直流变频无刷力矩电机制造技术

一种涉及电机主要用于电动车辆的直流变频无刷力矩电机，其中部矽钢冲片叠组，构成电机定子部件，矽钢冲片上设有９个呈周向均布的心形槽或直槽，该为电机绕组线圈槽；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，通过主轴轴承和电机端盖构成电机转子部件，磁圈由１０片瓦状并按Ｎ－Ｓ－Ｎ－Ｓ方式圆周均布的磁钢组成，构成５对磁场；相应的电机三相绕组为９组线圈，并依照排列顺序和连接顺序每两组相邻两边相互重叠放在９个绕线槽里；每隔三槽设有一个电磁控制元件霍尔，设定相角为２４０°。当通电时，主轴固定，转子转动。本实用新型专利技术具有转速高、效率高、耗材省等优点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机，主要用于电动车辆的直流变频无刷力矩电机。
技术介绍
中国专利ZL03229449.2电动车用无刷电机与其它无刷电机一样，具有结构简单、性能可靠等优点，被广泛应用于电动车辆。但它们存在以下缺陷无法实现高速运转、其角速度不得大于每秒1500°，当大于2500°即不能使用；局限于低速，电机力矩脉动小，因此定子径向和轴向尺寸过大，成本高，耗材大，影响电动车辆轻型化；无法克服空载电流大问题，因为电动车辆转速超出电机许用转速，控制系统与转速不同步，存在较大误差，电机反电动势大，效率相对较低。
技术实现思路
为了克服已有技术的缺陷，本技术提供了直流变频无刷力矩电机，这种装置在解决转速局限难题的同时，实现高效率、小体积、低成本的目的。本技术实现上述目的的技术方案是其中部设有电机定子，定子由矽钢冲片叠组与电机主轴构成，所述矽钢冲片叠组上设有9个呈周向均布的心形槽，该心形槽为电机绕线槽；外套有磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，磁圈支架通过电机主轴和左右端盖轴承构成电机转子部件，所述磁圈由10片瓦状并按照N-S-N-S方式圆周均布的磁钢组成，构成5对磁场；电机三相绕组线圈为9组线圈且依排列顺序和连接顺序，每两组相邻两边相互重叠放在矽钢冲片叠组的9个绕线槽里；电磁控制元件霍尔数量3个，分别以120°夹角安装在矽钢片叠组绕组线圈输出端的槽位边缘上。本技术工作原理和有益效果是电机三相绕组，直流电源经过霍尔和主板控制系统变频，以正弦波三相脉冲输入，因相吸或相斥推动转子和定子相对运动，当定子固定，转子顺向或逆向旋转。改多槽数为少槽数，改多极为少极，增大力矩脉动，改善电磁效应，大大提高电机效率。尤其创造性地设计相角240°，突破控制系统与高转速即高频存在误差难题，有效降低空载电流。由于能量转化为速度即动能，所以高速电机单位功率耗材少，达到节能目的。经过严格测试，180～500W空载电流0.2～0.3A，额定转速为3000r/min；转速在5000～10000r/min，空载电流为0.8A。适用转速范围500～10000r/min，整机效率达到96.8％以上，从而全面改善无刷电机性能。本技术可广泛应用于电动车辆，包括电动汽车等。附图说明图1为本技术直流变频无刷力矩电机主视纵向剖面结构示意图；图2为本技术直流变频无刷力矩电机与A-A对应的剖面结构示意图；图3为本技术直流变频无刷力矩电机磁钢示意图。在图1、2、3中1--磁圈支架 2--电机定子3--右电机端盖4--电机主轴5--右主轴轴承6--磁钢7--左电机端盖8--电机主轴引线孔9--右主轴轴承10--绕组线圈11--心形槽(或绕线槽) 12--霍尔具体实施方式本技术公开了一种涉及电机，主要用于电动车辆的直流变频无刷力矩电机，其中部设有电机定子2，定子2由矽钢冲片叠组与电机主轴4构成，所述矽钢冲片叠组上设有9个呈周向均布的心形槽11，该心形槽为电机绕线槽；外套有磁圈，磁圈固定在磁圈支架1上，磁圈支架通过电机右主轴轴承5和左主轴轴承9和右电机端盖3、左电机端盖7构成电机转子部件，所述磁圈由10片瓦状并按照N-S-N-S方式圆周均布的磁钢6组成，构成5对磁场；电机三相绕组线圈10为9组线圈且依排列顺序和连接顺序，每两组相邻两边相互重叠放在矽钢冲片叠组的9个绕线槽11里；电磁控制元件霍尔12数量为3个，分别以120°夹角安装在矽钢片叠组绕组线圈输出或输入端的槽位边缘上。磁钢6可以紧挨也可以间隙排列。心形槽11可以是直槽。电机三相绕组线圈10每相3组线圈，绕线方向是第一组逆向，第二组顺向，第三组逆向；每相第一组始端为引出或输入线，每相第三组末端相接，构成三相闭合电路。电磁控制元件霍尔12可以设在矽钢片叠组与左主轴轴承9之间垫圈上，位置与三相绕组始端对应，夹角为120°；可以另设磁钢(或软磁)在左电机端盖7轴承位上，磁钢尺寸相对磁钢6按比例缩小，排列、位置和数量与磁钢6相对应，另设的磁钢可以设在霍尔12外侧，彼此组成磁控制系统。方位左、右、顺、逆是为文字描述的便利，将其中任意反向，不影响本专利的实施。权利要求1.直流变频无刷力矩电机，其中部设有电机定子，定子由矽钢冲片叠组和电机主轴构成；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，磁圈支架通过电机主轴轴承和左右电机端盖构成电机转子部件；电机三相绕组，线圈绕在定子上，相应的电磁控制元件霍尔均匀分布在定子边缘，组成三相电源输入系统，其特征在于所述的三相绕组，相角为240°。2.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于所述的矽钢冲片叠组上设有9个呈周向均布的心形槽或直槽，该心形槽或直槽为电机绕组的绕线槽。3.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于所述的磁圈由10片瓦状并按N-S-N-S方式圆周均布的磁钢组成，构成5对磁场。4.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于所述电机三相绕组为9组线圈并依照排列顺序和连接顺序，每两组相邻两边相互重叠放在矽钢冲片叠组的9个绕线槽里。5.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于电磁控制元件霍尔数量为3个，分别以120°夹角安装在绕组线圈3条导线引出槽位边缘上。6.如权利要求1或2所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于所述的矽钢冲片的外径是60～300毫米，叠组厚度是15～200毫米。7.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于所述的磁钢的宽C15～100毫米，厚A2.5～5毫米，弧长B15～90毫米。8.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于电源线、电磁控制元件霍尔导线通过电机主轴引线孔进入或引出。9.如权利要求1所述的直流变频无刷力矩电机，其特征在于三相绕组，每相三组线圈，绕线方向是第一组逆向，第二组顺向，第三组逆向；每相第一组始端为了引出或输出线，每相第三组末端相接，构成三相闭合电路。专利摘要一种涉及电机主要用于电动车辆的直流变频无刷力矩电机，其中部矽钢冲片叠组，构成电机定子部件，矽钢冲片上设有9个呈周向均布的心形槽或直槽，该为电机绕组线圈槽；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，通过主轴轴承和电机端盖构成电机转子部件，磁圈由10片瓦状并按N－S－N－S方式圆周均布的磁钢组成，构成5对磁场；相应的电机三相绕组为9组线圈，并依照排列顺序和连接顺序每两组相邻两边相互重叠放在9个绕线槽里；每隔三槽设有一个电磁控制元件霍尔，设定相角为240°。当通电时，主轴固定，转子转动。本技术具有转速高、效率高、耗材省等优点。文档编号H02K3/12GK2894034SQ200620008888公开日2007年4月25日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日专利技术者杨光笋 申请人:杨光笋, 章新新本文档来自技高网...

【技术保护点】
直流变频无刷力矩电机，其中部设有电机定子，定子由矽钢冲片叠组和电机主轴构成；外套磁圈，磁圈固定在磁圈支架上，磁圈支架通过电机主轴轴承和左右电机端盖构成电机转子部件；电机三相绕组，线圈绕在定子上，相应的电磁控制元件霍尔均匀分布在定子边缘，组成三相电源输入系统，其特征在于所述的三相绕组，相角为２４０°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光笋，
申请(专利权)人：杨光笋，章新新，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]