[实用新型]电动汽车用无刷电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机的技术领域，具体涉及直流无刷电机设计，尤其是纯电动汽车用直流无刷电机。

背景技术

在纯电动汽车上应用的电动机必需满足严格的性能要求，与此同时还要适应尺寸和重量的限制，要求电机比功率(以定转子重量计)≥1.5kW/kg，从而保证它们能够适合在电动汽车中使用。这样当纯电动汽车上应用的电动机某一种类型的性能增强时，设计标准冲突通常使得在其它类型同等重要的性能方面产生不足。例如，在纯电动汽车中用于驱动的电机不但必需紧凑并且重量轻，而且要求具有足够的动力以迅速使电动汽车加速到内燃机能够产生的速度，同时要求在直驱式纯电动汽车的启动与爬坡过程中，避免出现起动加速时间过长与爬坡能力不足的问题。

由于一般情况下电机的力矩与电机体积非常相关，因此需要从紧凑、轻便的单元输出较大动力与通常的电机设计原理相矛盾。电动汽车的启动力矩一般要求为正常运行力矩的3-10倍，加速时间为30s，这样要求电动汽车的驱动电机也能满足这个要求。

现代纯电动汽车要求电机直驱，即取消传统汽车中变速箱与离合器，实现无极变速运行。

鉴于上述纯电动汽车上应用的电动机的特殊性能要求，需要进行改进设计。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车用无刷电机，具有低速大扭矩性能，可对电机的运行灵活控制，提高电动汽车的启动加速能力。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

电动汽车用无刷电机，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。

所述壳体包括形成侧壁的筒状的机壳、前端盖和后端盖；所述机壳上设置有电机液态冷却系统；所述电动汽车用无刷电机包括有9条电缆引接线，9条所述电缆引接线与定子线圈相连，穿过后端盖后引出；所述壳体的侧部设置有传感器。

电机控制器与直流电源电气连接，所述电机控制器包括有微控制器、功率驱动单元、桥式电路和三相电压输出端子U、V、W；所述微控制器包括有位置传感器信号模块和转换控制信号模块。

综上，本实用新型的有益效果是：

直流无刷电机定子三相绕组的连接方法有Y(星形式)与Δ(封闭式)。在Δ(封闭式)电枢绕组中，将感生三次谐波电动势，并在封闭回路内产生三次谐波电流，这种三次谐波电流全部以发热的形式消耗在Δ(封闭式)电枢绕组的回路内，而不产生有用的电磁力矩，这样增加了电机的损耗。而Y(星形式)接法就没有上述Δ(封闭式)的缺陷，因此本实用新型的电动汽车用无刷电机定子三相绕组的连接总是采用Y(星形式)。由于该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；电机控制器与直流电源电气连接，所述电机控制器包括有微控制器、功率驱动单元、桥式电路和三相电压输出端子U、V、W；所述微控制器包括有位置传感器信号模块和转换控制信号模块。定子线圈21采用Y形接法，分成三相绕组，每一相绕组中有多组定子线圈，多组定子线圈可根据设计的需要组成多条串并关系的电路。绕组电路端点或是在带绕组铁芯的端部相互连接，或是用电缆引接线引到电机的外面与电源或控制器相连。因为直流无刷电机的力矩与电机绕组的每相串联匝数成正比，串联定子线圈的多少决定了电机的扭矩(其它条件不变)。在控制器信号作用下，通过2Y与4Y转换器转换绕组的连接方式。2Y运行在电动汽车的启动状态；4Y运行在电动汽车的高速节能状态。电机工作在低速起动模式，这时车速很快提高，当电机转速达到约900rpm(车速约25公里/小时)时，在控制器作用下电机就会自动变成4Y运行(即高速节能运行)。产生3-10倍的额定扭矩是因为2Y接法让定子各相串联的定子线圈较多。电动汽车实现了较大的加速运行，在很短时间内达到额定车速。

附图说明

图1是本实用新型电动汽车用无刷电机的结构示意图；

图2是本实用新型电动汽车用无刷电机的定子结构示意图；

图3是本实用新型电动汽车用无刷电机的定子冲片结构示意图；

图4是本实用新型电动汽车用无刷电机的电缆引接线与定子线圈连接结构示意图；

图5是图2的A-A剖面结构示意图；