一种开关磁阻轮毂电机及其运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108110983A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201810028790.2(22)申请日2018.01.12(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人张东东汤祺(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉(51)Int.Cl.H02K29/03(2006.01)H02P6/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种开关磁阻轮毂电机及其运行方法(57)摘要本发明公开了一种开关磁阻轮毂电机，包括：轮毂，其外缘部套设有纯电动汽车的轮胎；内定子，采用相同的两段铁芯同轴连接组成，设置于轮毂的中间位置，中央部位与汽车的悬架连接；外转子，其外缘部通过螺栓与轮毂的内缘部固定连接，使得轮毂与外转子同轴旋转，外转子的内缘部通过轴承与内定子的铁芯固定连接；两段铁芯的中央部位之间通过销固定，两个铁芯的外缘分别设置有多个沿径向向外延伸的凸极，两个铁芯之间的凸极相差1/2内定子的极角，两个铁芯上的凸极上绕有多组线圈绕组，且径向相对的凸极上的线圈绕组串联或并联成一相，共有n相，外转子的内缘设置有沿径向向内延伸的凸极，该凸极在轴向上的延伸长度与内定子的两个凸极相对应。CN108110983ACN108110983A权利要求书1/1页1.一种开关磁阻轮毂电机，安装于纯电动汽车上，其特征在于，包括：轮毂，其外缘部套设有所述纯电动汽车的轮胎；内定子，采用相同的两段铁芯同轴连接组成，设置于所述轮毂的中间位置，中央部位与汽车的悬架连接；以及外转子，其外缘部通过螺栓与所述轮毂的内缘部固定连接，使得所述轮毂与所述外转子同轴旋转，所述外转子的内缘部还通过轴承与所述内定子的铁芯固定连接；其中，所述两段铁芯的中央部位之间通过销固定，所述两个铁芯的外缘分别设置有多个沿径向向外延伸的凸极，所述两个铁芯之间的凸极相差1/2所述内定子的极角，所述两个铁芯上的凸极上绕有多组线圈绕组，且径向相对的所述凸极上的所述线圈绕组串联或并联成一相，共有n相，n为大于2的整数，所述外转子的内缘设置有沿径向向内延伸的凸极，该凸极在轴向上的延伸长度与所述内定子的两个凸极相对应。2.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机，其特征在于：其中，所述外转子与所述内定子采用的材料为具有励磁功能的硅钢片。3.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机，其特征在于：其中，所述内定子的凸极数Ns与所述外转子的凸极数Nr之比为2n/(2n+2)。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的开关磁阻轮毂电机的运行控制方法，其特征在于，采用n相单、双2n拍的运行方法对所述轮毂的通电进行控制，包括如下步骤：步骤1，设定i＝1；步骤2，单独给第i相通电；步骤3，给所述第i相和第i+1相同时通电；步骤4，设定i＝i+1；步骤5，判断i是否等于n，当判断为小于n时回到步骤2，当判断为等于n时则给第n相和第1相通电，然后回到步骤1。2CN108110983A说明书1/5页一种开关磁阻轮毂电机及其运行方法技术领域[0001]本发明涉及一种电机，具体涉及一种开关磁阻轮毂电机及其运行方法。背景技术[0002]新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域，而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别，其中有一类驱动技术有着很大的发展前景，这就是轮毂电机技术。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。[0003]开关磁阻电动机运行遵循磁阻最小原理，即磁力线总要沿着磁阻最小的路径闭合。根据这一原理，给定子的某一相施加励磁电流后，离该相最近的一对转子齿将企图与该定子通电相磁极的轴线对齐，使得磁通路径上具有最小的磁阻。按一定次序轮流给定子各相施加励磁时，转子的这一转动趋势就会持续下去，从而获得连续转矩。开关磁阻电动机启动电流小，转矩大；可控参数多，调速性能好；具有较强的再生制动能力；定子和转子的材料均采用硅钢片，易于获取和回收利用；冷却性能极好。[0004]现有的转子与轮毂同轴转动的SRD(开关磁阻电动机)轮毂内电机，仅适用混合动力车型作低速时动力的补充和高速情况下动力的输出。其内转子与外圈轮毂连接，而外定子与汽车悬挂连接，结构复杂。开关磁阻电机外面的固定的电机壳和转动的轮毂需要留有一定距离。受径向空间尺寸限制，难以布置功率较大的电机。并且按照传统开关磁阻电机结构，其凸极数量较少，相数较少。纯电动汽车采用此电机驱动行驶时，由于该电机相数较少，加上采用的是转子与轮毂同轴旋转的结构，电机转速即为车轮转速，所以低速行驶下转矩波动较大，汽车行驶顿挫感明显。功率小加上此电机结构无法通过降低转