一种电动汽车低谐波含量的电动发电机制造技术

本发明专利技术提出一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，属于汽车电机技术领域。其特征在于：包括包括定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、分块转子、非导磁转子铁心和轴；所述定子铁心内侧有12个等宽的定子极，非导磁转子的圆弧形凹槽内嵌有8个能导磁的分块转子铁心，励磁绕组和电枢绕组皆为集中式的短矩绕组，定子铁心上隔极绕制励磁绕组，两个励磁绕组之间的定子极上绕有电枢绕组。分块转子铁心内部线切割出1‑4个平行的“︺”形气隙磁障；使用非导磁轻质材料填充进气隙磁障内。本发明专利技术技术为短磁路电机，相同磁密下铁损耗小；绕组为短矩绕组，绕组没有重叠，减少电机发热。并且分块转子上的气隙磁障能够有效降低电机反电势的偶次谐波，提高运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车低谐波含量的电动发电机
本专利技术涉及一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，属于汽车电机

技术介绍
节能与环保是汽车永远的追求目标。当今社会环境恶化、能源短缺问题日益突出，全社会对节能和环保的要求正促进着新能源汽车的发展。电动汽车作为新能源汽车的代表逐渐成为发展的主要方向。驱动电机是电动汽车要研究的关键技术之一。研发电动汽车驱动电机具有非常重要的意义。电动发电机既能当作电动机运行，又能作为发电机运行。汽车用驱动电机应具有这两种功能，可在起动后为用电设备供电，或在驱动汽车后回收制动能量。目前，国内外用于汽车上的起动发电机，大多数采用的是永磁结构。申请公开号为CN107947462A的专利技术专利：一种起动发电机，该专利技术电机传动轮上的壳体内设有发电组件，发电组件包括设于固定轴上的励磁线圈和设于壳体内壁上的永磁体，因壳体设在传动轮上，故永磁体随着传动轮一起转动，从而切割磁力线进行发电，通过外转子内定子的设置，转子固定在壳体上，壳体既起到保护的作用，又增加了转子的重量使得转子的转动惯性增大从而在输出功率相同的情况下，可以减少发电机的启动能耗。虽然降低了励磁损耗，但存在励磁磁场不可调的缺点。但是稀土永磁现有的产量和储量将逐渐无法满足未来电动汽车的增长需求。因此，必须加大力度研发无稀土的电动汽车电机。专利号为201510916866.1的专利技术专利，公开了一种短端部短磁路分块式开关磁阻电机及其控制电路，电机包括电机定子和转子，定子包括定子铁心和绕组，转子部分包括转子叠压铁芯和非导磁框架。在电机运行过程中，电机通电相至少有两相且该两相相邻，电机内磁场路径由这相邻两相定子齿和该两相定子齿之间的定子轭部、转子叠压铁芯和气隙组成。该专利技术电机运行时，相邻两相同时通电断电，提高电机气隙磁场宽度，提高电机输出转矩，增高电机力密度。但是申请人研究发现偶数极的分块转子电机由于反电势中存在大量的偶数次谐波导致波形不是理想的正弦波，对于电动机，会降低控制精度，增加损耗和转矩脉动;对于发电机，则会降低发电的质量。基于此，本专利技术提出一种兼备电励磁电机优点和分块转子电机优点并具有低偶次谐波含量的电励磁分块转子电机。分块转子铁心内部线切割出1-4个“︺”形气隙磁障，使用非导磁轻质材料填充进气隙磁障内。本专利技术技术为短磁路电机，相同磁密下铁损耗小；绕组为短矩绕组，绕组没有重叠，减少电机发热。并且通过有限元分析软件可知带有气隙磁障的分块转子能够使电机的气隙磁场趋于正弦化，即分块转子上的气隙磁障能够有效降低电机反电势的偶次谐波，提高运行的稳定性。目前申请人经国内外检索，尚未检索到本专利技术所涉及的上述技术。
技术实现思路
为了专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，使其具备互相隔离的短磁路结构、短矩电枢绕组和励磁绕组、并有效减小偶数极分块转子电机的偶次谐波，本专利技术采用如下技术方案：包括定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、分块转子铁心、非导磁转子铁心和轴，其特征在于:所述定子铁心内侧均匀分布有12个形状相同的带极靴的定子极；转子轴上安装有非导磁转子铁心，非导磁转子铁心具有8个圆弧形凹槽，圆弧形凹槽内嵌有由硅钢片叠压而成的分块转子铁心；分块转子铁心内部线切割出1至4个平行的“︺”形气隙磁障，气隙磁障内填充有非导磁轻质材料；相邻两个定子极之间有定子槽，所有的定子槽槽口弧长相等；分块转子铁心外圆弧长度不大于一个定子极弧长与两个定子槽弧长之和；分块转子铁心外圆弧长度大于一个定子极弧长与一个定子槽弧长之和；励磁绕组和电枢绕组皆为集中式的短矩绕组；定子铁心上每隔一个定子极绕制一个励磁绕组，其余定子极上绕有电枢绕组，相邻的励磁绕组绕向相反；相邻的电枢绕组绕向相反；依据相位的不同，电枢绕组分为A相电枢绕组、B相电枢绕组和C相电枢绕组。如上所述的所述的一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，其特征在于：分块转子铁心外圆弧与气隙磁障上端部之间有1-2mm的连接，使分块转子铁心仍为独立的整体模块。如上所述的所述的一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，其特征在于：各个“︺”形气隙磁障厚度相同。如上所述的所述的一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，其特征在于：在非导磁转子铁心轴向开孔，整体转子两侧有不导磁圆盘，不导磁圆盘与整体转子通过铆钉相互铆接。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术的电机定子各相磁路相对独立，各绕组相互隔离，能够有效的防止故障传播；2.本专利技术采用的结构具备电励磁绕组，可以随时调整气隙磁场，同时避免了使用过度开采的稀土资源；3.特殊的定转子结构可以有效地缩小总的磁链长度，减小铁耗；4.“︺”形气隙磁障的加入能够改变分块转子各个部位的铁心磁阻，使得q轴磁阻大于的d轴磁阻，d轴电感的增加也提高了电机的磁阻转矩；5.电机结构上加入“︺”形气隙磁障，能够削弱由于定子极相对的同一相磁通方向相反，导致磁链和反电势具有偶次谐波的问题，通过改变原分块转子圆弧方向气隙磁场，削弱反电势中偶次谐波，使电机反电势波形接近正弦，减小电机谐波和转矩脉动；6.绕组为短矩绕组，端部较短可以节省大量的铜材，并能减少发电机发热，提高发电机效率。附图说明图1是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机结构示意图。其中：1、定子铁心，2、励磁绕组，3、电枢绕组，4、分块转子，5、气隙磁障，6、非导磁转子铁心，7、轴。图2是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机嵌线图。其中：1-12分别代表12个极，F、A、B和C分别代表励磁绕组和A相电枢绕组、B相电枢绕组和C相电枢绕组。图3是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机分块转子铁心放大示意图。图4是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机有限元分析磁路示意图。图5是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机相反电势各次谐波示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术创造做进一步详细说明。图1本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机结构示意图。包括定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、分块转子、气隙磁障、非导磁转子铁心和轴；所述定子铁心内侧均匀分布有12个等宽的定子极；非导磁转子铁心位于定子铁心内侧并固定在轴上，非导磁转子铁心具有8个圆弧形凹槽，圆弧形形凹槽内嵌有由硅钢片叠压而成的分块转子铁心；分块转子铁心内部线切割出1-4个“︺”形气隙磁障；使用非导磁轻质材料填充进气隙磁障内；本实施例中切割出2个“︺”形气隙磁障；两个定子极之间有定子槽，所有的定子槽槽口弧长相等；分块转子铁心外圆弧长度不大于一个定子极弧长与两个定子槽弧长之和；分块转子铁心圆弧长度大于一个定子极弧长与一个定子槽弧长之和。图2是本专利技术一种电动汽车低谐波含量的电动发电机嵌线图。其中：1-12分别代表12个极，F、A、B和C分别代表励磁绕组和A相电枢绕组、B相电枢绕组和C相电枢绕组。励磁绕组和电枢绕组皆为集中式的短矩绕组；定子铁心上每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，包括定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、分块转子铁心、非导磁转子铁心和轴，其特征在于:/n所述定子铁心内侧均匀分布有12个形状相同的带极靴的定子极；/n转子轴上安装有非导磁转子铁心，非导磁转子铁心具有8个圆弧形凹槽，圆弧形凹槽内嵌有由硅钢片叠压而成的分块转子铁心；/n分块转子铁心内部线切割出1至4个平行的“︺”形气隙磁障，气隙磁障内填充有非导磁轻质材料；/n相邻两个定子极之间有定子槽，所有的定子槽槽口弧长相等；分块转子铁心外圆弧长度不大于一个定子极弧长与两个定子槽弧长之和；分块转子铁心外圆弧长度大于一个定子极弧长与一个定子槽弧长之和；/n励磁绕组和电枢绕组皆为集中式的短矩绕组；定子铁心上每隔一个定子极绕制一个励磁绕组，其余定子极上绕有电枢绕组，相邻的励磁绕组绕向相反；相邻的电枢绕组绕向相反；依据相位的不同，电枢绕组分为A相电枢绕组、B相电枢绕组和C相电枢绕组。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车低谐波含量的电动发电机，包括定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、分块转子铁心、非导磁转子铁心和轴，其特征在于:
所述定子铁心内侧均匀分布有12个形状相同的带极靴的定子极；
转子轴上安装有非导磁转子铁心，非导磁转子铁心具有8个圆弧形凹槽，圆弧形凹槽内嵌有由硅钢片叠压而成的分块转子铁心；
分块转子铁心内部线切割出1至4个平行的“︺”形气隙磁障，气隙磁障内填充有非导磁轻质材料；
相邻两个定子极之间有定子槽，所有的定子槽槽口弧长相等；分块转子铁心外圆弧长度不大于一个定子极弧长与两个定子槽弧长之和；分块转子铁心外圆弧长度大于一个定子极弧长与一个定子槽弧长之和；
励磁绕组和电枢绕组皆为集中式的短矩绕组；定子铁心上每隔一个定子极绕制一个励...

【专利技术属性】
技术研发人员：史立伟，李林涛，荆建宁，尹红彬，王爱传，高志东，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37