电动汽车用外转子永磁同步轮毂电动机.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CN107516988A(43)申请公布日2017.12.26(21)申请号201610419919.3(22)申请日2016.06.16(71)申请人广东力好科技股份有限公司地址515821广东省汕头市澄海区莱美路坝头工业区广东力好科技股份有限公司(72)发明人蔡桓邓隐北林少辉(51)Int.Cl.H02K21/24(2006.01)H02K1/27(2006.01)H02K1/14(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称电动汽车用外转子永磁同步轮毂电动机(57)摘要本发明涉及一种电动汽车用外转子永磁同步轮毂电动机，包括外转子、内定子、固定轴、轮毂、轴承、支架；内定子安装固定轴上，轴承配置于固定轴的内侧，固定轴与支架连接，轮毂则装在轴承上，轮毂内安装外转子；其中外转子和内定子的铁芯由冷轧硅钢片冲制叠压而成，内定子上有12个绕有线圈的齿部，齿冠开有2个辅助凹槽，外转子内侧圆周均布10块NdFeB磁钢。磁钢的极弧系数优化值em0＝0.833，因而该轮毂电动机的齿槽转矩幅值最小，额定输出稳定，性能明显改善。CN107516988ACN107516988A权利要求书1/1页1.一种外转子永磁同步轮毂电动机，包括外转子(1)、固定轴(6)、轮毂(7)、轴承(8)、支架(9)、内定子(10)，其特征在于内定子(10)安装在固定轴(6)上，轴承(8)配置于固定轴的内侧，固定轴(6)与支架(9)连接，轮毂(7)则装在轴承上，轮毂内部安装外转子(1)，外转子(1)的内圆均布磁钢(2)，内定子和外转子的铁芯均由冷轧硅钢片冲制叠压而成。2.根据权利要求1所述的外转子永磁同步轮毂电动机，其特征在于：该电机的内定子齿和外转子磁钢都为圆周均布结构，外转子磁钢的极弧系数为0.92，为进一步降低齿槽转矩幅值，内定子每个齿部均开有2个辅助凹槽(5)。3.根据权利要求1所述的外转子永磁同步轮毂电动机，其特征在于内定子的齿数Zs＝12，外转子的磁极数Zr＝10，且内定子上嵌有3相双层绕组，每槽有10个导线束，每个导线束用90根铜线并绕；磁钢结构为表贴式，即径向励磁方式，相邻磁钢的极性相反。2CN107516988A说明书1/2页电动汽车用外转子永磁同步轮毂电动机技术领域[0001]本发明属于电动汽车驱动技术领域，具体涉及一种装于电动汽车上的驱动用外转子永磁同步轮毂电动机。背景技术[0002]随着能源利用紧张、石油价格上涨，以及生态环境等问题的日益突出，电动汽车以其节能、高效、零污染获得了人们良好的评价和快速稳定的发展。目前正在应用或开发的电动汽车用电动机主要有直流电动机(DCM)、感应电动机(IM)、永磁电动机(PM)、开关磁阻电动机(SRM)四类。[0003]直流电动机结构简单、易于控制、具有良好的电磁转矩控制特性。但由于采用机械换向结构，维护困难，并产生火花，容易对无线电产生干扰，这对高度智能化的未来电动汽车是最大弱点。此外，直流电动机驱动系统体积大、制造成本高、速度范围有限、能量密度较低，这些都限制了DCM在电动汽车驱动系统中的进一步应用。[0004]感应电动机现普遍采用变频驱动方式，以往主要以PWM实现V/F控制和转差频率控制，但这两种控制技术因转速控制范围小、转矩特性不理想而对于频繁起动、加减速的电动汽车不太适用。[0005]开关磁阻电动机具有转子结构简单可靠、在较宽转速和转矩范围内高效运行、响应速度快等优点。但SRM在振动、噪音、转矩脉动、控制方式等方面还有许多问题需要解决。目前尚存在应用的局限性。[0006]永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点，又具有直流电动机的调速性能好的优点，且无需励磁绕阻，可做到体积小、控制效率高，是当前电动汽车驱动用电动机研发与应用的热点。尤其是永磁同步电动机(PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性以及低噪音等特点。通过合理设计永磁磁路结构，能获得较高的弱磁性能，扩展电动机的调速范围。本发明采用的就是这种PMSM结构。发明内容[0007]本发明采用的外转子永磁同步电动机，其结构组成如下：一种外转子永磁同步轮毂电动机，包括内定子、内定子固定轴、支架、外转子、轮毂、轴承，其中，内定子安装在固定轴上，轴承配置于固定轴的内侧，固定轴与支架连接，轮毂则安装在轴承上，轮毂内安装外转子；轮毂和外转子为转动部件，与内定子保持均匀的气隙g(＝0.5mm)，以确保足够的气隙磁密；定子齿数(极数)Zs大于转子极数Zr，我们选用Zs＝12，Zr＝10；而且，内定子上嵌有分布式3相双层绕组，每槽有10个导线束，每个导线束用90根铜线并绕；外转子沿圆周方向均布10块磁钢，相邻磁钢的极性(N极、S极)相反，磁钢材料选