DISK TYPE PERMANENT MAGNETIC SYNCHRONIZING DIRECT CURRENT MOTOR SET WITH MULTI-COMBINATION POWER
WIPO Patent Application WO/
A disk type permanent magnetic synchronizing direct current motor set with multi-combination power comprises a housing (3, 5) provided with a main power shaft (7) and at least two groups of motors therein. A rotor (34) of one group of the motors is connected fixedly with the main power shaft, and the others (30, 38) are connected with the main power shaft through clutches (28, 40). In case that the motor set is used in a motor vehicle, all rotors of the motors of the motor set are connected with the main power shaft when the motor vehicle is started so as to quickly start the motor vehicle. One or two groups of motors are automatically shut down when the speed of the motor vehicle reaches a certain speed, thus enabling disengagement of the rotors of the motors from the main power shaft, and hence ensuring that each group of the motors is operated at a maximal efficiency point.
Inventors:
SHEN, Kunyuan (Room 404, Building 13 No.1 Dongyi Road, Canglang Distric, Suzhou Jiangsu 7, 215007, CN)
Application Number:
Publication Date:
11/24/2011
Filing Date:
09/28/2010
Export Citation:
SUZHOU BOZUN SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. (4A-2, Zhongxin Science and Technology Industrial Loft No.8 Zhanye Road, Suzhou Industrial Zon, Suzhou Jiangsu 1, 215121, CN)
苏州博尊科技有限公司 (中国江苏省苏州市苏州工业园区展业路8号中新科技工业坊4A-2, Jiangsu 1, 215121, CN)
International Classes:
View Patent Images:
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Foreign References:
CNACNYCNYCNA
Attorney, Agent or Firm:
SANHE INTERNATIONAL IP ATTORNEYS (Suite D-578, 4299 Jindu Road Xinmin New Hi-Tech&Returned,Student Science Undertaking Zone, Shanghai 8, 201108, CN)
权 利 要 求 书
一种碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 包括机壳， 所述机壳内设有 一主动力轴， 其特征在于： 所述机壳内还设有至少两组电机， 其中一组电 机的转子与所述主动力轴固定连接， 其余组电机的转子与所述主动力轴通 过离合器连接。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述电机的定子的铁芯为釆用硅钢薄片从内到外筒卷式环绕而成的碟 式铁芯， 所述碟式铁芯的侧面槽中嵌有绕组线圈和检测转子感应位置的霍 尔元件， 所述电机的转子由不锈钢铸造而成， 所述转子的内壁面内嵌有导 磁钢片， 所述导磁钢片的表面环绕且均勾的粘贴有若干磁钢永磁体， 所述 导磁钢片与所述主动力轴连接。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述碟式铁芯的侧面槽的角度为 0度至 120度。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述碟式铁芯的侧面槽为 V型斜槽， 倾斜角度为 0-30度。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述磁钢永磁体为碟式 V型磁钢永磁体。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述导磁钢片的表面环绕且均匀的粘贴有 20-80块磁钢永磁体。 根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述磁钢永磁体的材料为稀土铷铁硼永磁材料。
根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述电机的电机极对数为 10-40对。 根据权利要求 1所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述电机釆用不均匀气隙。
根据权利要求 2所述的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 其特征在 于： 所述绕组线圈以三条线漆包线为单位缠绕在所述碟式铁芯上。
Description:
一种碟式永磁同步多组合动力直流电动机组 技术领域
本发明涉及一种直流电机， 特别涉及一种碟式永磁同步多组合动力直流 电动机组。
目前传统柱式电机的工作原理存在以下几个缺点无法解决：
1) 传统柱式直流大功率电机 10千瓦以上体积很大， 如使用在城市公交车上 需用 60— 120千瓦以上功率， 首先其体积在公交车上无法保证， 需在设计 和结构上做很大的调整， 并使得整车的造价大大提高。按公交车上使用 60 千瓦直流电机， 在启动时如果用 300伏的电压， 则需要 1000安的大电流 才能启动。 如果不能保证 300伏 1000安以上的启动电流， 就会使整车的 提速时间延长， 造成长时间大电流释放蓄电池， 因受蓄电池的容量限制， 使整车的续行里程减短。 目前市场上 5千瓦柱式电机时速为 80公里启动 电流为 100安， 全速行驶电流为 70安， 并且还不是最佳状态。
2) 长时间大电流放电， 会对蓄电池造成损伤， 使蓄电池的使用寿命缩短， 并 造成运行成本增力口。
3) 传统柱式电机本身效率低， 所以必须功率增加，造成其体积增大、重量重， 原材料成本大大提高， 相对成本造价增加。
针对上述现有技术的不足， 本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、 多组合、 大功率、 大转矩、 低能耗的碟式永磁同步多组合动力直流电动机组。 为解决上述技术问题， 本发明釆用如下技术方案：
一种碟式永磁同步多组合动力直流电动机组， 包括机壳， 所述机壳内设 有一主动力轴， 所述机壳内还设有至少两组电机， 其中一组电机的转子与所 述主动力轴固定连接， 其余组电机的转子与所述主动力轴通过离合器连接。
优选的， 所述电机的定子的铁芯为釆用硅钢薄片从内到外筒卷式环绕而 成的碟式铁芯， 所述碟式铁芯的侧面槽中嵌有绕组线圈和检测转子感应位置 的霍尔元件， 所述电机的转子由不锈钢铸造而成， 所述转子的内壁面内嵌有 导磁钢片， 所述导磁钢片的表面环绕且均匀的粘贴有若干磁钢永磁体， 所述 导磁钢片与所述主动力轴连接。
优选的， 所述碟式铁芯的侧面槽的角度为 0度至 120度。
优选的， 所述碟式铁芯的侧面槽为 V型斜槽， 倾斜角度为 0-30度。
优选的， 所述磁钢永磁体为碟式 V型磁钢永磁体。
优选的， 所述导磁钢片的表面环绕且均勾的粘贴有 20-80块磁钢永磁体。 优选的， 所述磁钢永磁体的材料为稀土铷铁硼永磁材料。
优选的， 所述电机的电机极对数为 10-40对。
优选的， 所述电机釆用不均匀气隙。
优选的， 所述绕组线圈以三条线漆包线为单位缠绕在所述碟式铁芯上。 上述技术方案具有如下有益效果： 该碟式永磁同步多组合动力直流电动 机组用于电动车上使用时， 在电动车启动时， 该直流电动机组内的所有电机 转子均与主动力轴连接， 从而带动电动车快速启动， 使电动车整车启动提速 时间快， 缩短了大电流提速的放电时间， 降低了耗电量， 当电动车达到一定 速度时， 会自动关闭一组至二组电机， 并将这些电机的转子与主动力轴脱开， 使得电机的功率及能量得到更合理发挥， 保证每一组电机工作在最高效率点 的工作状态上。
上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技 术手段， 并可依照说明书的内容予以实施， 以下以本发明的较佳实施例并配 合附图详细说明如后。 本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给 出。
图 1为本发明电动机的外观示意图。
图 2为图 1中本发明电机的剖面示意图。
图 3为图 2中本发明电机的左视爆炸示意图。
图 4为图 2中本发明电机的右视爆炸示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图 1、 2、 3、 4所示， 该碟式永磁同步多组合动力直流电动机组 1 1 包 括机壳， 机壳由下机壳 3和上机壳 5组成， 下机壳 3和上机壳 5上设置有固 定螺丝 4 , 下机壳 3上设置有底座 1 ,机壳 3、 5上还设置有同步多组合动力电 机定子固定螺丝 6 以及起固定作用，同时还设置有绝缘材料 14、 17起绝缘作 用， 接线盒 9设置有电源线，整个电动机通过底座 1上的固定螺丝 2固定。 此 三个电机的电机极对数为 1 0-40对， 釆用不均勾气隙。 当然此处的电机个数 可根据需要增加或减少， 但至少要有两个， 电机一般釆用永磁无刷同步电机。
机壳内设有一主动力轴 7 , 主动力轴 7上的轴承 1 5、 25起支撑及传动作 用在主动力轴 7的一侧或两侧设置有三组电机， 第一组电机包括转子 30和定 子 26 ,第二组电机包括转子 34和定子 31 ,第三组电机包括转子 38和定子 35 , 转子固定螺母 19、 21、 24分别起固定转子 30、 34、 38的作用。
转子 30、 34、 38 由不锈钢铸造而成， 转子 30、 34、 38的内壁面内分别 嵌有导磁钢片 39、 41、 42 , 导磁钢片 39、 41、 42的表面环绕且均匀的粘贴有 20-40磁钢永磁体 29、 33、 37。 磁钢永磁体 29上设有离合器 28 , 离合器 28 通过连接板 18与主动力轴 7连接， 磁钢永磁体 37上设有离合器 40, 离合器 40通过连接板 18与主动力轴 7连接， 转子 34与主动力轴 7直接连接。 磁钢 永磁体 29、 33、 37为碟式 V型磁钢永磁体， 磁钢永磁体 29、 33、 37的材料 为稀土铷铁硼永磁材料。
电机的定子 26、 31、 35分别由定子组磁支架 45、 48、 51铁心 43、 46、 49以及缠绕在铁心 43、 46、 49上的绕组线圈 44、 47、 50所组成。 定子 26、 31、 35的铁芯 43、 46、 49为的碟式铁芯， 该碟式铁芯釆用硅钢薄片从内到外 筒卷式环绕而成， 铁芯 43、 46、 49的侧面槽中分别嵌有绕组线圈 44、 47、 50 和检测转子感应位置的霍尔元件。 碟式铁芯的侧面槽的角度为 0度至 120度， 该侧面槽为 V型斜槽， 倾斜角度为 0-30度。 侧面槽绕组线圈 44、 47、 50分 别以三条线漆包线为单位缠绕在相应的碟式铁芯上。
该碟式永磁同步多组合动力直流电动机组釆用多个电机与主动力轴连 接， 可有效较小大功率电机的体积。 如釆用三个每组 20— 25千瓦的碟式电机 可输出到主动力轴 60千瓦的功率， 但其体积只相当于 60千瓦传统柱式电机 三分之一的不到。
通常， 适用于电动车辆上使用的电机外特性为： 在额定转速 Nmr 以下， 以恒扭矩模式工作， 在额定转速以上， 以恒功率模式工作。 相应的电机的参 数选择包括： 电机额定功率 Pmr , 电机最大功率 Pmmax, 电机额定转速 Nmr和 电机最大转速 Nmmax。 如三个电机整车启动为： 20 千瓦 χ 3= 60 千瓦、 电压 300伏， 启动电流每组 84安 X 3=252安，是传统柱式电机整车启动电流的 50% 都不到。
再有釆用该碟式永磁同步多组合动力直流电动机组可快速启动电动车， 缩短了大电流提速的放电时间。 特别是在达到一定速度时， 可通过离合器自 动关闭一组至二组电机， 使得电机的功率及能量得到更合理发挥， 能使每一 组电机保证在最高效率点的工作状态上。 如三组电机在最高效率点工作状态 行驶时， 其电机的使用电流为 50安 X 3=150安， 而在关闭一组或关闭二组时 的电流只有 50安— 100安， 这是传统柱式电机无法达到的， 因同样使用 50安 "100安的电流组合动力电机是传统柱式电机功率二倍至三倍。 该碟式永磁同 步多组合动力直流电动机组在启动及提速上高于传统柱式电机二倍， 特别在 整车启动和提速时电机的电流放电量是最大的， 所以， 该碟式永磁同步多组 合动力直流电动机组在启动提速时的电流节能也是传统柱式电机的二倍。
再有， 该碟式永磁同步多组合动力直流电动机组主要选用永磁无刷同步 电机， 该电机没有激磁铜耗， 效率较高， 功率因数高， 体积小， 功率密度大， 变频调速是永磁无刷同步电机的基本调速方式。 同时釆用高科技直流碟式电 机控制器与之匹配， 釆用高科技高速电脑芯片的信息釆集方式处理， 使组合 动力碟式直流电机发挥至最佳工作状态。
以上对本发明实施例所提供的一种温水循环水浴式气化器进行了详细介 绍， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明实施例的思想， 在具体实施方 式及应用范围上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本 发明的限制， 凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之 内。
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2．电枢绕组的重新绕制
直流电动机电枢绕组的重新绕制在电机修理中常常遇到，当电枢绕组严重损坏时，必须将原绕组全部拆除，重新进行嵌线。下面介绍绕组重绕的工艺。
(1)拆除旧绕组
在拆除旧绕组前应注意保护绕组，以免变形太大，同时不要损坏电枢铁芯和换向器。应做好标记，标志出一个线圈的两边在槽的位置以及此线圈端头与所焊接的换向片的相互位置。图2—16中Y1是线圈的槽节距；Yk是线圈的换向节距；Yk1是蛙绕组中叠绕组的换向片节距。①做好拆除旧绕组的原始记录 记录的内容通常有以下几方面：
a 铭牌数据，如型号、额定电压、额定电流、额定容量、额定转速、励磁电流、温升、绝缘等级、运行方式、出厂日期及编号、制造厂家等。 b 电枢铁芯记录，如铁芯外径、铁芯长度、槽数、槽形尺寸、通风槽数、通风槽宽和铁芯轭高等。c 电枢绕组数据记录，如绕组形式、线圈数目、线圈匝数、导线规格、线圈槽节距、每槽线圈匝数或元件边数、换向片数、换向片节距、焊线偏移方向下片数、扎线层数和匝数、绑扎线规格或无纬带规格、绑扎宽度和厚度等。 d 绝缘材料记录，如线圈槽部和端部对地绝缘、匝间绝缘、绕组绝缘规格、层数和厚度以及外包装规格等。
e 画出电枢铁芯槽形图和电枢绕组接线草图。 f 测绘线圈尺寸和引线头长度。
在拆除旧电枢绕组时，一般是将电枢吊放在滚动支架上，用绝缘纸将换向器表面包好，轴颈用布或毛毡包好。要保留一个完整的线圈实样，以作为设计绕线模和检查新线圈尺寸时参考，。
②拆除电枢绕组的步骤
a 去掉线圈两端的绑箍，用专用工具打出槽楔，并做好电枢标记。
b 用电烙铁将绕组引线从换向器或升高片上烫开并取出。然后给电枢绕组内通电加热或者将电枢放在烘炉内加热，逐个拆除所有的线圈。对要复用的线圈，要细心拆除，尽量减线圈变形。在拆线时，要复查原始记录是否正确，标记是否有效。
c 清除电枢铁芯，除去槽口、槽内的毛刺及槽中残留的废旧绝缘和残漆，清理端部支架上的废旧绝缘，以及换向片上的残余焊锡、杂物。
d 对换向器进行片问绝缘和对地绝缘的检查。
(2)新线圈的绕制
为了绕制新线圈，必需制作绕线模。对于修理单位，所修电机数量很少，可考虑采用木制专用模具。由于线圈又分为软、硬元件，故绕线模的结构和模心尺寸计算也不相同。电动机绕组绕制_电动机绕组怎么缠绕_电动机绕组少圈线
下面介绍绕线模尺寸计算
①软绕组绕线模尺寸计算
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