一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)，尤其是一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)，具體為用于電動(dòng)汽車(chē)的可根據(jù)速度負(fù)載變換功率和機(jī)械特性的適配功率電機(jī)。
[0002]適配功率電機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車(chē)輪和工作裝置。目前電動(dòng)汽車(chē)上廣泛采永磁同步電機(jī)、交流異步電機(jī)、直流電機(jī)。以現(xiàn)有直流電機(jī)為例，較常用的是串勵(lì)電機(jī)，此電機(jī)屬于電勵(lì)磁電機(jī)，勵(lì)磁線圈耗能較高，引起此電機(jī)的效率較低。由于電動(dòng)汽車(chē)的體積重量的限制，使用效率較低的電機(jī)就會(huì)使電動(dòng)汽車(chē)行駛里程縮短或者增大對(duì)電池組的需求，顯然這些對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)都是不利的。此外，串勵(lì)電機(jī)屬于工業(yè)電機(jī)，對(duì)于處于不同工況的汽車(chē)負(fù)載和速度用一個(gè)額定功率、一個(gè)額定扭矩、一個(gè)額定速度會(huì)造成功率富裕量過(guò)大、動(dòng)力不足等技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)，該適配功率電機(jī)包括主軸、頂部軸承、散熱風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子、定子、線圈繞組、永磁極、盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器、尾部軸承、盤(pán)式換線接觸器、電極觸頭、彈簧、電極觸頭架和定子端蓋；其特征在于所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器具有至少兩組轉(zhuǎn)接片；所述盤(pán)式換線接觸器具有至少兩組接觸片；所述線圈繞組具有至少兩組線圈。該適配功率電機(jī)可以根據(jù)工況變化來(lái)調(diào)整電機(jī)輸出功率和機(jī)械特性的適配功率電機(jī)，該電機(jī)通過(guò)盤(pán)式換線接觸器和盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器變換轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)組合方式改變電機(jī)功率輸出和機(jī)械特性，實(shí)現(xiàn)不同的工作方式。
[0004]本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:提供一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)，所述適配功率電機(jī)包括主軸、頂部軸承、散熱風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子、定子、線圈繞組、永磁極、尾部軸承、電極觸頭、彈簧、電極觸頭架和定子端蓋；其特征在于所述適配功率電機(jī)還包括盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器和盤(pán)式換線接觸器，所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器具有至少兩組轉(zhuǎn)接片；所述盤(pán)式換線接觸器具有至少兩組接觸片；所述線圈繞組具有至少兩組線圈；所述轉(zhuǎn)接片、接觸片和線圈的組數(shù)相同；
[0005]所述轉(zhuǎn)子安裝在主軸一端，線圈繞組鑲嵌在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)；轉(zhuǎn)子一側(cè)安裝散熱風(fēng)扇，主軸所述一端通過(guò)頂部軸承與定子相連；主軸另一端安裝盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器和插接在盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器上的盤(pán)式換線接觸器；盤(pán)式換線接觸器上的接觸片通過(guò)盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器上的轉(zhuǎn)接片與線圈繞組相連接；所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器與尾部軸承將整個(gè)電機(jī)內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的密閉腔室；電極觸頭通過(guò)電極觸頭架安裝在定子端蓋上并用彈簧壓緊在盤(pán)式換線接觸器上，定子端蓋通過(guò)螺紋連接件安裝在定子上；永磁極安裝在定子上。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0007](I)適配功率電機(jī)具有盤(pán)式換線接觸器和盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器，根據(jù)工況控制系統(tǒng)可以通過(guò)盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器與盤(pán)式換線接觸器配合將電流導(dǎo)入不同線圈繞組并產(chǎn)生不同功率的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，根據(jù)電流所導(dǎo)入的線圈繞組的不同，配合產(chǎn)生不同的外機(jī)械特性，表現(xiàn)為既可以以低速輸出大扭矩也可以以低電壓輸出高轉(zhuǎn)速。這樣就在最高電壓一定的情況下，同時(shí)滿足了適配功率電機(jī)低速大扭矩輸出和高轉(zhuǎn)速輸出的要求；
[0008](2)盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器和軸承將電機(jī)分為兩個(gè)腔室，線圈繞組所在腔室密封優(yōu)于單腔室電機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0010]圖2為本發(fā)明用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)一種實(shí)施例的A-A方向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)圖2的局部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)(參見(jiàn)圖1、2、3)包括主軸1、頂部軸承2、散熱風(fēng)扇3、轉(zhuǎn)子4、定子5、線圈繞組6、永磁極7、盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8、尾部軸承9、盤(pán)式換線接觸器10、電極觸頭11、彈簧12、電極觸頭架13和定子端蓋14 ;其特征在于盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8具有至少兩組轉(zhuǎn)接片；所述盤(pán)式換線接觸器10具有至少兩組接觸片；所述線圈繞組6具有至少兩組線圈；所述轉(zhuǎn)接片、接觸片和線圈的組數(shù)相同。
[0014]所述轉(zhuǎn)子4安裝在主軸I 一端，線圈繞組6鑲嵌在轉(zhuǎn)子4槽內(nèi)；轉(zhuǎn)子4 一側(cè)安裝散熱風(fēng)扇3，主軸所述一端通過(guò)頂部軸承2與定子5相連；主軸I另一端安裝盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8和插接在盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8上的盤(pán)式換線接觸器10 ;盤(pán)式換線接觸器10上的接觸片通過(guò)盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8上的轉(zhuǎn)接片與線圈繞組6相連接；所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8與尾部軸承9將整個(gè)電機(jī)內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的密閉腔室；電極觸頭11通過(guò)電極觸頭架13安裝在定子端蓋14上并用彈簧12壓緊在盤(pán)式換線接觸器10上，定子端蓋14通過(guò)螺紋連接件安裝在定子5上；永磁極7安裝在定子5上。
[0015]本發(fā)明適配功率電機(jī)(簡(jiǎn)稱電機(jī))的工作原理和過(guò)程是:
[0016]當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)起步時(shí)，電機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)斷開(kāi)電極觸頭11的第二組電極觸頭112的導(dǎo)通并接通電極觸頭11的第一組電極觸頭111，第一組電極觸頭111與盤(pán)式換線接觸器10的第一組接觸片101接觸并通過(guò)與之相連的盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8的第一組轉(zhuǎn)接片81與線圈繞組6的第一組線圈61通電，電機(jī)啟動(dòng)，由于第一組線圈61相對(duì)于第二組線圈62具有更多的線圈繞組，在電磁場(chǎng)的作用下，同樣電壓下第一組線圈產(chǎn)生相對(duì)更大的電磁扭矩和相對(duì)更大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)迅速增大至輸入電壓，因此電機(jī)具有較硬機(jī)械特性并且能夠輸出較大扭矩；
[0017]當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)速度超過(guò)超速點(diǎn)的速度值時(shí)，電機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)斷開(kāi)電極觸頭11的第一組電極觸頭111的導(dǎo)通并接通電極觸頭11的第二組電極觸頭112，第二組電極觸頭112與電機(jī)盤(pán)式換線接觸器10的第二組接觸片102接觸導(dǎo)通并通過(guò)與之相連的盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8的第二組轉(zhuǎn)接片82與線圈繞組6的第二組線圈62通電，由于第二組線圈62相對(duì)于第一組線圈61具有較少的線圈繞組，在電磁場(chǎng)的作用下，同樣電壓下第二組線圈62產(chǎn)生相對(duì)較小的電磁扭矩和相對(duì)較小的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；在超速點(diǎn)的速度處，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小到低于輸入電壓，電機(jī)可以繼續(xù)提速?gòu)亩瓿沙冱c(diǎn)以上的調(diào)速；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨轉(zhuǎn)速變化的速率減小，機(jī)械特性相對(duì)變軟，因此電機(jī)的額定輸出功率減小且輸出扭矩減小，同時(shí)機(jī)械特性變軟，便于汽車(chē)提速；
[0018]當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)爬坡時(shí)，電機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)斷開(kāi)電極觸頭11的第二組電極觸頭112的導(dǎo)通并接通電極觸頭11的第一組電極觸頭111，第一組電極觸頭111與盤(pán)式換線接觸器10的第一組接觸片101接觸并通過(guò)與之相連的盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8的第一組轉(zhuǎn)接片81與線圈繞組6的第一組線圈61通電，電機(jī)啟動(dòng)，由于線圈繞組較多的第一組線圈61通電，在電磁場(chǎng)的作用下，電機(jī)輸出大扭矩便于爬坡；
[0019]當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，電機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)斷開(kāi)電極觸頭11的第一組電極觸頭111的導(dǎo)通并接通電極觸頭11的第二組電極觸頭112，第二組電極觸頭112與盤(pán)式換線接觸器10的第二組接觸片102接觸導(dǎo)通并通過(guò)與之相連的盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器8的第二組轉(zhuǎn)接片82與線圈繞組6的第二組線圈62通電，此時(shí)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作，回收制動(dòng)能量并發(fā)電給電池組充電。
[0020]本發(fā)明未述及之處適用現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)，所述適配功率電機(jī)包括主軸、頂部軸承、散熱風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子、定子、線圈繞組、永磁極、尾部軸承、電極觸頭、彈簧、電極觸頭架和定子端蓋；其特征在于所述適配功率電機(jī)還包括盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器和盤(pán)式換線接觸器，所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器具有至少兩組轉(zhuǎn)接片；所述盤(pán)式換線接觸器具有至少兩組接觸片；所述線圈繞組具有至少兩組線圈；所述轉(zhuǎn)接片、接觸片和線圈的組數(shù)相同； 所述轉(zhuǎn)子安裝在主軸一端，線圈繞組鑲嵌在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)；轉(zhuǎn)子一側(cè)安裝散熱風(fēng)扇，主軸所述一端通過(guò)頂部軸承與定子相連；主軸另一端安裝盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器和插接在盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器上的盤(pán)式換線接觸器；盤(pán)式換線接觸器上的接觸片通過(guò)盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器上的轉(zhuǎn)接片與線圈繞組相連接；所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器與尾部軸承將整個(gè)電機(jī)內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的密閉腔室；電極觸頭通過(guò)電極觸頭架安裝在定子端蓋上并用彈簧壓緊在盤(pán)式換線接觸器上，定子端蓋通過(guò)螺紋連接件安裝在定子上；永磁極安裝在定子上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電動(dòng)汽車(chē)的適配功率電機(jī)，該適配功率電機(jī)包括主軸、頂部軸承、散熱風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子、定子、線圈繞組、永磁極、盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器、尾部軸承、盤(pán)式換線接觸器、電極觸頭、彈簧、電極觸頭架和定子端蓋；其特征在于所述盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器具有至少兩組轉(zhuǎn)接片；所述盤(pán)式換線接觸器具有至少兩組接觸片；所述線圈繞組具有至少兩組線圈。該適配功率電機(jī)可以根據(jù)工況變化來(lái)調(diào)整電機(jī)輸出功率和機(jī)械特性的適配功率電機(jī)，該電機(jī)通過(guò)盤(pán)式換線接觸器和盤(pán)式換線轉(zhuǎn)接器變換轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)組合方式改變電機(jī)功率輸出和機(jī)械特性，實(shí)現(xiàn)不同的工作方式。
【IPC分類】H02K23-36, H02J7-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104539130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510008852
【發(fā)明人】關(guān)玉明, 劉晨晨, 王俊濤
【申請(qǐng)人】河北工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日