CN107528437A - 一种电动汽车用复合电磁驱动电机 - Google Patents

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李世征
张学义
胡文静
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Abstract

本发明提供了一种电动汽车用驱动电机，特别是涉及一种电动汽车用复合电磁驱动电机，由转子、定子、前端盖、后端盖组成。驱动电机转子由叠片转子、隔磁衬套、实心转子组成，驱动电机装有两套电磁***，两套电磁***被隔磁衬套隔开，互不干扰。复合电磁驱动电机充分利用了电机材料和电机内部空间，提高了电机功率密度；两套电磁***在电机不同功率需求时处于不同工作状态，提高了电机运行可靠性和电机功率输出范围。

Description

一种电动汽车用复合电磁驱动电机
技术领域
本发明涉及一种电动汽车用驱动电机，特别是涉及一种电动汽车用复合电磁驱动电机。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。随着现代社会对环境保护的观念日益增强和国家对新能源汽车的大力支持，电动汽车越来越受到人们的关注，但是目前电动汽车普遍存在的续驶里程短和电机故障等问题严重制约了电动汽车的发展，所以研制一种高效率、高功率密度、高可靠性的驱动电机成为行业关注焦点。本发明提高一种材料利用率高，输出功率范围广的汽车用驱动电机。
在已有电机技术中，授权发明专利“双径向永磁复合磁路发电机”（专利号：CN201210132235.7），提供了一种转子内嵌径向与切向永磁体的发电机，通过多块永磁体组合提高电机磁场强度进而提高功率密度；公告的发明专利“组合式永磁与电磁混合励磁驱动电机”（申请号：CN201610311832.4），提供了一种电励磁和永磁转子并列同轴共用一个定子绕组的混合励磁驱动电机，电励磁转子的可调性提高了电机的最大功率输出；实用新型“电动汽车用驱动电机”（专利号：CN201320323880.7），提供了一种多个永磁转子和多套定子绕组并列同轴的驱动电机，多组电磁***有效的提高了***的可靠性。以上发明是通过内嵌更多永磁体或是多个电磁***并联来提高电机性能，但是这些创新、改进方法存在材料利用率低、增大电机安装体积、降低功率密度的缺点。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车用复合电磁***驱动电机，首先，驱动电机装有两套电磁***，两套电磁***被隔磁衬套隔开，互不干扰，充分利用了电机材料和电机内部空间，提高了电机功率密度；其次，两套绕组在电机不同功率需求下处于不同工作状态，提高了电机运行可靠性和电机功率输出范围。相对于已有技术来说，本发明公开的技术在电机驱动装置和控制技术上具有一定的创造性和创新性。其技术内容为：
一种电动汽车用复合电磁驱动电机，由转子、定子、前端盖、后端盖组成，其特征在于：驱动电机转子由叠片转子、隔磁衬套、实心转子组成，驱动电机装有两套定子绕组；
驱动电机转子由叠片转子铁芯、第一矩形永磁钢、隔磁衬套、实心转子铁芯和第二矩形永磁钢组成，叠片转子铁芯由内圆开有凹槽的圆环形硅钢片叠压成圆筒状，8块第一矩形永磁钢沿圆周方向均匀内嵌在叠片转子铁芯上，实心转子铁芯外圆开有凹槽，实心转子铁芯内部沿圆周方向均匀嵌有8块第二矩形永磁刚，第一矩形永磁刚为切向充磁，第二矩形永磁钢为轴向充磁，叠片转子铁芯和第一矩形永磁钢组成叠片转子，实心转子铁芯和第二矩形永磁钢组成实心转子，叠片转子和实心转子之间装有隔磁衬套；
驱动电机定子由第一定子铁芯、第一定子绕组、第二定子铁芯和第二定子绕组组成，第一定子铁芯通过螺钉固定在前、后端盖之间，第一定子绕组绕制在第一定子铁芯上，第一定子铁芯、第一定子绕组和叠片转子组成第一电磁***，第二定子铁芯固定在前、后端盖上，第二定子绕组绕制第二定子铁芯上，第二定子铁芯、第二定子绕组和实心转子组成第二轴向电磁***；
该驱动电机的控制过程如下：
当驱动电机需求功率低于***设定值时，驱动电机的第一定子绕组导通，第二定子绕组开路，第一电磁***工作；
当驱动电机需求功率大于或等于***设定值时，驱动电机第一定子绕组和第二定子绕组都导通，第一电磁***和第二轴向电磁***都工作；
当驱动电机的第一定子绕组和第二定子绕组中任一定子绕组出现故障，另一定子绕组立即导通，维持电机正常运转。
工作原理：电机控制器根据电机功率需求确定两套绕组开断状态，当驱动电机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，驱动电机定子产生一个空间旋转磁场，它与转子永磁钢产生磁场相互作用，使转子产生与定子绕组旋转磁场方向一致的旋转转矩，使驱动电机转子转动，进而驱动电动汽车运行。
本发明与现有技术相比，本发明提供了一种复合电磁***的驱动电机，驱动电机装有两套电磁***，且两套电磁***被隔磁衬套隔开，互不干扰，充分利用了电机材料和电机内部空间，提高了电机功率密度；两套绕组在电机不同功率需求下处于不同工作状态，提高了电机运行可靠性和电机功率输出范围。目前国内尚未检索到与本发明相似的技术，相对于已有技术来说，本发明公开的技术在电机驱动装置和控制技术上具有一定的创造性和创新性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的转子剖面图；
图3是图1所示实施例的驱动电机三维***视图；
图中：1、轴 2、后端盖 3、叠片转子铁芯 4、第一矩形永磁钢 5、隔磁衬套 6、实心转子铁芯 7、第二矩形永磁钢 8、第一定子铁芯 9、第一定子绕组 10、第二定子绕组11、第二定子铁芯 12、前端盖
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明；
一种电动汽车用复合电磁驱动电机，由转子、定子、前端盖12、后端盖2组成，其特征在于：驱动电机转子由叠片转子、隔磁衬套5、实心转子组成，驱动电机装有两套定子绕组；
驱动电机转子由叠片转子铁芯3、第一矩形永磁钢4、隔磁衬套5、实心转子铁芯6和第二矩形永磁钢7组成，叠片转子铁芯3由内圆开有凹槽的圆环形硅钢片叠压成圆筒状，8块第一矩形永磁钢4沿圆周方向均匀内嵌在叠片转子铁芯3上，实心转子铁芯6外圆开有凹槽，实心转子铁芯6内部沿圆周方向均匀嵌有8块第二矩形永磁刚7，第一矩形永磁刚4为切向充磁，第二矩形永磁钢为轴向充磁，叠片转子铁芯3和第一矩形永磁钢4组成叠片转子，实心转子铁芯6和第二矩形永磁钢7组成实心转子，叠片转子和实心转子之间装有隔磁衬套；
驱动电机定子由第一定子铁芯8、第一定子绕组9、第二定子铁芯（11）和第二定子绕组10组成，第一定子铁芯8通过螺钉固定在前、后端盖之间，第一定子绕组9绕制在第一定子铁芯8上，第一定子铁芯8、第一定子绕组9和叠片转子组成第一电磁***，第二定子铁芯11固定在前、后端盖上，第二定子绕组10绕制第二定子铁芯11上，第二定子铁芯11、第二定子绕组10和实心转子组成第二轴向电磁***；
该驱动电机的控制过程如下：
当驱动电机需求功率低于***设定值时，驱动电机的第一定子绕组9导通，第二定子绕组10开路，第一电磁***工作；
当驱动电机需求功率大于或等于***设定值时，驱动电机第一定子绕组9和第二定子绕组10都导通，第一电磁***和第二轴向电磁***都工作；
当驱动电机的第一定子绕组9和第二定子绕组10中任一定子绕组出现故障，另一定子绕组立即导通，维持电机正常运转。

Claims (1)

1.一种电动汽车用复合电磁驱动电机，由转子、定子、前端盖（12）、后端盖（2）组成，其特征在于：驱动电机转子由叠片转子、隔磁衬套（5）、实心转子组成，驱动电机装有两套定子绕组；
驱动电机转子由叠片转子铁芯（3）、第一矩形永磁钢（4）、隔磁衬套（5）、实心转子铁芯（6）和第二矩形永磁钢（7）组成，叠片转子铁芯（3）由内圆开有凹槽的圆环形硅钢片叠压成圆筒状，8块第一矩形永磁钢（4）沿圆周方向均匀内嵌在叠片转子铁芯（3）上，实心转子铁芯（6）外圆开有凹槽，实心转子铁芯（6）内部沿圆周方向均匀嵌有8块第二矩形永磁刚（7），第一矩形永磁刚（4）为切向充磁，第二矩形永磁钢为轴向充磁，叠片转子铁芯（3）和第一矩形永磁钢（4）组成叠片转子，实心转子铁芯（6）和第二矩形永磁钢（7）组成实心转子，叠片转子和实心转子之间装有隔磁衬套；
驱动电机定子由第一定子铁芯（8）、第一定子绕组（9）、第二定子铁芯（11）和第二定子绕组（10）组成，第一定子铁芯（8）通过螺钉固定在前、后端盖之间，第一定子绕组（9）绕制在第一定子铁芯（8）上，第一定子铁芯（8）、第一定子绕组（9）和叠片转子组成第一电磁***，第二定子铁芯（11）固定在前、后端盖上，第二定子绕组（10）绕制第二定子铁芯（11）上，第二定子铁芯（11）、第二定子绕组（10）和实心转子组成第二轴向电磁***；
该驱动电机的控制过程如下：
当驱动电机需求功率低于***设定值时，驱动电机的第一定子绕组（9）导通，第二定子绕组（10）开路，第一电磁***工作；
当驱动电机需求功率大于或等于***设定值时，驱动电机第一定子绕组（9）和第二定子绕组（10）都导通，第一电磁***和第二轴向电磁***都工作；
当驱动电机的第一定子绕组（9）和第二定子绕组（10）中任一定子绕组出现故障，另一定子绕组立即导通，维持电机正常运转。
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