[发明专利]电动汽车卷绕式定子铁心的永磁同步电机

说明书

本发明公开了电动汽车卷绕式定子铁心的永磁同步电机，属于电动汽车电机技术领域，定子铁心由条形硅钢板冲压制成，每两个相邻的定子极组成一对定子极，一对定子极互相平行且之间有导磁轭；相邻两对定子极之间有较薄的连接轭；一对定子极的宽度和相邻两对定子极之间的距离相等；冲压时两排定子冲片采取定子极面对面的方式交替排列，冲压后的条形定子冲片在连接轭处折弯。与现有电机定子及其制造工艺相比，本发明的冲压出两个面对面嵌套的定子铁心，制造效率高，适合应用厚定子轭部的永磁同步电机。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车卷绕式定子铁心的永磁同步电机，属于电动汽车电机技术领域。

背景技术

目前市面上比较流行的电动汽车电机主要有三类，一是永磁无刷直流电动机，二是交流异步电动机，三是永磁同步电动机。虽说市面上采用这三种电机类型的车型都存在，不过，不可否认的是，永磁同步电动机正在逐渐的占据市场，由原来尽在中小型汽车到全部汽车皆可应用，成为保有量最大的电动机类型。

永磁同步电机是指在制造电机转子时加入永磁体，使电机的效率和功率密度得到进一步的提升。相比于其他种类的电机，永磁同步电机的最大优点就是，在相同质量与体积下，永磁同步电机能够为车辆提供最大的动力输出。也就是说，相同动力输出的永磁同步电机要比其他类型电机的体积更小、重量更轻。为了保证续航能力，电动汽车需要携带大量的电池组，负重很大，所以对于纯电动车来说，其他部件的轻量化至关重要，良好的重量控制可以有效降低能耗、延长续航里程。

电机定子铁芯是各类电机的重要部件 ，是电机成本的主要构成 ，每年 电机的产量高达千万台，消耗定子铁芯硅钢几百万吨，目前，我国 70％以上仍然使用传统的加工工艺即：冲片—叠装—焊 (铆) 合成型。该工艺原材料的利用率低 ，如不计边角的回收，其利用率仅为 20％左右。

近年来，先是在美国，后在日本利等出现一种以薄板带料替代传统的薄板块料为原料，通过冲制齿形钢带—螺旋卷绕—叠合—焊接—挤压成形的新型：I工 艺，称之为 “卷叠工艺”，其优点是大幅度提高材料的利用率。

显而易见卷叠工艺避免了传统工艺中边角料和中间圆料的浪费问题，废料只有嵌线槽部分 ，这也是研究卷叠工艺的基本出发点之一。

目前卷绕工艺不能用于定子轭部厚的电机，因为卷绕工艺会使轭部产生较大的变形，内部会受挤压鼓起，外部会拉薄而导磁弱化，因此定子轭部厚的电机目前的结构是无法使用卷绕工艺的。

现在，绝大部分电机定子冲片为圆形，使用条形钢板冲压后废角料很大，浪费材料严重。因此很有必要提出一种废角料极少的、可应用厚定子轭部的永磁同步电机。

本申请与上述技术不同，首先特殊的结构可以使磁阻电机定子也可以使用卷绕工艺，可以提高嵌线槽部分的材料利用率，使硅钢片利用率达到83%以上。

发明内容

本发明的目的是提出一种定子轭部厚的电机用的、废角料极少的卷绕定子永磁同步电机，在隔离故障、磁场和热场的同时，最大程度上节约硅钢片的使用量，所采用的技术方案如下：

电动汽车卷绕式定子铁心的永磁同步电机，包括外壳、定子、转子和轴组成，其特征在于：

所述定子的定子铁心由条形硅钢板冲压制成，定子冲片上均布有偶数个定子极，每两个相邻的定子极组成一对定子极，一对定子极互相平行且之间的磁轭部厚，称为导磁轭；相邻两对定子极之间的轭部薄，称为连接轭；

冲压时所有的定子极皆平行，一对定子极的宽度和相邻两对定子极之间的距离相等；

导磁轭的外部为圆弧状，圆弧的外径与电机外壳的内径相等；

连接轭的外部为圆弧状，圆弧的外径与电机外壳的内径相等；