[发明专利]三相永磁无刷电转换挡位外转子电机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种电动汽车的电力驱动的动力部件，尤其是能安装在车轮上实用的三相永磁无刷电转换挡位外转子电机。

背景技术

目前，公知的电动汽车的电力驱动方式基本上有两类：一类是电机通过与变速箱连接并带动传动轴驱动电动汽车，因变速箱、传动轴的磨擦损耗降低了电动汽车的效率，同时也增加了车重和占据了车内的空间，另一类是把电机直接安装在车轮上，这种电机即是外转子电机或称电动轮毂，电动轮毂因不使用变速箱及传动轴，使整车的效率提高，重量减轻，节约了车内空间，优点明显，但因传统电动轮毂的结构特点导致其高效起动和高速运行两者不能兼顾，现在解决这一问题的方法基本有两种：一种是在电机的定子线圈的不同圈数上抽头，通过调整不同的抽头以适应电动汽车起动和高速运行的不同状态需要，其不足之处是电机的线圈利用率不高、导线用量大、电机体积大、实用性差；另一种是对电机施加不同值的电压，如：专利 2L200420076813所述，该方法虽可解决电动汽车的有效起动与高速运行的问题，但取得多种不同值的电源电压的装置难以实用化，因为要取得多种不同值的电源电压要经过电源逆变，电源逆变器的损耗降低了电能效率，另外电动汽车需要的几千瓦至几十千瓦的逆变器造价很高难于被用户接受。

发明内容

为了克服现有的电动汽车用轮毂电机兼顾高效起动和高速运行能力的不足，本发明提供一种电动汽车用三相永磁无刷电转换挡位外转子电机，采用电器变挡方法，该三相永磁无刷电转换挡位外转子电机不仅能极大提升电动汽车起动性能，而且还可获得正常运行时的高速度。

电机由外壳、磁钢、外转子、水冷定子、电机轴、轴承、端盖、刹车盘、旋转变压器及电转换开关组成，电机定子的绕组由相绕组单元组成，每相绕组绕有多个相同的相绕组单元，相绕组单元之间用电转换开关串联或并联，在定子内设置冷却液套。

电机定子每相的相绕组单元个数相同、总圈数相同、绝缘线直径相同、线圈总截面相同，每个电机槽内安装同一相的相绕组单元线圈，线圈之间安装绝缘层。

所用电转换开关为多触头电极集成高稳定磁保持继电器，内含三组双向触头电极和三组单向触头电极，共引出九个电极引线。

多触头电极集成高稳定磁保持继电器安装在定子的冷却液套与电机轴肋之间的空间内，并固定在轴肋上。

多触头电极高稳定磁保持继电器动作时，动作时间不大于10ms，动作时电机电源断电。

第一种二挡三相永磁无刷电转换挡位外转子电机，其电机定子每相绕组的相绕组单元数是二个，一挡起动时，二个相绕组单元串联，二挡运行时，二个相绕组单元并联，安装一个多触头电极高稳定磁保持继电器。

第二种二挡三相永磁无刷电转换挡位外转子电机，其电机定子每相绕组的相绕组单元数是三个，一挡起动时，三个相绕组单元串联，二挡运行时，三个相绕组单元并联，安装二个多触头电极高稳定磁保持继电器。。

三挡三相永磁无刷电转换档位外转子电机，其电机定子每相绕组的相绕组单元数是四个，一挡起动时，四个相绕组单元串联，二挡加速时，四个相绕组单元二串二并，三挡高速运行时，四个相绕组单元全部并联，安装三个多触头电极高稳定磁保持继电器。

电机定子内安装冷却液套，冷却液套为一个厚壁套筒形，其外壁与定子铁芯相连，内壁与轴肋连接，内外壁之间有液体流通通道，通道内设置引导液流方向的隔板。