[发明专利]带有分数槽绕组的电机

说明书

技术领域

本公开通常涉及一种电机，特别是用于内置式永磁体电机的优化配置。

背景技术

电机诸如内置式永磁体电机通常包括转子，该转子具有多个交变极性的磁体，该些磁体被定位为邻近转子的外周边。该转子可在定子组件内旋转，该定子组件通常包括多个定子绕组。定子组件的配置影响电机的扭矩输出以及由电机产生的不期望的扭矩波动(导致振动和噪音)的量。

发明内容

电机包括定子芯部，该定子芯部限定一些定子槽。转子组件至少部分地被定位在定子芯部内。转子组件包括至少一个永磁体且限定一定数量(M)的极。多个定子绕组被定位在所述一些定子槽(Z)中且限定相的数量(M)。用于电机的优化配置被指出，其最大化扭矩同时将扭矩波动，噪音和制造复杂度最小化。

电机限定每个极每个相的非整数个槽(X)，其表示为A(B/C)的形式的混合分数，其中A、B以及C是整数值。极的数量(P)可大于或等于12。优化配置要求C的数值可不等于相的数量(M)。定子槽的数量(Z)和极的数量(P)的最大公约数(GCD)至少为6，其中GCD被定义为整除定子槽的数量(Z)和极的数量(P)的最大正整数。

在一个实例中，每个极每个相槽的数值(X)是恰好是21/2。在一个实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是12且定子槽的数量(Z)是90。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是14且定子槽的数量(Z)是105。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是16且定子槽的数量(Z)是120。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是18且定子槽的数量(Z)是135。

在另一实例中，每个极每个相槽的数值(X)是恰好31/2。在一个实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是12且定子槽的数量(Z)是126。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是14且定子槽的数量(Z)是147。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是16且定子槽的数量(Z)是168。

在另一实例中，每个极每个相槽的数值(X)是恰好11/2。在一个实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是14且定子槽的数量(Z)是63。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是16且定子槽的数量(Z)是72。在另一实例中，相的数量(M)是3，极的数量(P)是18且定子槽的数量(Z)是81。

多个定子绕组可包括每个相至少五个平行路径。定子槽的数量(Z)和极的数量(P)的最小公倍数(LCM)可至少为72。该LCM被定义为可被定子槽的数量(Z)和极的数量(P)两者整除的最小正整数。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是具有定子组件的电机的示意性平面图；

图2是根据第一实施例沿图1中的轴线2-2的电机的示意性部分横截面视图；

图3是图1中所示的定子组件的示意性部分横截面视图；

图4是图2中所示的部分4的放大图；

图5是根据第二实施例沿图1中的轴线2-2的电机的示意性部分横截面视图；

图6是根据第三实施例沿图1中的轴线2-2的电机的示意性部分横截面视图；及

图7是图1中的定子组件的定子绕组的每个相位的电连接或平行路径的一个实例的示意性图解。

具体实施方式

参考附图，其中在几个附图中相同的参考标号指示相同或相似的部件，图1是电动机/发动机或电牵引机的示意性平面图，此处被称为电机10。电机10可被使用在车辆12中。车辆12可为乘客或商务汽车，比如混合动力电动车辆，包括插电式混合动力电动车辆，增程式电动车辆，或其他车辆。该电机10可包括任何设备，该设备被配置为通过例如转换电能为旋转运动以产生电机扭矩。例如，电机10可被配置为从电源(比如电池组列阵(未示出))接收电能。电源可被配置为储存或输出电能，比如直流电(DC)电能。车辆12可包括逆变器(未示出)，用于将来自电池组列阵的直流电电能转换为交流电(AC)电能。该电机10可被配置为使用来自逆变器的AC电能以产生旋转运动。电机10还可被配置为当被提供扭矩（比如发动机扭矩）时产生电能。