铜损减少型驱动电动机制造技术

本发明专利技术的铜损减少型驱动电动机，其特征在于，由从中心向外围宽幅逐渐变大，随此结构在内部以锥形（Taper）形成空的空间，即线圈空间（2）的芯槽锲（1）和，与上述线圈空间（2）形状一致，形成无死空间(DeadSpace)、成为最大面积的锥形（Taper）结构相层叠，至少由第一、二、三、四线圈(11,12,13,14)组成，低速行驶时线圈（20,30）的铜损耗约降低21%，在整个区域内提高饱和磁通量密度及反电动势，与同程度的电流密度电动机相比使用了增大了的线圈，减少了自身重量及永久磁铁的使用量，特别是降低了线圈发热对其它构件引起的耐久性下降现象。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合型动力车或电动汽车的驱动电动机，尤其是一种驱动电动机，改变形成磁力矢量的线圈形状，从而降低铜损耗。
技术介绍
一般，混合型动力车或电动汽车都会应用驱动电动机。提高驱动电动机的效率，可提高混合型动力车的燃料效率(每升油行驶距离)，电动汽车可提高行驶的距离(每充电一次行驶的距离)。图4显示的是一般的混合型动力车或电动汽车应用的驱动电动机的损失率(LossRate)ο 图4 (甲)所示的是市内行驶(低速1，OOOrpm)时的状态，如图所示驱动电动机(80KW)当中以20度为基准时，能看得出，因为频率较低，永久磁铁及转子、定子的铁损较低，但是相反铜损耗很大。此时,总损耗当中铜损耗约占94%。这是由于，在市内行驶状态时其速度为低速，但是又要求高转矩而引起的结果。相反，图4 (乙)是在高速公路行驶(高速11，500rpm)时的状态，如图所示驱动电动机(80KW)当中，铜损耗与低速行驶时相比低了很多，但是由于提高了频率，铁损随之增高了很多。这是由于，铁损是由涡流损耗和滞留损耗组成的。但是，此时总损耗当中铜损耗所占比率约为45%，也占有很高的比率。这是由于，此时为高速状态，同时又是低转矩的原因。如上所述，可知为了提高驱动电动机的效率，就要降低损耗，特别是要降低由线圈引起的铜损耗。通常，增加线圈的面积可减少铜损耗，减少铜损耗是实现高效率驱动电动机的最关键因素。图3是，如上所述，为了降低铜损耗而设置的驱动电动机线圈结构。如图3甲所示，线圈200是通常用的环形线圈，但是其结构是为了减少线圈200在芯槽锲100的芯空间101所占有的空间，因此相对的减少了其线圈直径。在此，上述芯空间101是根据芯槽锲100的宽幅的增加(Sb)而空间也随之增加(Sa)的结构形成，芯空间101同时又划分为至少二个分离空间101a、101b。此时，用小直径线圈200稠密的填充芯空间101，相对的减少了芯空间101的空的空间(Empty Space)，即死空间(Dead Space)。但是，在电动机性能角度上降低线圈200的直径是有限的，因此，如图3甲放大部分所示，在芯空间101当中必定会存在死空间，导致了降低铜损耗的有限性。相反，图3乙是，线圈400与芯槽锲300的芯空间301形成相同的结构，从而避免了类似于环形线圈的死空间存在。这时，上述芯空间301是由与芯槽锲100的宽幅增加(tb)相应宽幅(ta)形成，上述芯空间301上的线圈400至少要形成四层的结构。因此，在此状态下可增加线圈400的面积或线圈数量，则与环形线圈相比更能减少铜损耗，从而可进一步接近高效率驱动电动机的设计目标。这是由于，根据磁动势F=N(转数)*1 (电流)的特性，使用同样的电流也可以增大磁动势，磁动势的增大又能增加转矩，可改善输出密度。但是，如上述结构，芯槽锲300可逐渐增大宽幅(tb)，但是线圈400形成一定的宽幅(ta),如图3乙右图所示,必定会存在着饱和磁通量密度及磁动势相对稀薄的领域(a)。因此，虽然与环形线圈相比，相对的减少了铜损耗，但还是存在着如上所述的饱和磁通量密度及磁动势稀薄的领域(a)，因此在开发高效率驱动电动机方面还是存在着一定的缺点。
技术实现思路
技术课题 考虑到如上所述问题点，本专利技术提供，根据逐渐增大的宽幅线圈宽幅也随之增加，在整个范围内提高饱和磁通量密度及反电动势，提高效率，同时又避免了死空间的存在，使线圈面积最大化，从而降低了铜损耗，实现高效率的、铜损减少型驱动电动机的目的。技术方案 为了达到上述目的，本专利技术提供一种铜损减少型驱动电动机，其特征在于，包括从中心向外围宽幅逐渐变大的芯槽锲；在上述芯槽锲内部根据芯槽锲形状，从中心向外围宽幅逐渐变大的空的空间，即线圈空间；与上述线圈空间形状相一致，以无死空间(Dead Space)状态绕卷，在绕卷状态下相互层叠的、至少为一个以上的线圈。上述线圈空间，从中心向外围形成锥形。在上述线圈空间层叠的线圈，其数量为四个，且上述四个线圈向上述线圈空间外围，其大小逐渐增大。有益效果 此专利技术，根据逐渐增大的宽幅，线圈宽幅也随之增大，在整个领域提高了饱和磁通量密度及反电动势，具有高效率驱动电动机的效果，特别是市内行驶等低速行驶时铜损耗与以往的结构相比降低了约21%的效果。另外，在本专利技术当中，电动机无死空间，从而使线圈面积最大，大幅度地降低了铜损耗。在同程度的电流密度电动机当中，绕卷了比铁还要低比重的线圈，减少了电动机整体重量，特别是减少了永久磁铁的用量，降低了成本。另外，由于减少了铜损耗，还降低了线圈的导热系数，因此降低了线圈的发热对其他零部件耐久性的影响。附图说明图I是本专利技术即铜损减少型驱动电动机线圈构成 图2是本专利技术即铜损减少型驱动电动机芯部位的磁场矢量 图3是以往的驱动电动机线圈结构 图4是通常在混合型动力车或电动汽车当中驱动电动机所发生的损失率(Loss Rate)显示图。附图标记说明 I 芯槽锲2 :线圈空间 10 :线圈单元11，12，13，14:第一、二、三、四线圈。具体实施例方式下面参照附图，详细说明本专利技术的实施例。此实施例只是其中的一例，在本专利技术所属
里具有常规知识者可实现多种形态，因此并不只局限在此实施例范围。图I显示的是，此实施例的铜损减少型驱动电动机的线圈构成。如图所示，线圈单元10是绕卷组成芯(Core)的芯槽锲I内部空的空间，即线圈空·间2，但是为了防止线圈空间2内形成死空间(Dead Space)，使上述线圈单元10的形状与线圈空间2 —致。上述芯槽锲I从中心向外围其宽幅(Ta)逐渐变大，在芯槽锲区间内部形成线圈空间2 ;上述线圈空间2其形状与芯槽锲I的形状要一致。即上述线圈空间2其下端的宽幅(Tb)要比上端的宽幅(Tc)大，形成从下端的宽幅(Tb )到上端的宽幅(Tc )其宽幅逐渐增大的锥形(Taper )。上述线圈空间2成锥形(Taper)结构，芯槽锲I从中向道外围其宽幅逐渐增大，但还是能形成一定的饱和磁通量密度及磁动势。并且，上述线圈单元10与线圈空间2的锥形一致，形成无死空间(Dead Space)的紧凑型，并且分成至少为I个以上线圈。在本实施例中，上述线圈由第一、二、三、四线圈11、12、13、14形成四对，从上述第一线圈11向第二线圈12、第三线圈13及第四线圈14，其结构逐渐变大，与线圈空间2的锥形一致。S卩，上述第一线圈11与线圈空间2的下部宽幅(Tb)相同，上述第四线圈14与线圈空间2的上部宽幅(Tc)相同。图2所示的是,本实施例的铜损减少型驱动电动机芯部位的磁场矢量。如图2甲所示，芯部位的磁场矢量图当中可得知，由芯槽锲I的逐渐增大而发生的饱和磁通量密度及磁动势稀薄领域(A)的磁场也均匀，并且从图2乙可得知，反电动势最大为21. lOVrms，此反电动势与以往的技术相比降低了约21%。如上所述，本实施例中的驱动电机，由从中心向外围宽幅逐渐变大，随此结构在内部以锥形(Taper)形成空的空间，即线圈空间2的芯槽锲I和，与上述线圈空间2形状一致，形成无死空间(Dead Space)、成为最大面积的锥形(Taper)结构相层叠,至少由第一、二、三、四线圈11、12、13、14组成。因此，在低速行驶时线圈20、30的铜损降低约21%，可在整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜损减少型驱动电动机，其特征在于，包括：从中心向外围宽幅逐渐变大的芯槽锲；在上述芯槽锲内部根据芯槽锲形状，从中心向外围宽幅逐渐变大的空的空间状态，即线圈空间；与上述线圈空间形状相一致，以无死空间(Dead？Space)状态绕卷，在绕卷状态下相互层叠的、至少为一个以上的线圈。

【技术特征摘要】
2011.07.27 KR 10-2011-00745261.一种铜损减少型驱动电动机，其特征在于，包括 从中心向外围宽幅逐渐变大的芯槽锲； 在上述芯槽锲内部根据芯槽锲形状，从中心向外围宽幅逐渐变大的空的空间状态，即线圈空间； 与上述线圈空间形状相一致，以无死空间(Dead Space)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑大成，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：