一种电机、电机直驱总成、电机中置驱动总成及车辆制造技术

本实用新型专利技术公开一种电机，包括机壳、定子和转子，该定子固定在机壳内，该转子可转动地设置在机壳内且与所述定子同轴间隙配合；其特征在于：所述定子包括定子骨架，该定子骨架上设置有扭矩绕组和速度绕组；所述扭矩绕组的匝数大于所述速度绕组的匝数且所述扭矩绕组的并绕根数小于所述速度绕组的并绕根数。本实用新型专利技术可根据不同路况合理分配扭矩和速度，提升性能，更加舒适节能，加速无延迟，能提高爬坡效率、降低高速能耗等优点。另外，本实用新型专利技术还公开了一种电机直驱总成、电机中置驱动总成及车辆。辆。辆。

【技术实现步骤摘要】
一种电机、电机直驱总成、电机中置驱动总成及车辆


[0001]本技术涉及一种电机、电机直驱总成、电机中置驱动总成及车辆。

技术介绍

[0002]常规永磁同步电机只有一个额定转速，一组绕组线圈(或多组相同绕组线圈)，三根相线输入。而由于使用工作时，不同的工况(起步、加速、急加速、刹车、上坡、平路、下坡、低速、高速等)对电机性能要求不同。目前普通永磁同步电机，在车速跨度比较大的情况，通常是采用用下面两种方式来保证扭矩与转速：
[0003]第一种，(比如：峰值转速需求7000转/分钟)为了保证低速扭矩，常规设计额定转速为4000转/分钟，通过控制器弱磁调速达到7000转/分钟，以满足车速要求；而这种方式带来的缺陷是前段加速性能非常快(4000转/分钟以内)，后段加速性能偏弱(4000
‑
7000转/分钟)，且行驶电流更大，效率偏低。例如，现在的电动汽车0
‑
100km/h公里加速非常快，100
‑
160km/h加速性能明显不如燃油车。而且电车长时间跑高车速，续航打折非常多；
[0004]第二种，采用通过高速比的减速机，把电机转速做的非常高(比如转速做到12000+转/分钟)，再减速下来保证扭矩和车速。但是这样设计的优缺点比较明显，优点是减速比大可以获取更大的轮上扭矩，加速度非常优异；但是缺点是过大的减速比会带来滑行阻力，而永磁电机先天特性就是电机有磁阻，当车辆滑行的时候会反拖电机，滑行距离短，就需要随时提供较大电流保证车速，所以在小负载工作时，功耗比较高；另外电机过高转速对轴承的要求非常高，增加成本；电机高转速也会带来更大的噪音等问题。
[0005]因此现有永磁同步电机的工作特性，也就是无论如何调整，效率平台宽度不会增加，只会平移；也就是要么保证前段扭矩，把额定转速做低，通过控制器弱磁调速达到急速(存在后段加速慢且效率偏低)，要么把电机转速做高，扭矩用大速比减速机解决，加速非常优秀，但是滑行距离非常短、能量回收小，行驶里程又不理想。
[0006]因此现有在低速驱动运行时难以达到高扭矩特性，加速也慢；在高速驱动时电机极限转速要求极高，又难以处于低扭矩状态，速度高，电流大，能耗浪费极大，电耗急增、续航打折问题。其原因在于在车速跨度比较大的情况下，现有电机低速大转矩输出和高速低扭矩输出无法同时兼得的矛盾问题。

技术实现思路

[0007]本技术提供了一种电机，以解决在车速跨度比较大的情况下，现有电机低速大转矩输出和高速低扭矩输出无法同时兼得的技术问题。
[0008]为了达到上述目的，本技术的方案为：一种电机，包括机壳、定子和转子，该定子固定在机壳内，该转子可转动地设置在机壳内且与所述定子同轴间隙配合；其特征在于：所述定子包括定子骨架，该定子骨架上设置有扭矩绕组和速度绕组；所述扭矩绕组的匝数大于所述速度绕组的匝数且所述扭矩绕组的并绕根数小于所述速度绕组的并绕根数。
[0009]采用上述方案，由于电机配置两种不同特性并可独立控制的扭矩绕组功率和速度
绕组功率。
[0010]在车辆运行中，在起步加速阶段扭矩绕组和速度绕组同时工作，可增加扭矩绕组功率并作为主要驱动，使整车具有更加强劲的加速性能，可达到高扭矩低转速，因此可实现转速低而低能耗，高扭矩而加速快，更不需要通过高速比的减速机来减速增扭；而当车辆处于高速匀速或者巡航状态(如车速大于60km/h)时由速度绕组作为主要驱动或单独驱动，可保持低扭矩而少能耗，可保证电机在高速段的平稳运行且非常省电。
[0011]本技术方案可实现车速跨度比较大的情况下，同时满足低速大转矩输出和高速低扭矩输出的双重优势。
[0012]另外，本电机可直接根据车辆当前使用需求通过控制器分别调配扭矩绕组和速度绕组的功率比例，达到无顿挫变档，保证全程加速优异，实现扭矩转速和功率自由控制和最优配比，自适应扭矩平衡，降低行驶电流，高效节能，有效增加行驶里程。
[0013]优选地，所述扭矩绕组的匝数为13
‑
40匝；所述扭矩绕组的并绕根数为5
‑
15根；所述速度绕组的匝数为5
‑
12匝；所述速度绕组的并绕根数为18
‑
60根。
[0014]优选地，所述定子骨架包括环形轭，该环形轭内壁设有若干沿周向均匀分布的定子齿，而相邻两个定子齿之间形成嵌线槽；所述扭矩绕组和所述速度绕组分别绕装在各所述定子齿上。
[0015]优选地，所述扭矩绕组和所述速度绕组均为三相线。
[0016]优选地，所述转子包括转子骨架、第一压环和第二压环，所述转子骨架上设有轴向贯通的插孔，所述插孔内装永磁体；所述第一压环和第二压环分别固定所述转子骨架两端面上且将所述永磁体限定在所述插孔内。
[0017]本技术还公开了一种电机直驱总成，其特征在于：包括有上述技术方案中任一项所述的一种电机；还包括平叉、轮毂、电机轴、中间轴和驱动轴和减速组件；所述平叉的第一支臂与机壳固接；所述电机轴与转子同轴固接；所述中间轴与机壳可转动连接；所述驱动轴与平叉的第二支臂可转动连接且与电机轴同心设置；所述减速组件包括第一主动齿轮、第一从动齿轮、第二主动齿轮和第二从动齿轮；所述第一主动齿轮固套在电机轴上；所述第一从动齿轮和第二主动齿轮均固套在中间轴上，所述第二从动齿轮固套在驱动轴上；所述第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合连接；该第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合连接；所述轮毂固套在所述驱动轴上。
[0018]优选地，所述减速组件总速比为1：4
‑
8。
[0019]本技术还公开了一种电机中置驱动总成，其特征在于：包括有上述技术方案中任一项所述的一种电机；还包括电机轴、车架、传动组件和后轮轴，所述电机固定在车架中部，所述电机的转子内固定安装有电机轴，所述电机轴通过传动组件与后轮轴连接。
[0020]本技术还公开了一种车辆，其特征在于：具有上述技术方案中任一项所述的一种电机或上述技术方案中任一项所述的一种电机直驱总成或上述技术方案中所述的电机中置驱动总成。
[0021]优选地，该车辆为电动摩托车或电动汽车。
[0022]本技术的有益效果：
[0023]第一、本技术电机可根据不同的工况，对扭矩绕组和速度绕组的功率实时分配，可同时兼顾扭矩和速度，以优化匹配平路、上坡、下坡、急加速、油门、制动等工况；可适
用于在车速跨度比较大的情况下，满足电机低速大转矩输出和高速低扭矩同时兼得，还能提升上坡能力、起步更快、下坡回收量更大、高速区更节能、急加速响应更快，加速无延迟等优点；
[0024]第二、本实用新电机直驱总成可作为车辆(如踏板类型摩托车)后轮直驱时，采用齿轮减速机构，增大了扭矩，其具有起步加速表现好，爬坡能力强，行驶电流低，有效增加续航；后轮直驱是电机、减速组件、后轮及平叉高度集成，将现在电摩广泛使用的中置电机位置空出来装配电池用，有效的增加了整车的续驶里程；正常行驶或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，包括机壳(1)、定子(2)和转子(3)，该定子(2)固定在机壳(1)内，该转子(3)可转动地设置在机壳(1)内且与所述定子(2)同轴间隙配合；其特征在于：所述定子(2)包括定子骨架(2
‑
1)，该定子骨架(2
‑
1)上设置有扭矩绕组(2
‑
2)和速度绕组(2
‑
3)；所述扭矩绕组(2
‑
2)的匝数大于所述速度绕组(2
‑
3)的匝数且所述扭矩绕组(2
‑
2)的并绕根数小于所述速度绕组(2
‑
3)的并绕根数。2.如权利要求1所述的一种电机，其特征在于：所述扭矩绕组(2
‑
2)的匝数为13
‑
40匝；所述扭矩绕组(2
‑
2)的并绕根数为5
‑
15根；所述速度绕组(2
‑
3)的匝数为5
‑
12匝；所述速度绕组(2
‑
3)的并绕根数为18
‑
60根。3.如权利要求1所述的一种电机，其特征在于：所述定子骨架(2
‑
1)包括环形轭(2
‑
11)，该环形轭(2
‑
11)内壁设有若干沿周向均匀分布的定子齿(2
‑
12)，而相邻两个定子齿(2
‑
12)之间形成嵌线槽(2
‑
13)；所述扭矩绕组(2
‑
2)和所述速度绕组(2
‑
3)分别绕装在各所述定子齿(2
‑
12)上。4.如权利要求1所述的一种电机，其特征在于：所述扭矩绕组(2
‑
2)和所述速度绕组(2
‑
3)均为三相线。5.如权利要求1所述的一种电机，其特征在于：所述转子(3)包括转子骨架(3
‑
1)、第一压环(3
‑
3)和第二压环(3
‑
4)，所述转子骨架(3
‑
1)上设有轴向贯通的插孔(3
‑
11)，所述插孔(3
‑
11)内装永磁体(3
‑
2)；所述第一压环(3
‑
3)和第二压环(3
‑
4)分别固定所述转子骨架(3
‑
1)两端面上且将所述永磁体(3
‑
2)限定在所述插孔(3
‑
11)内。6.一种电机直驱总成，其特征在于：包括有权利要求1
‑
5中任一项所述的一种电机；还包括平叉(N
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【专利技术属性】
技术研发人员：邵焕华，华少杰，邵泉铭，秦建勇，
申请(专利权)人：黄山奔马集团有限公司，
类型：新型
国别省市：