电动车及其开关磁阻电机、开关磁阻电机系统技术方案

本实用新型专利技术实施例涉及电机技术领域，公开了一种内转子外定子结构的开关磁阻电机、电动车及开关磁阻电机系统。该开关磁阻电机包括壳体及设于壳体内的内转子和外定子，外定子包括绕周向间隔设置的多个定子齿和位于定子齿之间的定子槽，其中外定子的槽口宽度与定子齿的宽度之比为1～1.25。该开关磁阻电机的转矩大、低速性能好、效率平台宽、功率密度高、噪声低、环境适应性好、可靠性高、使用寿命长、生产工艺简单、成本低。可广泛用于电动车中。

Electric vehicle and its switched reluctance motor, switched reluctance motor system

The embodiment of the utility model relates to the technical field of electric machines, and discloses a switched reluctance motor, an electric vehicle and a switched reluctance motor system. The switched reluctance motor includes an inner rotor and an outer stator shell and the shell, the outer stator winding includes circumferentially spaced plurality of stator teeth and is located on the stator teeth between the stator slot, the slot width and the width of the outer stator stator teeth is 1 ~ 1.25. The switched reluctance motor has the advantages of high torque, low speed, high efficiency, high power density, low noise, good environment adaptability, high reliability, long service life, simple production process and low cost. The utility model can be widely used in electric vehicles.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机的
，涉及一种电动车及其开关磁阻电机、开关磁阻电机系统。
技术介绍
专利技术人在实践中发现，目前大功率电动车的轮毂驱动电机一般采用永磁同步电机和轴向磁场电机，一般很少采用开关磁阻电机。下面对这三种电机的性能进行分析：1、轴向磁场电机结构复杂，生产成本高，实际应用价值不高。2、现有技术中的开关磁阻电机一般被做成内转子电机形式，外转子轮毂电机未见被采用。作为内转子应用的开关磁阻电机的低速平稳性、噪声、功率密度仍不如永磁同步电机。3、永磁同步电机存在着易退磁、低速运行效率低、寿命较短、可维护性比较差等缺点。
技术实现思路
为了解决现有技术中开关磁阻电机的功率密度低、噪声高以及生产工艺复杂等问题，本技术提供一种新型的开关磁阻电机结构及其系统，以及利用该开关磁阻电机的电动车。为解决上述问题，本技术实施例提供了一种内转子外定子结构的开关磁阻电机，所述开关磁阻电机包括壳体及设于壳体内的内转子和外定子，所述外定子包括绕周向间隔设置的多个定子齿和位于所述定子齿之间的定子槽，其中所述外定子的槽口宽度与所述定子齿的宽度之比为1～1.25。根据本技术一优选实施例，所述定子槽的槽深是所述定子齿的宽度的2～4倍。根据本技术一优选实施例，所述内转子包括绕周向间隔设置的多个转子齿以及位于所述转子齿之间的转子槽，其中所述转子槽的槽口宽度与所述转子齿的宽度之比为1～0.75。根据本技术一优选实施例，所述内转子和所述外定子之间气隙的宽度为0.25～0.5mm。根据本技术一优选实施例，所述转子槽的深度为所述内转子与所述外定子之间气隙宽度的20～30倍。根据本技术一优选实施例，所述内转子为具有16个转子齿的16极内转子，所述外定子为具有24个定子槽的24槽外定子。根据本技术一优选实施例，所述转子齿之间设有绝缘绝磁填充材料。根据本技术一优选实施例，所述填充材料盖设于转子槽的槽口或者填平转子槽。为解决上述技术问题，本发还提供一种开关磁阻电机系统，所述系统包括驱动器和上述实施例中任一项所述的开关磁阻电机；所述驱动器用于控制所述开关磁阻电机的运行状态。为解决上述技术问题，本发进一步提供一种电动车，所述电动车为纯电动或混合动力车，所述电动车包括上述实施例中任一项所述的开关磁阻电机。与现有技术相比，该开关磁阻电机转矩大、低速性能好、效率平台宽、功率密度高、噪声低、环境适应性好、可靠性高、使用寿命长、生产工艺简单、成本低。可广泛用于电动车中。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1开关磁阻电机调速系统的结构组成框图；图2是外转子结构的开关磁阻电机及其三相绕组示意图；图3是图2中开关磁阻电机的局部结构放大图；图4是定子绕组的磁场分布示意图；图5是现有技术接通方法中单个绕组的磁场分布图；图6是定、转子相对位置与相绕组电感曲线图；图7是转子齿结构第一优选实施例的放大图；图8是转子齿结构第二优选实施例的放大图；图9是转子齿结构第三优选实施例的放大图；图10是转子齿结构第四优选实施例的放大图；图11是现有技术中电感随转角变化的曲线图；图12是本技术开关磁阻电机齿尖结构的电感随转角变化的曲线图；图13是填充物盖设于转子槽的槽口的示意图；图14是填充物填充于转子槽内的结构示意图；图15是开关磁阻电机控制系统的组成框图；图16是工作状态选择模块的电路结构示意图；图17是内转子结构的开关磁阻电机及其三相绕组示意图；图18是图17中开关磁阻电机的局部结构放大图；以及图19是一种优选的内转子结构的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。开关磁阻电机的一种调速系统的组成框图如图1所示，该调速系统一般包括开关磁阻电机100、功率变换器200、控制器300以及位置传感器400。关于调速系统各组成单元之间的控制过程，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再详述。本技术实施例提供一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机为三相开关磁阻电机，包括壳体及设于壳体内的凸极转子和凸极定子，定子的齿上绕有ABC三相绕组。优选的，ABC三相绕组中的每一相均包括至少三个引出端，其中包括两个端部引出端，位于绕组两端，还包括至少一个中部引出端，该中部引出端位于绕组中间的某一位置，这样，当将中部某一引出端和其中一个端部引出端接入电路时，则每一相绕组只有部分通电工作，而将两个端部引出端接入电路时，则每一相绕组全部通电工作，从而实现对工作状态的调节。例如，ABC三相绕组中的每一相均是具有中点的三相绕组，中部引出端即与绕组的中点相连接，则绕组可以全部接入电路进行工作，对应于电机的正常工作状态，也可以以其一半接入电路进行工作，对应于电机辅助工作状态。ABC三相绕组可以设置成包括多个中部引出端，这样电机的工作状态则可以有多种档位调节。优选的，本实施例中开关磁阻电机可以为外转子内定子电机，其中，如图2所示，定子包括绕周向间隔设置的多个定子齿和位于定子齿之间的定子槽；转子包括绕周向设置的多个转子齿和位于转子齿之间的转子槽。该转子410可以为16极的外转子、定子420为24槽的内定子。如图2所示，16极外转子24槽内定子电机可采用ABCABC……的顺序绕制，共24个绕组元件，三相绕组各有8个串联的绕组元件，绕组元件采用多根绝缘铜线并绕，将多根绝缘铜线分成两半，如此8个串联的绕组元件，又形成并绕的两部分，共有两个线首端和两个线尾端，将其中一对线首端和线尾端作为为该相绕组的端部引出端，再将另一对线首端与线尾端并接后，作为该相绕组的中点引出端，因此ABC三相绕组是具有中点引出端的三相绕组。当然，在其他实施例中，三相绕组中的每一项还可以设有多个中部引出端，且引出位置也不限于在绕组的中点，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。请参阅图3，图3是图2中开关磁阻电机的局部结构放大图。优选的，本实施例中定子的槽底宽度L10与定子齿的宽度L8之比为1～1.25，槽深D1是齿宽L8的2～4倍。此设计可以保证电机的材料利用率高，震动和噪声小。这是由于开关磁阻电机不使用永本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内转子外定子结构的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关磁阻电机包括壳体及设于壳体内的内转子和外定子，所述外定子包括绕周向间隔设置的多个定子齿和位于所述定子齿之间的定子槽，其中所述外定子的槽口宽度与所述定子齿的宽度之比为1～1.25。

【技术特征摘要】
2016.04.08 CN 20161021743311.一种内转子外定子结构的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关磁阻电机包括壳体及设于壳体内的内转子和外定子，所述外定子包括绕周向间隔设置的多个定子齿和位于所述定子齿之间的定子槽，其中所述外定子的槽口宽度与所述定子齿的宽度之比为1～1.25。2.根据权利要求1所述开关磁阻电机，其特征在于，所述定子槽的槽深是所述定子齿的宽度的2～4倍。3.根据权利要求2所述开关磁阻电机，其特征在于，所述内转子包括绕周向间隔设置的多个转子齿以及位于所述转子齿之间的转子槽，其中所述转子槽的槽口宽度与所述转子齿的宽度之比为1～0.75。4.根据权利要求3所述开关磁阻电机，其特征在于，所述内转子和所述外定子之间气隙的宽度为0.25～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆亚梅，童恩东，
申请(专利权)人：深圳市配天电机技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44