[发明专利]一种混合动力车用无刷式双定子电机

说明书

本发明公开了一种混合动力车用无刷式双定子电机，包括电机壳（5），电机壳（5）内从左到右依次排列的第一定子（1）、调磁环（3）和第二定子（4），内转子（2）位于第一定子（1）内部；内转子（2）与内燃机的输出轴（6）连接，内燃机输出轴（6）支撑在机壳（5）的左侧轴承孔中，调磁环（3）连接主减速器输入轴（3‑3），主减速器输入轴（3‑3）支撑在机壳（5）的右侧轴承孔中；第一定子（1）轴心线、内转子（2）轴心线、调磁环（3）轴心线和第二定子（4）轴心线相重合。该电机无电刷、滑环结构，能降低电机结构的复杂性，提高电机工作的可靠性，降低电机维修成本，有利于绕组散热和提高转子动平衡性能，增加工作效率。

技术领域

本发明属于混合动力汽车领域，具体涉及一种混合动力车用无刷永磁-磁阻复合式双定子电机。

背景技术

混合动力车是燃油汽车到纯电动车的过渡产品，在混合动力车研究中，为了克服现有串联式、并联式驱动装置中发动机和系统其他部件不能协调配合，针对整个系统体积笨重、结构复杂、耗能排放大，而不能有效输出动力的问题，中国专利文献CN1929244A于2007年3月14日提供了一种轴径向磁通结构复合式永磁电机。该电机的结构特点为永磁转子为圆桶形，永磁转子的左侧外表面有多个轴向充磁的永磁体，永磁转子的内圆壁面安装有多个径向充磁的永磁体。

该专利存在的问题是：铁芯转子上存在旋转的绕组，需在其左侧端面上安装电刷、滑环结构以将电能输入至蓄电池组中为其充电或至定子为其供电，同时电刷的存在增加了机械振动与噪声，增加了机械磨损和维护成本，降低了装置可靠性与传递效率，同时内转子绕组也散热困难。

发明内容

针对现有的轴径向磁通结构复合式永磁电机存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种混合动力车用无刷式双定子电机，该电机无电刷、滑环结构，能降低电机结构的复杂性，提高电机工作的可靠性，降低电机维修成本，同时有利于绕组散热和提高转子动平衡性能，增加工作效率。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括电机壳，电机壳内从左到右依次排列的第一定子、调磁环和第二定子，内转子位于第一定子内部；

第一定子内表面具有十二个凸极，三相集中式绕组嵌入第一定子内表面的齿槽中；内转子沿周向均匀地直通嵌入八块永磁体；内转子的右侧为调磁环，调磁环是由八块导磁体和八块非导磁体交替排列组成的圆环形结构；第二定子位于调磁环的右侧，

第二定子的左侧端面沿径向发散开有八个扇形槽，相邻两扇形槽之间为第二定子凸极，第二定子凸极上有第二定子齿间隙，相邻两个第二定子齿间隙之间绕有励磁绕组，三相分布式电枢绕组缠绕在定子凸极上，定子永磁体贴在第二定子凸极表面；

内转子与内燃机的输出轴连接，内燃机输出轴支撑在机壳的左侧轴承孔中，调磁环连接主减速器输入轴，主减速器输入轴支撑在机壳的右侧轴承孔中；第一定子轴心线、内转子轴心线、调磁环轴心线和第二定子轴心线相重合。

本发明的技术效果是：

1、本发明内转子上只有永磁体而无绕组，易于冷却，解决绕组发热与转子动平衡问题；同时避免使用电刷滑环结构，从而实现电机无刷化；无刷化使电机结构简单，提高机电能量转换效率与可靠性，无需润滑，减小维修成本；

2、第二定子中同时放置三相集中式电枢绕组、励磁绕组和永磁体，在“纯永磁”和“纯电励磁”之间取得平衡，解决了永磁体磁通切换电机主磁场调节困难、永磁体发生不可逆退磁风险的问题，并避免了“电励磁”电机转矩密度低，增强了气隙磁场调节能力，适用于各种恶劣环境；

3、本发明中的内转子及其永磁体、调磁环、第二定子及其永磁体构成磁性齿轮传动装置，其利用磁力传动，无机械接触，克服了机械齿轮传动装置所固有的机械疲劳、摩擦损耗、振动噪声等缺点；运行过程中无需润滑，清洁、无油污；在过载时可及时隔断传动关系，具有自保护功能，同时，磁性齿轮运行平稳可以精确确定所能传递的最大转矩。