[发明专利]一种双机械端口电机的带有龙骨结构的外转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种双机械端口电机外转子，特别涉及带有龙骨结构的外转子。

技术背景

为了克服现有车辆中内燃机系统单一驱动车辆造成的效率低，排放严重等问题，各种电机、电池和功率变换器被引入到车辆驱动系中。专利EP1481463、US2004026143和WO0034066都提出了一种具有双机械端口电机的电机，其主要特征是具有一个定子和两个转子。

在EP1481463中涉及的电机的外转子是绕线型结构，运行原理是异步电机运行原理。而US2004026143和WO0034066的外转子都是永磁结构，运行原理是同步电机运行原理。虽然运行原理不同，但是他们的外转子具有一个共同的特征：外转子采用实心钢材料。之所以采用这种材料，是由于外转子为筒形结构，不能按照传统电机那样采用叠片结构。因此具有转子损耗大的缺点。

发明内容

为克服现有技术中外转子损耗大的特点，本发明提出一种应用于永磁型双机械端口电机的新外转子结构。

本发明提出的外转子由叠片叠压组成，叠片的材料为一般电机常用的电工钢。

本发明提出的外转子叠片上冲有用来容纳磁钢的槽。槽分成两组，第一组位于叠片的外圆上，第二组在叠片的内圆上。

第一组外转子叠片上的槽有两个作用，一是容纳磁钢，二是产生磁隔。磁钢嵌在槽正中，磁钢与槽壁之间的空间为磁隔，磁隔对称分布在槽内磁钢两侧。磁隔的主要作用是隔离磁场，因此需要在其中填充非导磁材料。本发明利用了磁隔这一空间，将非导磁材料的龙骨钢架插入其中，如此每个磁极下可以有两根龙骨钢架。如果电机有p个磁极，则这个转子具有2p根龙骨钢架。把这些龙骨钢架地两端通过两个非导磁钢材制作的龙骨端环焊接在一起，这些钢架和端环就构成了本发明外转子的龙骨结构。

传统永磁电机转子是没有这种龙骨结构的。虽然传统永磁电机转子同样由叠片构成，同样存在固定叠片的问题，但是，由于传统电机的转矩输出是通过轴端，而转子轴一般是通过转子支架与电机叠片转子连接的。转子支架既起到了传递扭矩作用，又起到了固定、压紧叠片的作用(有时需要压盘的配合)。在双机械端口电机的外转子中，情况发生了变化。根本的原因在于这种电机的外转子内部还有一个内转子，因此没有空间安置转子支架和转子轴。转矩输出只能通过转子端面而非轴端。而且也不存在转子支架对叠片转子的固定、压紧作用。这就是专利US2004026143和WO0034066中外转子都采用整钢结构的根本原因。本发明的意义在于，给出了不使用转子支架(压盘配合)的方式固定和压紧叠片转子的方法，而且不需要对嵌入式转子叠片做任何修改就可以达到目的。既满足了转子刚度和强度，又保证了转子具有低损耗的特点。

本发明龙骨结构的2p根龙骨钢架增强了筒形叠片结构的刚度和强度，两个龙骨端环压紧整个叠片结构，进一步增强了外转子的强度。

附图说明

图1是本发明的带有龙骨结构的双机械端口电机外转子示意图，图中：1由叠片构成的电机外转子本体，2龙骨端环，3龙骨钢架，4镶嵌在转子内部的磁钢；

图2是外转子叠片结构示意图，7构成本体1的转子叠片，5叠片7上放置磁钢4的第一组槽，6叠片7上的磁隔；10叠片7上防止磁钢的第二组槽；

图3是本发明具体实施例之一的外转子本体1的剖面图，其中龙骨钢架3为螺栓形式，8螺帽，9螺母。

具体实施方式

本发明的带有龙骨结构的双机械端口电机外转子如图1所示。主要由外转子本体1，磁钢4，龙骨钢架3和龙骨端环2构成。龙骨由龙骨端环2和龙骨钢架3构成。制作龙骨端环2和龙骨钢架3的材料是非导磁材料，如非导磁钢材。磁钢4为长方体，嵌入到槽5中。磁钢的数量和槽的数量相同。槽5均布在转子本体1上。槽5中心位置填充磁钢4，两侧为磁隔6，磁隔6的作用是防止漏磁，隔离磁场。