一种减振开关磁阻轮毂电机制造技术

本发明专利技术公开一种减振开关磁阻轮毂电机，定子由沿圆周方向均匀分布的Ns个C形定子分块组成，每个C形定子分块的轴向截面都呈C形，C形开口均朝向外端，沿所有的C形开口中心的圆周方向上均匀分布了组成转子的Nr个转子分块，每个转子分块的内外径分别对应地等于C形开口的内外径，转子分块轴向上的两端面与C形开口轴向上的两端面之间留有轴向气隙；每个C形定子的个定子齿上均绕有绕组；Nr个转子分块固定连接同一个非导磁转子固定装置上，非导磁转子固定装置的外壁固定套接轮毂的内壁；定子和转子之间不产生径向力，降低了电机在垂直方向上变形，减小了轮毂的垂直振动，同时轴向力相互抵消，降低了电机运行时的振动噪音。

A damping switch reluctance hub motor

The invention discloses a vibration damping switched reluctance hub motor. The stator is composed of N s C-shaped stators which distribute uniformly along the circumference direction. The axial section of each C-shaped stator block is C-shaped. The C-shaped opening faces to the outer end. The N R-shaped rotor blocks which constitute the rotor are evenly distributed along the circumference direction of all C-shaped opening centers. The inner and outer diameters of each rotor block correspond to the inner and outer diameters of the C-shaped opening respectively, and there is an axial air gap between the two ends of the rotor block axial and the two ends of the C-shaped opening axial; windings are wound on the teeth of each C-shaped stator; Nr rotors are fixed in blocks and connected to the same non-magnetic-conducting rotor fixing device without conduction. The outer wall of the magnetic rotor fixing device fixes the inner wall of the hub; there is no radial force between the stator and the rotor, which reduces the deformation of the motor in the vertical direction, reduces the vertical vibration of the hub, and the axial force cancels each other, and reduces the vibration noise of the motor in operation.

【技术实现步骤摘要】
一种减振开关磁阻轮毂电机
本专利技术属于电机
，具体为一种开关磁阻轮毂电机。
技术介绍
相比于传统电动汽车，轮毂电机封闭于轮毂之内直接驱动车轮，省去了轮边传动系统及其噪声，因此，轮毂电机降低了整车的噪声。利用开关磁阻电机作为轮毂电机最大的不足在于开关磁阻电机的转矩脉动大，振动噪声相比于其它电机更大，因此制约了开关磁阻电机在轮毂上的应用。中国专利公开号为CN203896057U、名称为“一种开关磁阻轮毂电机”公开了一种多相12/16的开关磁阻电机，由于其相间机械相位角小，使得相间切换平滑过渡，减小了振动和噪音。中国专利公开号为CN206149116U、名称为“电动车、车轮及开关磁阻电机、开关磁阻电机系统”，公开了一种多相轮毂电机，在绕组两端和中部都设置引出端，可以实现输出功率的多档位调节，可靠性强。以上两项公开专利技术的不足之处在于：都是在通过增加开关磁阻电机的相数来减小转矩脉动和噪声的同时增加了电机结构和控制的复杂性，降噪效果有限。中国专利公开号CN05356629A、名称为“一种高容错性模块化开关磁阻电机及其驱动控制系统”，公开了一种模块化开关磁阻电机，该电机由多个在电机旋转圆周方向上均匀分布的E形定子和三段沿轴向分布的转子组成，各相电路和磁路相互隔离，容错性好。中国专利公开号为CN101557153A、名称为“E形模块化定子分段转子开关磁阻电机”，公开了一种由E形模块化定子和分段转子组成的开关磁阻电机，磁路相对独立，高速运行时阻力小。以上两面公开专利技术的不足之处在于：并未解决普通开关磁阻电机径向力大的问题，因此减振效果不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有普通开关磁阻电机的定转子气隙处的磁通都是沿电机径向方向、产生了较大的径向力、增加了电机垂直振动的问题，提出了一种振动噪音小的减振开关磁阻轮毂电机，能减小使用开关磁阻轮毂电机的电动汽车的垂直振动。为了实现上述目的，本专利技术一种减振开关磁阻轮毂电机具体采用如下方案：最中间是非导磁定子固定装置，非导磁定子固定装置外同轴套有定子，定子由沿圆周方向均匀分布的Ns个C形定子分块组成，每个C形定子分块的轴向截面都呈C形，C形开口均朝向外端，沿所有的C形开口中心的圆周方向上均匀分布了组成转子的Nr个转子分块，每个转子分块的内外径分别对应地等于C形开口的内外径，转子分块轴向上的两端面与C形开口轴向上的两端面之间留有轴向气隙；每个C形定子分块的内部空间形成一个定子槽，定子槽的轴向两侧是两个定子齿，每个定子齿上均绕有绕组；Nr个转子分块固定连接同一个非导磁转子固定装置上，非导磁转子固定装置的外壁固定套接轮毂的内壁、内端在径向上向内穿过Ns个C形开口进入定子槽中。进一步地，Ns和Nr关系满足：LCM(Ns,Nr)＝mNrLCM为取最小公倍数，电机相数为m。本专利技术采用上述技术方案后的有益效果是：1、本专利技术电机磁回路主要沿轴向分布，定子和转子之间不产生径向力，降低了电机在垂直方向上变形，减小了轮毂的垂直振动，提高了车辆的乘坐舒适性，同时轴向力相互抵消，因此电机壳体变形小，降低了电机运行时的振动噪音；2、本专利技术电机的磁回路只经过自身励磁的定子极，不通过其他定子极，因此各个磁路独立，没有互感。3、本专利技术的所有部件结构简单、紧凑、容错性高且便于检修。4、本专利技术中转子的分块体积小，节省了电机内部空间。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明；图1是本专利技术中定子和转子结构布置的立体图；图2是本专利技术的轴向剖视图；图3是本专利技术的径向剖面图；图4是图2中C形定子分块和绕组的结构图；图5是本专利技术工作时电机位于最大电感位置时的磁通路径图；图中：1、定子：1-1、定子顶部，1-2、定子中部，1-3、定子底部；1-4、梯形键；2、转子；3、绕组；4、非导磁定子固定装置；5、非导磁转子固定装置；6、压板；7、轮毂。具体实施方式参见图1、图2和图3，本专利技术包括非导磁定子固定装置4、定子1、转子2和绕组3。最中间是非导磁定子固定装置4，非导磁定子固定装置4外同轴套有定子1，定子1的内壁与非导磁定子固定装置4的外壁固定连接在一起。定子1由Ns个C形定子分块组成，Ns个C形定子分块沿非导磁定子固定装置4外的圆周方向均匀分布，相邻两个C形定子分块之间的夹角为360/Ns度。每个C形定子分块的轴向截面都呈C形，C形开口均朝向外端。每个C形定子分块都由硅钢片叠压而成。参见图4，C形定子分块各部分的宽度均相等。每个C形定子分块的内部空间形成一个定子槽1-5，定子槽1-5的轴向两侧是两个定子齿1-2，每个定子齿1-2上均绕有绕组3。定子槽1-5的内侧是定子轭部1-3，定子轭部1-3上不绕绕组4，定子槽1-1的外侧是C形开口1-1。每定子轭部1-3的内壁在径向向内延伸梯形键1-4，通过梯形键1-4固定嵌入在非导磁定子固定装置4的外壁内，使定子1与非导磁定子固定装置4固定在一起。连接时，在非导磁定子固定装置4上加工了Ns个梯形槽，Ns个梯形键1-4与Ns个梯形键槽相配合，将定子1固定在非导磁定子固定装置4上。C形分块定子开口处正对于电机径向外端，开口处为转子旋转轨迹空间，C形分块定子沿定子轴向中心线对称。参见图2和图3，沿所有的C形定子分块的C形开口1-1中心的圆周方向上均匀分布Nr个转子分块，Nr个转子分块共同组成转子2。相邻两个转子分块之间的夹角为360/Nr度。每个转子分块的轴向截面和径向截面都呈矩形。转子分块在轴向上的长度小于C形开口1-1在轴向上的长度，转子分块在轴向上的两端面与C形开口1-4在轴向上的两端面之间留有轴向气隙，因此，转子分块与C形定子分块不干涉。每个转子分块都由硅钢片叠压而成。每个转子分块的内外径分别对应地等于C形开口1-1的内外径，即每个转子分块的外径等于C形开口1-4的外径，也等于定子1的外径，每个转子分块的内径等于C形开口1-4的内径，也等于定子槽1-5的外径。当转子2旋转时，转子2穿过C形开口1-1的空间，C形开口1-1处成为转子2的部分旋转轨迹空间。Nr个转子分块共同固定连接在一个圆环形的非导磁转子固定装置5上，非导磁转子固定装置5的外壁固定套在轮毂7的内壁上，非导磁转子固定装置5的外径等于轮毂7的内径，与轮毂7固定连接在一起，带动轮毂7同轴转动。非导磁转子固定装置5在径向上的内端向内穿过Ns个C形定子分块的C形开口1-1，进入Ns个C形定子分块的定子槽1-5中，并且非导磁转子固定装置3的内径大于定子槽1-5的内径，与C形定子分块不发生干涉。非导磁转子固定装置5加工材料为非导磁材料，其上加工了Nr个轴向矩形通孔，每个轴向矩形通孔中紧密固定嵌有一个转子分块，用于固定转子2。转子分块的在轴向上的两端面与轴向矩形通孔在轴向上的两端面平齐。当转子2旋转时，转子2穿过每个C形开口1-4的空间，C形开口1-4成为转子2的部分旋转轨迹空间。C形定子分块的个数Ns和转子分块的个数Nr关系满足：LCM(Ns,Nr)＝mNrLCM为取最小公倍数，电机相数为m。非导磁定子固定装置4呈现三段阶梯轴，中间段轴的外径大于两端轴的外径，呈中间粗两段细的三段阶梯轴。中间段轴的上加工Ns个梯形槽，用于固定C形定子分块，实现定子1的径向定位，梯形槽的大小与部梯形键1-4大小相同，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减振开关磁阻轮毂电机，最中间是非导磁定子固定装置(4)，非导磁定子固定装置(4)外同轴套有定子(1)，其特征是：定子(1)由沿圆周方向均匀分布的Ns个C形定子分块组成，每个C形定子分块的轴向截面都呈C形，C形开口(1‑1)均朝向外端，沿所有的C形开口(1‑1)中心的圆周方向上均匀分布组成转子(2)的Nr个转子分块，每个转子分块的内外径分别对应地等于C形开口(1‑1)的内外径，转子分块轴向上的两端面与C形开口(1‑4)轴向上的两端面之间留有轴向气隙；每个C形定子分块的内部空间形成一个定子槽(1‑5)，定子槽(1‑5)的轴向两侧是两个定子齿(1‑2)，每个定子齿(1‑2)上均绕有绕组(3)；Nr个转子分块固定连接同一个非导磁转子固定装置(5)上，非导磁转子固定装置(5)的外壁固定套接轮毂(7)内壁、内端在径向上向内穿过Ns个C形开口(1‑1)进入定子槽(1‑5)中。

【技术特征摘要】
1.一种减振开关磁阻轮毂电机，最中间是非导磁定子固定装置(4)，非导磁定子固定装置(4)外同轴套有定子(1)，其特征是：定子(1)由沿圆周方向均匀分布的Ns个C形定子分块组成，每个C形定子分块的轴向截面都呈C形，C形开口(1-1)均朝向外端，沿所有的C形开口(1-1)中心的圆周方向上均匀分布组成转子(2)的Nr个转子分块，每个转子分块的内外径分别对应地等于C形开口(1-1)的内外径，转子分块轴向上的两端面与C形开口(1-4)轴向上的两端面之间留有轴向气隙；每个C形定子分块的内部空间形成一个定子槽(1-5)，定子槽(1-5)的轴向两侧是两个定子齿(1-2)，每个定子齿(1-2)上均绕有绕组(3)；Nr个转子分块固定连接同一个非导磁转子固定装置(5)上，非导磁转子固定装置(5)的外壁固定套接轮毂(7)内壁、内端在径向上向内穿过Ns个C形开口(1-1)进入定子槽(1-5)中。2.根据权利要求1所述的一种减振开关磁阻轮毂电机，其特征是：Ns和Nr关系满足：LCM(Ns,Nr)＝mNrLCM为取最小公倍数，电机相数为m。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓东，刁凯凯，陈龙，周卫琪，杨泽斌，韩守义，李可，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32