弧驱电机及电动车辆制造技术

一种弧驱电机，包括转子3111、弧驱定子3004及转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特殊之处在于，弧驱定子3004位于转子盘侧向的一段弧上，转子盘3111上均匀分布有转子磁极如3112，转子盘3111和转子轴3113固定连接，弧驱定子3004上分布有定子磁极3001、3002、3003、3005、3006和3007，每一定子磁极上绕有定子绕组，用于在电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使转子旋转，或用于在电子控制系统的控制下使定子绕组依相序产生感应电动势，此种结构有利于减小气隙所占磁路长度比例、有利于提高效率和功率，减小力矩波动和降低噪音，有利于增加电磁制动力，以及用于特种机械。

Arc drive motor and electric vehicle

A drive motor includes a rotor arc, arc 3111, 3004 and drive stator rotor, stator support element and arc driven electronic control system, which is characterized in that the stator rotor disc drive arc 3004 is located on the lateral section of the arc, the rotor disc 3111 are evenly distributed on the rotor pole as the rotor disc 3111 and 3112. The rotor shaft 3113 is fixedly connected with the arc drive stator 3004 are distributed on the stator poles 3001, 3002, 3003, 3005, 3006 and 3007, each stator pole wound with stator winding, used in the control of the electronic control system in the sequence of electromagnetic torque to the rotor, or used to make the stator winding in the control of electronic control the system according to the sequence of the induced electromotive force of the structure can reduce the air gap for magnetic path length ratio, helps to improve the efficiency and power, reduce the torque ripple and noise reduction, is conducive to the increase of electromagnetic brake Force, and for special machinery.

【技术实现步骤摘要】
弧驱电机及电动车辆
本专利技术属于电机
，具体涉及弧驱电机及电动车辆。
技术介绍
电机，是机械能与电能转换的装置，包括电动机和发电机，广泛应用于工业、农业、航天、交通、通信、计算机、科研、办公设备、家用电器、医疗设备、环保机械等多个领域，特别是应对于燃料资源的短缺和汽车尾气排放对大自然环境的破坏，世界多国都在积极努力研发各种新能源汽车；而作为新能源无污染的零排放的汽车，电机成为了核心的动力驱动部件，并且在车辆倒拖行驶时还可以作为发电机使用用以回收能量。众所周知，气隙作为防止定子、转子之间产生机械摩擦的必备条件，气隙越小，定子与转子之间的磁通量的角变化率越大，磁通量的角变化率越大，电机的出力会越大，理论上气隙为0时，在其他参数条件一定的情况下，电机的出力能力达最大值；然而，这是不能在现实中实现的。减小气隙，需要提高转子、定子、轴承以及绕组等机械精度，这受到电机材料、生产设备、工艺水平、成本需求等多方面因素的制约；在目前广泛采用的电机领域，要想缩小气隙较为困难。然而，在不减小气隙的情况下，必须保证足够的定子驱动电流才能产生足够的定子磁场去驱动转子，较大的驱动电流将会在定子绕组导体上产生一定的“铜损”，减小铜损也是降低电机损耗的一个重要方面。基于电动汽车的特点，对所采用的电机也有较高的要求。为了提升最高时速，电机应有较高的瞬时功率和转矩密度；为了增加充电行驶距离，电机应有较高的效率；此外有很强的过载能力、大的启动转矩、转矩响应要快。电动车起动和爬坡时速度较低，但要求力矩较大。
技术实现思路
本专利技术创造性地将传统电机技术中的圆周定子改变为贴近转子圆周的一段弧或几段弧型定子，在沿用此思路的前提下可以变形出多种结构的弧型定子驱动转子运转的电机，简称为“弧驱电机”，用于解决上述技术问题中的至少一个问题，以及本专利技术的创造高度所带来的其他一些有益的新的技术效果，也可以在特种机械中得以应用。依据本专利技术的第一方面，提供了一种开关磁阻方式工作的弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特殊之处在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成开关磁阻方式工作的电机，所述转子圆周上具有软磁材料制成的转子磁极；所述弧驱定子具有至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对，所述至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈同心的弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少二者的混合结构时，所述弧驱定子位于与所述转子磁极旋转圆周对应的外部圆周、内部圆周、侧部圆周三者中至少二者的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；所述弧驱定子的软磁磁极或软磁磁极对的磁芯上设有定子绕组，用于在所述所述电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使所述转子旋转，或用于在所述所述电子控制系统的控制下使所述定子绕组依相序产生感应电动势。依据本专利技术的第二方面，提供了一种永磁方式工作的弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特征在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成永磁式工作的电机，所述转子圆周上具有永磁式的转子磁极；所述弧驱定子具有与所述转子磁极旋转圆周相适应的软磁磁极或软磁磁极对，所述软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少二者的混合结构时，所述弧驱定子位于与所述转子磁极旋转圆周对应的外部圆周、内部圆周、侧部圆周三者中至少二者的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；所述弧驱定子的软磁磁极或软磁磁极对的磁芯上设有定子绕组，用于在所述所述电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使所述转子旋转，或用于在所述所述电子控制系统的控制下使所述定子绕组依相序产生感应电动势。依据本专利技术的第三方面，提供了一种混合励磁方式工作的弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特殊之处在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成混合励磁方式工作的电机，其中，所述转子和所述定子这二者之中至少之一在其磁回路上设有永磁体，用于增强所述磁回路的磁场；所述转子圆周上具有软磁材料制成的转子磁极；所述弧驱定子具有与所述转子磁极旋转圆周相适应的软磁磁极或软磁磁极对，所述软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少二者的混合结构时，所述弧驱定子位于与所述转子磁极旋转圆周对应的外部圆周、内部圆周、侧部圆周三者中至少二者的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；所述弧驱定子的软磁磁极或软磁磁极对的磁芯上设有定子绕组，用于在所述所述电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使所述转子旋转，或用于在所述所述电子控制系统的控制下使所述定子绕组依相序产生感应电动势。进一步地，还提供了一种弧驱电机，其特殊之处在于，所述弧驱电机为内定子式电机或外定子式电机或内外定子式电机或内外转子式电机。进一步地，还提供了一种弧驱电机，其特殊之处在于，所述转子的转子磁极和所述转子的导磁的轭部连为一体。依据本专利技术的第四方面，提供了一种电动车辆，其特殊之处在于，包括前述任一种所述的弧驱电机。本专利技术的有益效果是：采用弧驱定子，可以在增加电机转子直径的前提下，在电机输出或输入同等转矩的情况下，可以减小转子磁极与定子磁极之间的电磁力，这样可以减小定子或转子的励磁电流，从而减小铜损和铁损，提高电机效率和功率，还可以减小电子控制器末级功率管的电流负担，提高耐久性和可靠性，减少故障率和延长使用寿命，也可以减小绕组线圈的线径，进一步节省铜材。在同等气隙的情况下，可以减小气隙所占的转子与定子之间的有效磁路的长度比例，减小了气隙所占的长度比例，这等效于减小了气隙，也就减小了气隙损耗，因而提高电机出力或增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特征在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成开关磁阻方式工作的电机，所述转子圆周上具有软磁材料制成的转子磁极；所述弧驱定子具有至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对，所述至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈同心的弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少二者的混合结构时，所述弧驱定子位于与所述转子磁极旋转圆周对应的外部圆周、内部圆周、侧部圆周三者中至少二者的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；所述弧驱定子的软磁磁极或软磁磁极对的磁芯上设有定子绕组，用于在所述所述电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使所述转子旋转，或用于在所述所述电子控制系统的控制下使所述定子绕组依相序产生感应电动势。...

【技术特征摘要】
1.一种弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特征在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成开关磁阻方式工作的电机，所述转子圆周上具有软磁材料制成的转子磁极；所述弧驱定子具有至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对，所述至少三个相位的软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈同心的弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少二者的混合结构时，所述弧驱定子位于与所述转子磁极旋转圆周对应的外部圆周、内部圆周、侧部圆周三者中至少二者的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；所述弧驱定子的软磁磁极或软磁磁极对的磁芯上设有定子绕组，用于在所述所述电子控制系统的控制下依相序产生电磁力矩使所述转子旋转，或用于在所述所述电子控制系统的控制下使所述定子绕组依相序产生感应电动势。2.一种弧驱电机，包括转子、弧驱定子以及所述转子、弧驱定子的支撑元件和电子控制系统，其特征在于，所述转子、弧驱定子以及所述支撑元件和所述电子控制系统构成永磁式工作的电机，所述转子圆周上具有永磁式的转子磁极；所述弧驱定子具有与所述转子磁极旋转圆周相适应的软磁磁极或软磁磁极对，所述软磁磁极或软磁磁极对面对所述转子呈弧形分布：当所述电机为外定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的外部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为内定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的内部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为侧定子式电机时，所述弧驱定子位于所述转子磁极旋转圆周的侧部圆周的一段弧或几段弧上，所述弧驱定子对所述转子实行分相控制；当所述电机为外定子、内定子、侧定子这三者中至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，
申请(专利权)人：佛山中锦微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44