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。

背景技术

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。

发明内容

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。

附图说明

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� �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。