本發(fā)明涉及一種繞線式轉(zhuǎn)子電動機,更具體涉及一種電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其從結(jié)構(gòu)上減小線圈之間在轉(zhuǎn)子鐵芯之間形成的線圈交叉部處的干擾。
背景技術(shù):
該部分的內(nèi)容僅僅在于提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息,并且不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
總的來說,混合動力汽車或者電動汽車(在此稱作環(huán)境友好型汽車),可以通過電動機產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,其中電動機利用電能獲取轉(zhuǎn)矩。下文中,電動機稱作“驅(qū)動電動機”。
例如,混合動力汽車以ev(電動汽車)模式行駛,該模式是僅利用驅(qū)動電動機動力的純電動汽車模式;或者以hev(混合電動汽車)模式行駛,該模式利用發(fā)動機和驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)矩作為動力。此外,普通的電動汽車以驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)矩作為動力而行駛。
用作環(huán)境友好型汽車的動力源的驅(qū)動電動機的代表性實施例,可包括pmsm(永磁同步電動機)和wrsm(繞線式轉(zhuǎn)子同步電動機)。
在wrsm中,線圈纏繞在轉(zhuǎn)子鐵芯上,同樣也纏繞在定子上,這樣轉(zhuǎn)子可用作永磁體,因此替代pmsm的永磁體。
wrsm具有這樣的結(jié)構(gòu),其中線圈纏繞在其周圍的轉(zhuǎn)子鐵芯被布置成與定子具有預(yù)定間隙,通過電刷和滑環(huán)施加電流,從而產(chǎn)生磁通量。
在wrsm中,轉(zhuǎn)子鐵芯的繞組填充因子以及定子必須增大,且線圈之間的絕緣必須保證,從而在減小損耗的同時提高效率。
此外,wrsm具有線圈交叉部,纏繞在一個轉(zhuǎn)子鐵芯上的線圈穿過線圈交叉部到達另一個轉(zhuǎn)子鐵芯,并通過鑄模、涂層或者涂漆固定線圈,從而確保線圈交叉部的牢固性。然而,我們發(fā)現(xiàn),牢固性的基本增加具有局限性。當線圈交叉部的線圈在無荷載加速或者減速過程中發(fā)生損壞時,會發(fā)生絕緣擊穿。
在背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解,因此可能包含不構(gòu)成在本國中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
此外,通過本文的描述,本發(fā)明的其它應(yīng)用領(lǐng)域等將會更加清楚。應(yīng)當理解,這些描述以及特定的實施例僅僅出于說明的目的,而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其能夠在結(jié)構(gòu)上去除轉(zhuǎn)子鐵芯之間的線圈交叉部處的線圈之間的干擾,從而提高電動機的操作穩(wěn)定性,確保轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)牢固性。
本發(fā)明的一個實施例提供一種電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括:多個轉(zhuǎn)子鐵芯,沿預(yù)定方向布置在旋轉(zhuǎn)中心中;多個線圈,纏繞多個轉(zhuǎn)子鐵芯中的每個轉(zhuǎn)子鐵芯;以及交叉部,其形成在旋轉(zhuǎn)部件的預(yù)定區(qū)域上,纏繞一個轉(zhuǎn)子鐵芯的一個線圈穿過交叉部到達另一個轉(zhuǎn)子鐵芯。交叉部可包括內(nèi)側(cè)隔壁、中間隔壁以及外側(cè)隔壁,這些隔壁從旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心到轉(zhuǎn)子鐵芯彼此間以預(yù)定距離形成。在內(nèi)側(cè)隔壁與中間隔壁之間可形成有第一槽,在中間隔壁與外側(cè)隔壁之間可形成有第二槽,并且其中第二槽的深度可大于第一槽的深度。
外側(cè)隔壁可具有線圈路徑,該線圈路徑形成在預(yù)定位置處,并且穿過交叉部的一個線圈穿過線圈路徑,中間隔壁可沿旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向布置,以便與各個轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)。
轉(zhuǎn)子鐵芯可具有極靴,該極靴可形成在遠離旋轉(zhuǎn)部件的端部,以便防止纏繞在轉(zhuǎn)子鐵芯上的線圈脫離。
轉(zhuǎn)子鐵芯可具有線圈槽,該線圈槽沿線圈纏繞方向形成在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周上,并且與線圈相對應(yīng)。
內(nèi)側(cè)隔壁可沿旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向連續(xù)形成。
本發(fā)明的另一個實施例,提供一種電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括:多個轉(zhuǎn)子鐵芯,分別沿著從旋轉(zhuǎn)中心朝向外側(cè)的預(yù)定方向布置;纏繞每個轉(zhuǎn)子鐵芯的多個線圈;以及交叉部,其形成在旋轉(zhuǎn)部件的預(yù)定區(qū)域上,并且纏繞多個轉(zhuǎn)子鐵芯中的一個轉(zhuǎn)子鐵芯的一個線圈穿過交叉部到達另一個轉(zhuǎn)子鐵芯。交叉部可包括內(nèi)側(cè)隔壁和外側(cè)隔壁,該內(nèi)側(cè)隔壁和外側(cè)隔壁沿著從旋轉(zhuǎn)部件到轉(zhuǎn)子鐵芯的方向彼此以預(yù)定距離形成;并且在內(nèi)側(cè)隔壁與外側(cè)隔壁之間可形成有第一槽。
外側(cè)隔壁可具有線圈路徑,該線圈路徑形成在預(yù)定位置處,并且穿過交叉部的一個線圈穿過線圈路徑,并且內(nèi)側(cè)隔壁可形成在與轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的位置上。
轉(zhuǎn)子鐵芯可具有極靴,該極靴形成在遠離旋轉(zhuǎn)部件的端部,以防止纏繞在轉(zhuǎn)子鐵芯上的線圈脫離。
轉(zhuǎn)子鐵芯可具有線圈槽,該線圈槽沿線圈纏繞方向形成在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周上,并且與線圈相對應(yīng)。
可以將從轉(zhuǎn)子鐵芯的一個表面到第一槽的底面的距離設(shè)定成第一高度。
線圈路徑可具有與第一槽底面相對應(yīng)的深度。
根據(jù)本發(fā)明的所示實施例,當纏繞轉(zhuǎn)子鐵芯的線圈穿過交叉部時,線圈之間的干擾可減小,從而防止耐久性降低。
此外,由于去除或者減小了用于固定穿過交叉部的線圈的固定結(jié)構(gòu),因此降低了材料成本,并且可提高耐久性和質(zhì)量。
此外,通過本文的描述,本發(fā)明的其它應(yīng)用領(lǐng)域等將會更加清楚。應(yīng)當理解,這些描述以及特定的實施例僅僅出于說明的目的,而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
附圖說明
通過下面的詳細描述,并結(jié)合附圖,本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點將會更加顯而易見,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的立體圖;
圖2是根據(jù)圖1所示實施例的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖面圖;
圖3是根據(jù)圖1所示實施例的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的平面圖;
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電動機的轉(zhuǎn)子鐵芯的立體圖。
本文中的附圖僅僅出于說明的目的,而并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
<附圖標記說明>
100:轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)105:轉(zhuǎn)子極靴
110:轉(zhuǎn)子鐵芯115:交叉部
120:旋轉(zhuǎn)中心軸125:轉(zhuǎn)子鐵芯
200:內(nèi)側(cè)隔壁205:中間隔壁
210:外側(cè)隔壁215:第一槽
220:第二槽230:第一線圈
240:第二線圈300:第一線圈路徑
305:第二線圈路徑310:第三線圈路徑
315:第四線圈路徑320:第五線圈路徑
具體實施方式
下面的描述在本質(zhì)上僅僅是示意性的,并不旨在限制本發(fā)明、場合或應(yīng)用。應(yīng)該理解,在所有附圖中,相應(yīng)的附圖標記表示相同或?qū)?yīng)的部件或特征。
下文中,將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
此外,附圖中所示的每個結(jié)構(gòu)的尺寸和厚度是為了理解和容易描述任意示出的,但是本發(fā)明并不局限于此,這些部件的厚度可擴展成闡明多個部件和區(qū)域。
為了清楚描述本發(fā)明的實施例,省略了與描述無關(guān)的部件。整個說明書中,相同的附圖標記表示相同的元件。
在下面的描述中,諸如第一和第二的術(shù)語用于彼此區(qū)分元件,這是因為這些元件具有相同的名稱,術(shù)語的順序并不局限于此。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的立體圖。
參考圖1,電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)100包括旋轉(zhuǎn)部件125,交叉部115,多個轉(zhuǎn)子鐵芯110,旋轉(zhuǎn)中心軸120以及多個轉(zhuǎn)子極靴(rotorshoe)105。
旋轉(zhuǎn)部件125布置成繞著旋轉(zhuǎn)中心軸120旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子鐵芯110固定于旋轉(zhuǎn)部件125的外周。轉(zhuǎn)子鐵芯110以預(yù)定角度布置在旋轉(zhuǎn)中心軸120的周圍。
轉(zhuǎn)子鐵芯110具有布置在前端部的轉(zhuǎn)子極靴105,轉(zhuǎn)子極靴105具有比轉(zhuǎn)子鐵芯110更寬的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明所示的實施例中,線圈交叉部115形成在旋轉(zhuǎn)部件125和轉(zhuǎn)子鐵芯110的后端(即,轉(zhuǎn)子鐵芯110的與極靴105相反的端部)之間。交叉部115是纏繞在任一轉(zhuǎn)子鐵芯110周圍的線圈穿過并到達另一轉(zhuǎn)子鐵芯的部件。參考圖2,更詳細地描述交叉部115的結(jié)構(gòu)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖面圖。
參考圖2,交叉部115包括內(nèi)側(cè)隔壁200、中間隔壁205以及外側(cè)隔壁210,第一槽215形成在內(nèi)側(cè)隔壁200與中間隔壁205之間,第二槽220形成在中間隔壁205與外側(cè)隔壁210之間。
第一槽215具有第一深度d1,第二槽220具有第二深度d2,第二深度d2大于第一深度d1。
在本發(fā)明所示的實施例中,穿過交叉部115的第一線圈230穿過第一槽215,第二線圈240穿過第二槽220。由于第一和第二槽215和220具有不同的深度,因此消除了第一線圈230與第二線圈240彼此交叉的干擾。
因此,由于去除或者減小了穿過交叉部115的線圈之間的干擾,因此由線圈之間的干擾所導(dǎo)致的損壞也減小,并且可防止耐久性降低。
此外,由于去除或者減小了用于固定穿過交叉部115的線圈的結(jié)構(gòu),因此可減小材料成本,并可滿足電動機的整體耐久性和質(zhì)量。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的平面圖。
參考圖3,電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括內(nèi)側(cè)隔壁200,中間隔壁205,外側(cè)隔壁210,轉(zhuǎn)子鐵芯110以及轉(zhuǎn)子極靴105。內(nèi)側(cè)隔壁200沿旋轉(zhuǎn)方向(即,徑向或者周向)連續(xù)形成,中間隔壁205彼此以預(yù)定距離形成在旋轉(zhuǎn)部件125的旋轉(zhuǎn)方向上,以便與各個轉(zhuǎn)子鐵芯110相對應(yīng)。
外側(cè)隔壁210具有線圈路徑,這些線圈路徑形成在預(yù)定位置處,并且線圈穿過線圈路徑。更具體地,線圈路徑包括第一線圈路徑300、第二線圈路徑305、第三線圈路徑310、第四線圈路徑315以及第五線圈路徑320。
在本發(fā)明所示的實施例中,第一線圈230經(jīng)由第一線圈路徑300、第一槽215以及第四線圈路徑315穿過交叉部115,第二線圈240經(jīng)由第二線圈路徑305,第二槽220以及第五線圈路徑320穿過交叉部115。
參考圖3,穿過第三線圈路徑310的第一線圈230和經(jīng)由第二槽220穿過第五線圈路徑320的第二線圈240,在第一和第二線圈230和240彼此交叉的地方不會互相干擾,這是由第一和第二槽215和220之間的深度差所致。
此外,中間隔壁205可以將第一線圈230和第二線圈240在交叉部115的區(qū)域中彼此分開。因此,中間隔壁205能夠去除第一和第二線圈230和240之間的干擾,并且減少薄弱部,從而改善設(shè)計上的自由度。
因此,當?shù)谝缓偷诙€圈230和240穿過交叉部115時,可以去除或者減小二者之間的干擾,并且可減小線圈的損壞,從而可以防止整個轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)100的耐久性降低。
此外,由于可以去除或者減小用于固定穿過交叉部115的線圈的固定結(jié)構(gòu),因此可減小材料成本,并且可滿足電動機的整體耐久性和質(zhì)量要求。
在圖3中,轉(zhuǎn)子鐵芯110具有形成在其外周一側(cè)上的線圈槽360,該線圈槽360與纏繞在轉(zhuǎn)子鐵芯110上的線圈形狀相對應(yīng)。在旋轉(zhuǎn)操作中,可有效防止位于線圈槽360中的線圈與轉(zhuǎn)子鐵芯110脫離。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的電動機的轉(zhuǎn)子鐵芯的立體圖。
參考圖4,電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括多個轉(zhuǎn)子極靴105,多個轉(zhuǎn)子鐵芯110,交叉部115,旋轉(zhuǎn)部件125,旋轉(zhuǎn)中心軸120,第一槽215,內(nèi)側(cè)隔壁200以及外側(cè)隔壁210。
旋轉(zhuǎn)部件125被布置成圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸120旋轉(zhuǎn),交叉部115布置在旋轉(zhuǎn)部件125外部,轉(zhuǎn)子鐵芯110沿旋轉(zhuǎn)部件125的旋轉(zhuǎn)方向以預(yù)定位置固定在交叉部115的外周上。
轉(zhuǎn)子極靴105布置在轉(zhuǎn)子鐵芯110的外端部,線圈纏繞在每個轉(zhuǎn)子鐵芯110周圍。此外,纏繞在一個轉(zhuǎn)子鐵芯110上的線圈通過交叉部115纏繞在另一個轉(zhuǎn)子鐵芯上。
交叉部115包括內(nèi)側(cè)隔壁200、第一槽215以及外側(cè)隔壁210,第一槽215具有第一深度d1,外側(cè)隔壁210具有形成其中的線圈路徑300,線圈路徑300的深度與第一槽215的深度d1相對應(yīng)。
在本發(fā)明的所述實施例中,將從轉(zhuǎn)子鐵芯110的一個表面(例如,圖4中的頂面)到第一槽215的底面之間的距離設(shè)定成第一高度h1。因此,在這種情況下,線圈彎曲的角度變得平緩,并且可提高耐久性。
盡管已經(jīng)結(jié)合目前被認為是比較實際的實施例對本發(fā)明進行描述,然而可以理解,本發(fā)明并不局限于所披露的實施例,相反地,本發(fā)明旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的各種變形和等效布置。
本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的,因此在不脫離本發(fā)明實質(zhì)的變形落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。這種變形并不認為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。