驱动马达制造技术

本发明专利技术公开一种驱动马达，其包括以其间的预定空隙被可旋转地安装在定子内部并且具有在多个旋转齿部上缠绕的转子线圈的转子主体。转子主体包括：i)多个楔形构件，其在轴向方向上插入转子主体的转子齿部之间并支撑转子线圈；以及ii)端部线圈盖，其分别安装在转子主体的两个轴向端部上并与楔形构件连接。每个楔形构件包括在轴向方向上被设置在转子齿部之间并与端部线圈盖连接的楔形主体。每个楔形主体由具有导电性的金属材料制成并且具有在除了连接到端部线圈盖的两个截面之外的外部表面上形成的绝缘层。端部线圈盖也由具有导电性的金属材料制成并且与每个楔形主体的端部连接。

【技术实现步骤摘要】
驱动马达相关申请的交叉引用本申请要求于2016年10月17日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0134609的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种驱动马达，并且更具体地，涉及一种作为绕线转子同步马达和异步马达可驱动的驱动马达。
技术介绍
通常，也被称为环保型车辆的混合动力车辆或电动车辆可以通过从电能获得旋转力的电动马达(在下文中，被称为“驱动马达”)产生驱动力。例如，混合动力车辆以电动车辆(EV)模式或混合动力电动车辆(HEV)模式被驱动。EV模式是仅使用驱动马达的动力的纯电动车辆模式。HEV模式使用发动机的旋转力和驱动马达的旋转力两者作为动力。另外，通过使用驱动马达的旋转力作为动力来驱动通用电动车辆。如上所述，当驱动马达用作环保型车辆的动力源时，主要使用永磁同步马达(PMSM)。为了使PMSM在有限的布局条件下显示最大性能，需要最大化永磁体的性能。永磁体的钕(Nd)组分提高永磁体的强度并且镝(Dy)组分提高耐高温消磁性。在这种永磁体的组分中使用的稀土金属(Nd和Dy)仅天然地存在于包括中国的少数国家中。由于开采这些金属的困难性，它们非常昂贵并且经历显著的价格波动。为了解决该问题，近年来，已经考虑异步马达的应用。然而，实现相同马达性能将需要过大的异步马达的体积和重量。同时，在驱动马达已被用作环保型车辆的动力源的近年来，可以替代PMSM的绕线转子同步马达(WRSM)的研发已经取得进展。在通过在转子和定子上缠绕线圈施加电流时，转子被电磁化。作为结果，绕线转子同步马达(WRSM)可以替代永磁同步马达(PMSM)的永磁体。在绕线转子同步马达(WRSM)中，转子以预定空隙被设置在定子内部。当电力被施加到定子和转子的线圈时，形成磁场并且转子通过在磁场间产生的磁力转动。此外，在绕线转子同步马达(WRSM)中，由于线圈被缠绕在转子上，与永磁同步马达(PMSM)不同，转子线圈可以通过当转子快速旋转(通常，在EV的情况下最多为10,000rpm或更大)时导致的离心力的作用而被移除。为了防止该问题，在相关技术中，端部线圈盖被安装在转子的两个端部，并且树脂被模制在端部线圈盖中以固定转子线圈。同时，在绕线转子同步马达(WRSM)中，由于转子线圈的电阻而发生铜损。作为结果，可能导致转子线圈发热，并且马达的性能可能劣化。特别地，在绕线转子同步马达(WRSM)中，由于树脂被模制在端部线圈盖中，因此马达的冷却性能将劣化的可能性大。此外，在电动车辆使用绕线转子同步马达(WRSM)的情况下，当发生诸如转子线圈的短路或转子线圈的绝缘缺陷的突然故障时，在绕组电流和产生的扭矩方面发生异常(disorder)，从而导致车辆的不可操作状态。在车辆正被驱动的同时，当车辆由于转子的突然故障而处于不可操作状态时，根据车辆的位置，存在驾驶员将发生危险的情况的可能性。由于在本
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部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的
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的理解，因此其可以包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
已经进行本公开以提供一种当转子发生故障时可以产生能够临时驱动车辆所需的驱动力的驱动马达。此外，已经进行本公开以提供一种驱动马达，其可以通过使用非模制式敞开结构通过外部空气的流动有效地排出从转子线圈产生的热，而无需将树脂模制在端部线圈盖中。本公开的示例性实施例提供了一种驱动马达，其包括以预定空隙可旋转地被安装在定子内部并且具有缠绕在多个旋转齿部上的转子线圈的转子主体。转子主体进一步包括：i)多个楔形构件，其在轴向方向上插入转子主体的转子齿部之间并支撑转子线圈；以及ii)端部线圈盖，其分别安装在转子主体的两个轴向端部上并与楔形构件连接。每个楔形构件包括在轴向方向上被设置在相邻转子齿部之间并与端部线圈盖连接的楔形主体。楔形主体由具有导电性的金属材料制成并且具有在除了连接到端部线圈盖的两个截面之外的外部表面上形成的绝缘层。端部线圈盖也由具有导电性的金属材料制成并且与楔形主体的两个端部连接。当转子发生故障时，驱动马达可以通过楔形构件和端部线圈盖被驱动作为异步马达。每个楔形构件的楔形主体可以被设置为插入转子主体中的导体棒，并且端部线圈盖可以被设置为与楔形主体连接的端部环。楔形主体的两个端部可以结合到端部线圈盖。楔形主体的两个端部可以通过凸凹(male-female)法联接到端部线圈盖。楔形主体的两个端部可以被联接到设置在端部线圈盖中的装配槽。装配槽可以形成在从端部线圈盖突出的，具有对应于楔形主体的截面的形状的装配突出部上。每个楔形主体可以由以下导电金属材料中的任意一种制成：铁、铜和铝。本公开的另一示例性实施例提供了一种驱动马达，其包括以预定空隙可旋转地被安装在定子内部并且具有缠绕在多个旋转齿部上的转子线圈的转子主体。转子主体进一步包括：i)线轴，其被设置在转子主体的轴向端部的每一端部处，支撑转子线圈，并且通过转子线圈固定在转子主体上；ii)多个楔形构件，其在轴向方向上被插入在转子主体的转子齿部之间，向转子主体的两个轴向端部的外部突出，并且支撑转子线圈；以及iii)端部线圈盖，其被安装在转子主体的两个轴向端部上，与突出的楔形构件的部分连接，并且被安装在线轴上。每个楔形构件包括在轴向方向上被设置在转子齿部之间并与端部线圈盖连接的楔形主体。每个楔形主体由具有导电性的金属材料制成并且具有在除了连接到端部线圈盖的两个截面之外的外部表面上形成的绝缘层。线轴具有沿着转子主体的轴向方向延伸的多个第一连接通道。端部线圈盖由具有导电性的金属材料制成并且具有与第一连接通道连接的至少一个第二连接通道。转子可以通过线轴和端部线圈盖具有非模制式敞开结构。第一连接通道和第二连接通道可以与转子主体中转子线圈在其上缠绕的转子齿部之间的空间连接。线轴可以包括支撑转子齿部并且径向分隔多个第一连接通道的多个线圈支撑部。端部线圈盖可以包括径向分隔第二连接通道的多个肋。突出的楔形构件的部分可以穿透线轴的第一连接通道并且可以连接到端部线圈盖的第二连接通道。每个楔形主体可以具有在转子主体的轴向方向上形成的中空区域，并且楔形主体的两个端部可以连接到肋中的第二连接通道的外部。第二连接通道可以与楔形主体的中空区域连接。本公开的另一示例性实施例提供一种驱动马达的控制方法，该驱动马达包括其上缠绕定子线圈的定子和其上缠绕转子线圈同时以预定空隙与定子间隔开的转子。该方法包括：将电流施加到定子线圈和转子线圈并且诊断转子的故障；当确定转子尚未发生故障时，将驱动马达作为绕线转子同步马达来驱动；以及当确定转子已经发生故障时，阻断施加到转子线圈上的电流并且通过转子的楔形构件和端部线圈盖将驱动马达作为异步马达来驱动。在诊断转子的故障时，转子线圈的短路和绝缘缺陷可以被感测。驱动马达可以在正常时间期间作为绕线转子同步马达被驱动并且当转子发生故障时作为异步马达被驱动。因此，根据本公开的示例性实施例，当发生诸如转子线圈短路或转子线圈的绝缘缺陷的突然故障时，驱动马达可以作为异步马达被临时地驱动异步马达。作为结果，车辆被驱动力驱动到安全的地方并且驾驶员可以摆脱危险的情况。此外，根据本公开的示例性实施例，可以通过楔形构件的热传递特性来最大化转子线圈的冷却性能。由于非模制式敞开转子结构而无需将树脂模制在端部线圈盖中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有转子主体的驱动马达，所述转子主体以其间的预定空隙被可旋转地安装在定子内部并且具有缠绕在多个旋转齿部上的转子线圈，所述驱动马达包括：多个楔形构件，其在所述转子主体的轴向方向上插入所述转子主体的所述转子齿部之间并支撑所述转子线圈；以及端部线圈盖，其分别安装在所述转子主体的轴向端部上并与所述楔形构件连接，其中每个楔形构件包括在所述轴向方向上被设置在所述转子齿部之间并与所述端部线圈盖连接的楔形主体，每个楔形主体具有两个端部，每个楔形主体由具有导电性的金属材料制成并且具有在除了连接到所述端部线圈盖的两个截面之外的外部表面上形成的绝缘层，以及所述端部线圈盖由具有导电性的金属材料制成并且与所述楔形主体的两个端部连接。

【技术特征摘要】
2016.10.17 KR 10-2016-01346091.一种具有转子主体的驱动马达，所述转子主体以其间的预定空隙被可旋转地安装在定子内部并且具有缠绕在多个旋转齿部上的转子线圈，所述驱动马达包括：多个楔形构件，其在所述转子主体的轴向方向上插入所述转子主体的所述转子齿部之间并支撑所述转子线圈；以及端部线圈盖，其分别安装在所述转子主体的轴向端部上并与所述楔形构件连接，其中每个楔形构件包括在所述轴向方向上被设置在所述转子齿部之间并与所述端部线圈盖连接的楔形主体，每个楔形主体具有两个端部，每个楔形主体由具有导电性的金属材料制成并且具有在除了连接到所述端部线圈盖的两个截面之外的外部表面上形成的绝缘层，以及所述端部线圈盖由具有导电性的金属材料制成并且与所述楔形主体的两个端部连接。2.根据权利要求1所述的驱动马达，其中：当所述转子发生故障时，所述驱动马达通过所述楔形构件和所端部线圈盖作为异步马达被驱动。3.根据权利要求2所述的驱动马达，其中：每个楔形构件的所述楔形主体设有插入到所述转子主体中的导体棒，以及所述端部线圈盖设有与所述楔形主体连接的端部环。4.根据权利要求1所述的驱动马达，其中：每个楔形主体的两个端部被结合到所述端部线圈盖。5.根据权利要求1所述的驱动马达，其中：每个楔形主体的两个端部通过凸凹装配联接到所述端部线圈盖。6.根据权利要求5所述的驱动马达，其中：每个楔形主体的两个端部联接到设置在所述端部线圈盖中的装配槽，以及所述装配槽形成有从所述端部线圈盖突出的具有对应于所述楔形主体的截面的形状的装配突出部。7.根据权利要求1所述的驱动马达，其中：每个楔形主体由以下导电金属材料中的一种制成：铁、铜和铝。8.一种包括转子主体的驱动马达，所述转子主体以其间的预定空隙可被旋转地安装在定子内部并且具有缠绕在多个旋转齿部上的转子线圈，所述转子主体具有两个轴向端部，所述驱动马达包括：线轴，其被设置在所述转子主体的每个轴向端部处，支撑所述转子线圈，并且通过所述转子线圈固定到所述转子主体；多个楔形构件，其在所述转子主体的轴向方向上被插入所述转子主体的所述转子齿部之间，突出到所述转子主体的两个端部的外部，并且支撑所述转子线圈；以及端部线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴商振，蔡雄燦，李政祐，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR