[实用新型]一种纯电动汽车用永磁无刷电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无刷电机，尤其是一种特别适合用于纯电动汽车的高效永磁无刷电机。

背景技术

公知的，电动机（英文为Motors）是一种把电能转换成机械能的设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

无刷直流电机是一种永磁电机，同样包含转子、定子，定子具有三相绕组，转子上设有永磁体。这种电机具有体积小、重量轻、转矩大、调速范围广、过载能力强、制动性好等多种优点，几乎是最优秀的电机，所以应用也十分广泛。

另一方面，新能源交通工具发展迅速，特别是电动汽车普及速度极快。车用电机一般也是直流无刷永磁电机。但是，现有的用于电动汽车（特别是纯电动汽车）的无刷电机，相对汽车有限的空间来说还是体积过于庞大、重量太重，这样在顾及体积重量的情况下，只能牺牲车用电机的功率，使电动汽车的动力大大折扣。

实用新型内容

由于现有技术中，电机转动是利用三相绕组的相位差形成转矩，使电机转动，所以一般采用对称设计，在定子绕组的配置上也采用等距离的方式。本实用新型的目的就是打破这种思维定势，发明一种效率更高、体积更小、重量更轻的、尤其能适用于电动汽车的直流永磁电机。

    本实用新型的永磁电机，具有转子和定子，定子四周设有多个线槽，线槽中布置有绕组，绕组具有三相，其特征是：在电机的定子上开设的线槽数量为23~45之间的单数个，各相绕组按照2、3间隔的次序跨槽走线；绕组末端并联在一起。

优选方案：线槽开有27条，等分的布置在定子四周内壁。

将线槽按1~27顺序编号，三相绕组的具体走线顺序是：

第一相：1-4-2-5-8-5-8-11-15-12-15-18-21-18-22-25-1；

第二相：4-7-10-7-10-13-11-14-17-14-17-20-24-21-24-27-3；

第三相：6-3-6-9-12-9-13-16-19-16-19-22-20-23-26-23-26-2。

本实用新型的这种电机，与现有的传统无刷电机相比，体积能减少60%、重量减轻50%以上，而功率、转速等指标完全达标。而且这种结构能够减少水对磁力线的影响，本实用新型的电机能在浸水情况下的运行。应该说这是一种突破性的全新高效电机。

附图说明

图1，现有的电机定子绕组的连接结构图。

图2，本实用新型的实施例27条线槽的定子绕组展开图；

图3，本实用新型的定子绕组接线示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，电动机的工作原理是磁力线和导电线圈（绕组）之间的受力关系，所以曾经认为线圈方向和磁力线方向是垂直效果为最佳。同时绕组均匀等分等距（跨距，可以跨越的线槽数评价）设置。而后来实践发现，线槽按一定角度旋转具有意想不到的突出效果，这个螺旋旋转角度一般在8~15度。

本实用新型就是进一步的突破传统思维，设计了一种全新绕组结构的高效电机。本实施例的电机，除了传统的定子、绕组以外，特别之处在于定子绕组结构。定子内壁开设27条线槽，为说明方便，按1~27顺序编号。如图2，三相绕组进线分别是第一绕组进线A、第二绕组进线B、第三绕组进线C，各自对应的出线分别为X、Y、Z。

以进线为描述起点，第一相绕组A的走线顺序是：1-4-2-5-8-5-8-11-

15-12-15-18-21-18-22-25-1；

第二相B：4-7-10-7-10-13-11-14-17-14-17-20-24-21-24-27-3；

第三相C：6-3-6-9-12-9-13-16-19-16-19-22-20-23-26-23-26-2。

根据实际要求不同，绕组的圈数可以增加。最后三相绕组的末端并联在一起。

绕组的末端如图3的示意图，并联在一起。而现有技术中，如图1的，三相绕组是收尾连接的。

按照本实用新型的结构，具体的实施例一：

125kw的电机，设计转速3500rpm。采用1.2的漆包线作为绕组线圈的导线，定子直径270mm，高度300mm，线槽开27条，线槽螺旋角度12度，绕组圈数为3圈。最终产品的重量仅为125kg，较之传统电机减少了近2/3。

具体的检测数据：

1）、外形尺寸：Φ286mm*466mm