铜损减少型驱动电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种驱动电动机，由形成空空间的下端线圈空间（3）的下端槽锲（2）和与上述下端槽锲（2）成阶梯型且形成比上述下端线圈空间（3）更大空间的上端线圈空间（5）的上端槽锲（4）组成的芯槽锲（1）和上述下端线圈空间（3）和上端线圈空间（5）的形状相一致、无死空间、形成最大面积的下端线圈体（20）及上端线圈体（30）组成，低速行驶时线圈（20、30）的铜损耗约降低11%，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，包括从中心向外侧宽幅逐渐增大，与下端槽锲成阶梯型的上端槽锲形成的芯槽锲；上述下端槽锲内部形成的空空间，即下端线圈空间；与上述下端线圈空间相比更大的空间、在上述上端槽锲内部形成的空空间，即上端线圈空间；与上述下端线圈空间形状一致，以无死空间(DeadSpace)状态绕卷的下端线圈体；与上述上端线圈空间形状一致，以无死空间(Dead Space)状态绕卷的上端线圈体。上述上端槽锲的宽幅与上述下端槽锲宽幅相比变窄，形成阶梯型芯槽锲结构，上述上端槽锲的宽高与上述下端线圈空间一致，上述下端槽锲的宽高与上述上端线圈空间一致。上述下端线圈空间和上述上端线圈空间，形状上无整体的变化，形成一定的直四角。上述下端线圈空间和上述上端线圈空间是相互连通的结构。上述下端线圈体和上述上端线圈体是相互分离的，上述下端线圈空间和上述上端线圈空间各自至少绕卷一个以上的线圈 上述至少绕卷一个以上的线圈，以同样的大小和形状组成。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11%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 :下端槽锲 3,5 :线圈空间4 :上端槽锲 10 :线圈单元20 :下端线圈体 21，31 :第一线圈22，32 :第二线圈 30 :上端线圈体。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I甲所示，线圈单元10是绕卷组成芯(Core)的芯槽锲I内部空空间，即线圈空间3、5，但是为了防止线圈空间3、5内形成死空间(Dead Space)，使上述线圈单元10的形状与线圈空间3、5 —致。上述芯槽锲1，其结构为从中心向外围宽幅逐渐增大的结构，在芯槽锲区间内部形成线圈空间3、5，但是形成上述线圈空间3、5的芯槽锲区间分为朝向中心的芯槽锲部位即下端槽锲2以及与此相接、朝向为外侧的芯槽锲部位即上端槽锲4两个部分。上述上端槽锲4的宽幅(Tb)与上述下端槽锲2的宽幅(Ta)相比较窄，上述下端槽锲2和上端槽锲4在圆周方向上形成阶梯型结构。另外，上述线圈空间3、5由下端槽锲2内部形成的下端线圈空间3和上端槽锲4内部形成的上端线圈空间5组成，上述下端线圈空间3的宽幅(Wa)与上述上端线圈空间5的宽幅(Wb)相比较大。如上所述，上述上端线圈空间5的宽幅(Wb)与上述下端线圈空间3的宽幅(Wa)相比较大，因此即使芯槽锲(I)从中心向外侧宽幅逐渐增大，也能形成一定的饱和磁通量密度和磁动势。另外，上述线圈单元10的组成包括在芯槽锲I的下端槽锲2形成的下端线圈空间3的下端线圈体20和在芯槽锲I的上端槽锲4形成的上端线圈空间5的上端线圈体30构成。上述下端线圈体20由具有同样大小和形状的第一线圈21和第二线圈22成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜损减少型驱动电动机，其特征在于，包括：从中心向外侧其宽幅逐渐变大，与下端槽锲成阶梯型结构的上端槽锲形成的芯槽锲；在上述下端槽锲内部形成的空空间，即下端线圈空间；比上述下端线圈空间更大的、在上述上端槽锲内部形成的空空间，即上端线圈空间；与上述下端线圈空间形状一致、以无死空间状态绕卷的下端线圈体；与上述上端线圈空间形状一致、以无死空间状态绕卷的上端线圈体。

【技术特征摘要】
2011.07.27 KR 10-2011-00745251.一种铜损减少型驱动电动机，其特征在于，包括 从中心向外侧其宽幅逐渐变大，与下端槽锲成阶梯型结构的上端槽锲形成的芯槽锲； 在上述下端槽锲内部形成的空空间，即下端线圈空间； 比上述下端线圈空间更大的、在上述上端槽锲内部形成的空空间，即上端线圈空间； 与上述下端线圈空间形状一致、以无死空间状态绕卷的下端线圈体； 与上述上端线圈空间形状一致、以无死空间状态绕卷的上端线圈体。2.根据权利要求I所述的铜损减少型驱动电动机，其特征在于， 上述上端槽锲的宽幅与上述下端槽锲宽幅相比较窄，形成阶梯...

【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：