太陽輪、行星輪以及固定內齒圈均選用斜齒輪。
[0036]為了使太陽輪等部件與中間轉子等部件區分，在本實施例中，在固定內齒圈10遠離行星輪8的一側的外圍設置有固定蓋12，固定蓋12與固定內齒圈10固