CN109462298B - 电动汽车用微型低压驱动电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车用微型低压驱动电机，主要针对解决现有同类规格产品功率较小和定子铁芯电磁力作用效果欠佳的技术问题而设计。其要点是该驱动电机的转轴一端部套入旋转变压器的转子，该端转轴的轴承设置于后端盖，后端盖套入旋转变压器的定子；定子铁芯采用十八个冲片槽均匀布局，定子绕组采用三组并联的星形连接方式绕制；转子铁芯内部设有V字形对称设置的两两磁钢槽组，六个磁钢槽组以转轴为中心呈均匀布局，磁钢槽组的磁钢槽内中间分别嵌入钕铁硼磁钢，转子铁芯的铁芯盘四组叠加设置。钕铁硼磁钢为矩形磁钢条，转子铁芯的磁钢槽为异形通孔，钕铁硼磁钢设置于磁钢槽的中间，磁钢槽的两侧分别为梯形孔和阶梯式梯形倒角孔。

Description

电动汽车用微型低压驱动电机
技术领域
本发明涉及驱动电机技术领域，具体涉及一种电动汽车用微型低压驱动电机。
背景技术
目前，随着能源的不断枯竭，新能源汽车成为人们研究的重点，电动汽车作为新能源汽车是目前最容易实现量产的一种，受到人们普遍关注。而驱动电机作为电动汽车的核心技术之一，一直是行业的研究重点，当前的驱动电机基本都是单输出轴的永磁同步电机，安装在电动汽车的底部，为汽车提供动力。此类电动汽车的驱动电机如中国专利文献中披露的申请号201010257036.X，申请公布日2012.03.14，发明名称“电动汽车用无刷电机”；该无刷电机包括有壳体、转子、定子以及电机控制器，所述转子和定子位于壳体的内腔中；所述定子包括有定子冲片和缠绕在定子冲片上的定子线圈，定子线圈绕组采用Y形接法；其中，所述电动汽车用无刷电机包括有可转换定子线圈绕组连接方式的转换器和多条电缆引接线，所述多条电缆引接线从定子线圈的多个位置引出，多条电缆引接线均与所述转换器连接；所述转换器连接电机控制器的转换控制信号输出端口。但上述结构在转轴传动方面，以及转子铁芯结构和定子绕组结构有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是向本领域提供一种传统电机结构简化的电动汽车用微型低压驱动电机，使其解决现有同类小型产品中电流较小，电磁力较小，导致功率较小，定子铁芯电磁力作用效果欠佳，特别是现有同类产品中磁钢槽设计较难实现定子铁芯产生三条跨相连两个冲片槽为一组电磁力线的三组共同作用效果的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种电动汽车用微型低压驱动电机，该驱动电机包括前端盖、轴承、转轴、外壳、定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、钕铁硼磁钢、后端盖、接线柱，该驱动电机的前面设有前端盖，且后端盖一侧设有伸出外壳的接线柱，外壳、接线柱与该驱动电机固定连于一体；所述前端盖的止口与外壳的一端连接，外壳的内壁套入固定定子铁芯，定子铁芯内部绕有定子绕组，即定子铁芯与外壳固连于一体，定子铁芯的中间布置定子绕组，前端盖的中间设有轴承，轴承的一端伸出前端盖，轴承的中间设有转轴，转轴与转子铁芯连接，转轴两侧的转子铁芯分别设有定位压板，转子铁芯的磁钢槽内中间嵌入钕铁硼磁钢。其结构设计要点是所述转轴的另一端也设有所述轴承，且该侧转轴的端部套入旋转变压器的转子，所述轴承设置于后端盖，后端盖套入旋转变压器的定子，后端盖的止口与外壳的另一端连接，前端盖、外壳、旋转变压器、后端盖通过螺栓固定连于一体。上述结构便于该驱动电机一体装配成型，密封性和稳定性较好，整机更换和维修较为方便。
所述定子铁芯采用十八个冲片槽均匀布局，定子绕组采用三组并联的星形连接方式绕制。上述绕制方式能提供更大的电流，从而产生更大的电磁力，同时便于配合以下结构的转子铁芯使用。
所述转子铁芯内部设有V字形对称设置的磁钢槽，六个磁钢槽组以转轴为中心呈均匀布局，磁钢槽组的磁钢槽内中间分别嵌入钕铁硼磁钢，转子铁芯的铁芯盘四组叠加设置。上述结构保证了转子铁芯中磁场切割磁力线的磁力更大，并配套以下钕铁硼磁钢和磁钢槽的装配结构。
所述钕铁硼磁钢为短边小于长边，且短边大于二分之一长边的矩形磁钢条。上述结构为有限空间内设计最佳最大的钕铁硼磁钢，从而保证转子铁芯的有效磁力作用。
所述转子铁芯的磁钢槽为中间矩形磁条孔与两侧梯形磁条孔相通的异形通孔，钕铁硼磁钢设置于磁钢槽的矩形磁条孔内，钕铁硼磁钢的长边位于梯形磁条孔的斜边一侧，梯形磁条孔的高度大于钕铁硼磁钢的二分之一长边长度，且小于钕铁硼磁钢的长边长度。上述异形通孔的结构用于钕铁硼磁钢的固定同时，便于矩形钕铁硼磁钢的电磁力释放。
所述转子铁芯的磁钢槽V字形对称设置的两两外侧梯形磁条孔高度大于内侧梯形磁条孔高度的二分之一，且小于内侧梯形磁条孔的高度。上述结构有效地保证了定子铁芯产生三条跨相连两个冲片槽为一组电磁力线的三组共同作用效果。
所述转子铁芯的磁钢槽中外侧梯形磁条孔的钕铁硼磁钢短边一侧顶部边沿设有阶梯式渐缩的梯形倒角，渐缩后的梯形端角高度大于内侧梯形磁条孔高度的四分之一，即梯形端角高度大于外侧梯形磁条孔高度的二分之一。上述结构进一步保证了三组电磁力线组的作用效果。
所述转子铁芯的磁钢槽组处转轴一侧上方分别设有大小两个油孔。上述结构根据转子铁芯的磁力作用效果，对应设计的润滑油成本节省设计结构。
本发明结构设计合理，使用、生产方便，生产成本低，电机体积小，驱动力大；其适合作为电动汽车的微型低压驱动电机使用，以及同类产品的结构改进。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图。
图2是本发明的转子结构示意图，图中A部进行了框定。
图3是图2的A部放大图。
图4是本发明的定子绕组结构示意图，图中心虚线为磁场作用线。
附图序号及名称：1、前端盖，2、轴承，3、转轴，4、外壳，5、定子铁芯，6、定子绕组，7、转子铁芯，701、梯形倒角，8、钕铁硼磁钢，9、旋转变压器，10、后端盖，11、接线柱。
具体实施方式
现结合附图，对本发明结构和使用作进一步描述。如图1-图4所示，该驱动电机是一种微型驱动电机，电机电压采用安全电压以下，其具体结构如下：该驱动电机的前面设有前端盖1，且后端盖一侧设有伸出外壳的接线柱11，前端盖的止口与外壳4的一端连接，外壳的内壁套入固定定子铁芯5，定子铁芯内部绕有定子绕组6，即定子铁芯与外壳固连于一体，定子铁芯的中间布置定子绕组；前端盖的中间设有轴承2，轴承的一端伸出前端盖，轴承的中间设有转轴3，转轴与转子铁芯连接，转轴两侧的转子铁芯分别设有定位压板，转子铁芯的磁钢槽内中间嵌入钕铁硼磁钢8；转轴的另一端也设有所述轴承，且该侧转轴的端部套入旋转变压器9的转子，所述轴承设置于后端盖10，后端盖套入旋转变压器的定子，后端盖的止口与外壳的另一端连接，前端盖、外壳、旋转变压器、后端盖通过螺栓固定连于一体。
同时，定子铁芯采用十八个冲片槽均匀布局，定子绕组采用三组并联的星形连接方式绕制。转子铁芯内部设有V字形对称设置的磁钢槽，六个磁钢槽组以转轴为中心呈均匀布局，磁钢槽组的磁钢槽内中间分别嵌入钕铁硼磁钢，转子铁芯的铁芯盘四组叠加设置。钕铁硼磁钢为短边小于长边，且短边大于二分之一长边的矩形磁钢条；转子铁芯的磁钢槽组处转轴一侧上方分别设有大小两个油孔。转子铁芯的磁钢槽为中间矩形磁条孔与两侧梯形磁条孔相通的异形通孔，钕铁硼磁钢设置于磁钢槽的矩形磁条孔内，钕铁硼磁钢的长边位于梯形磁条孔的斜边一侧，梯形磁条孔的高度大于钕铁硼磁钢的二分之一长边长度，且小于钕铁硼磁钢的长边长度。转子铁芯的磁钢槽V字形对称设置的两两外侧梯形磁条孔高度大于内侧梯形磁条孔高度的二分之一，且小于内侧梯形磁条孔的高度。转子铁芯的磁钢槽中外侧梯形磁条孔的钕铁硼磁钢短边一侧顶部边沿设有阶梯式渐缩的梯形倒角701，渐缩后的梯形端角高度大于内侧梯形磁条孔高度的四分之一，即梯形端角高度大于外侧梯形磁条孔高度的二分之一。
其工作原理具体如下：在使用该驱动电机时，先将三个接线柱11接入三相电路中，使定子绕组6通入交流电路，与转子铁芯7内部钕铁硼磁钢8产生电磁感应，切割磁力线使转子铁芯7旋转，从而带动转轴3也旋转，即可产生转速和力，驱动汽车前进。同时，由于该驱动电机的外壳表面设有散热筋，使电磁绕组6中产生的热量适当放出，电机运行更流畅。定子绕组采用三组并联的星形连接方式绕制，相比同等绕制方式提供更大的电流，从而产生更大的电磁力。
以上内容所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进或替换，亦落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电动汽车用微型低压驱动电机，该驱动电机包括前端盖（1）、轴承（2）、转轴（3）、外壳（4）、定子铁芯（5）、定子绕组（6）、转子铁芯（7）、钕铁硼磁钢（8）、后端盖（10）、接线柱（11），该驱动电机的前面设有前端盖，且后端盖一侧设有伸出外壳的接线柱，外壳（4）、接线柱（11）与该驱动电机固定连于一体；所述前端盖的止口与外壳的一端连接，外壳的内壁套入固定定子铁芯，定子铁芯内部绕有定子绕组，即定子铁芯与外壳固连于一体，定子铁芯的中间布置定子绕组，前端盖的中间设有轴承，轴承的一端伸出前端盖，轴承的中间设有转轴，转轴与转子铁芯连接，转轴两侧的转子铁芯分别设有定位压板，转子铁芯的磁钢槽内中间嵌入钕铁硼磁钢；其特征在于所述转轴（3）的另一端也设有所述轴承（2），且该侧转轴的端部套入旋转变压器（9）的转子，所述轴承设置于后端盖（10），后端盖套入旋转变压器的定子，后端盖的止口与外壳（4）的另一端连接，前端盖（1）、外壳、旋转变压器（9）、后端盖通过螺栓固定连于一体；所述转子铁芯（7）内部设有V字形对称设置的磁钢槽，六个磁钢槽组以转轴（3）为中心呈均匀布局，磁钢槽组的磁钢槽内中间分别嵌入钕铁硼磁钢（8），转子铁芯的铁芯盘四组叠加设置；所述钕铁硼磁钢（8）为短边小于长边，且短边大于二分之一长边的矩形磁钢条；所述转子铁芯（7）的磁钢槽为中间矩形磁条孔与两侧梯形磁条孔相通的异形通孔，钕铁硼磁钢（8）设置于磁钢槽的矩形磁条孔内，钕铁硼磁钢的长边位于梯形磁条孔的斜边一侧，梯形磁条孔的高度大于钕铁硼磁钢的二分之一长边长度，且小于钕铁硼磁钢的长边长度；所述转子铁芯（7）的磁钢槽V字形对称设置的两两外侧梯形磁条孔高度大于内侧梯形磁条孔高度的二分之一，且小于内侧梯形磁条孔的高度；所述转子铁芯（7）的磁钢槽中外侧梯形磁条孔的钕铁硼磁钢（8）短边一侧顶部边沿设有阶梯式渐缩的梯形倒角（701），渐缩后的梯形端角高度大于内侧梯形磁条孔高度的四分之一，即梯形端角高度大于外侧梯形磁条孔高度的二分之一。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用微型低压驱动电机，其特征在于所述定子铁芯（5）采用十八个冲片槽均匀布局，定子绕组（6）采用三组并联的星形连接方式绕制。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用微型低压驱动电机，其特征在于所述转子铁芯（7）的磁钢槽组处转轴（3）一侧上方分别设有大小两个油孔。
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