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具有不对称匝绕组的电动马达及包括其的车辆制造技术

技术编号:43400561 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-22 17:41
实施例包括具有不对称匝绕组的电动马达和包括该电动马达的车辆。电动马达包括转子和定子,定子具有第一组绕组和第二组绕组,第一组绕组具有第一匝数,第二组绕组具有不同于第一匝数的第二匝数。第一组绕组与第二组绕组电隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动马达。特别地,本专利技术涉及具有不对称匝绕组的电动马达。


技术介绍

1、电动马达通常被描述为具有定子和转子。定子固定就位,转子相对于定子运行。在电动马达中,定子通常是电动马达的载流部件,它产生与转子相互作用的磁场。电动马达的转子包括磁性转子,并且由定子产生的磁场被控制以旋转转子。

2、电动马达的定子通常包括堆叠在一起的一系列钢叠片,其包含用于容纳铜线绕组的槽。这些绕组用于产生磁场,该磁场与转子的磁场相互作用以产生扭矩。定子中的绕组可以根据马达的具体类型以不同的方式布置。最常见的布置是三相绕组,它由围绕定子间隔120度的三组绕组构成。每组绕组连接到电源的不同相,当马达通电时,会产生旋转磁场。在三相马达中,绕组通常由绝缘铜线线圈构成。每个线圈的匝数以及导线的粗细将取决于具体的马达设计和所需的工作特性。

3、定子中的绕组负责产生磁场,该磁场与转子相互作用产生扭矩。当马达通电时,定子中的磁场开始旋转,这导致转子也转动。马达的速度由电源频率和定子绕组的极数决定。

4、通常,配置为推进马达的电动马达具有相对低匝数绕组以实现高功率密度,因为绕组电感(阻抗)与绕组匝数的平方成比例(即电感∝(匝数)2)。然而,将这种类型的电动马达直接连接到不可控的三相电压源来给所连接的电池充电会导致高感应电流,这会损害驱动系统。因此,传统上在绕组和电力系统之间放置额外的功率转换器和变压器,以将功率、电压和电流调制在安全水平。这些额外的功率转换器和变压器导致额外的重量、尺寸、复杂性和功率损耗。


技术实现思路

1、在一示例性实施例中,提供了一种电动马达。电动马达包括转子和定子,定子具有第一组绕组和第二组绕组,第一组绕组具有第一匝数,第二组绕组具有不同于第一匝数的第二匝数。第一组绕组与第二组绕组电隔离。

2、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一匝数比第二匝数大至少五倍。

3、除了本文描述的一个或多个特征之外,定子包括多个槽,并且其中多个槽中的每个包括第一组绕组和第二组绕组的至少一部分。

4、除了本文描述的一个或多个特征之外,定子还包括具有不同于第一匝数的第三匝数的第三组绕组。

5、除了本文描述的一个或多个特征之外,第三匝数等于第二匝数。

6、除了本文描述的一个或多个特征之外,第二组绕组与第三组绕组具有相移。

7、在一示例性实施例中,提供了一种车辆。该车辆包括电池和电动马达。电动马达包括转子和定子,定子具有第一组绕组和第二组绕组,第一组绕组具有第一匝数,第二组绕组具有不同于第一匝数的第二匝数,其中第一组绕组与第二组绕组电隔离。电动马达还包括耦合到电池和第一组绕组的第一逆变器,以及耦合到电池和第二组绕组的第二逆变器。

8、除了本文描述的一个或多个特征之外,车辆还包括配置为将车辆连接到高压源/负载的充电端口。

9、除了本文描述的一个或多个特征之外,车辆还包括一个或多个开关,其配置为选择性地将第一组绕组直接连接到高压源/负载和第一逆变器之一。

10、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一匝数与第二匝数的比率至少部分地基于电池的电压水平和高压源/负载的电压水平。

11、除了本文描述的一个或多个特征之外,高压源/负载是电网、另一车辆和家庭之一。

12、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一逆变器配置成将来自电池的直流电功率转换成提供给第一组绕组的交流电功率。

13、除了本文描述的一个或多个特征之外,第二逆变器配置成将来自电池的直流电功率转换成提供给第二组绕组的交流电功率。

14、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一匝数比第二匝数大至少五倍。

15、除了本文描述的一个或多个特征之外,定子包括多个槽,并且其中每个槽包括第一组绕组和第二组绕组的至少一部分。

16、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一组绕组和第二组绕组都连接到电池,以基于确定车辆速度小于阈值速度向车辆提供推进力。

17、除了本文描述的一个或多个特征之外,第一组绕组连接到电池以向车辆提供推进力,并且基于确定车辆速度大于阈值速度,第二组绕组与电池隔离。

18、除了本文描述的一个或多个特征之外,使用设置在第二组绕组和第二逆变器之间的一个或多个开关将第二组绕组与电池隔离。

19、除了本文描述的一个或多个特征之外,使用设置在电池和第二逆变器之间的开关将第二组绕组与电池隔离。

20、在一示例性实施例中,提供了一种车辆。车辆包括电池和电动马达。电动马达包括转子和定子。定子包括多个槽、具有第一匝数的第一组绕组和具有不同于第一匝数的第二匝数的第二组绕组。第一组绕组与第二组绕组电隔离,并且其中多个槽中的每个包括第一组绕组和第二组绕组的至少一部分。车辆还包括耦合到电池和第一组绕组的第一逆变器、耦合到电池和第二组绕组的第二逆变器以及配置为将车辆连接到高压源/负载的充电端口。

21、当结合附图时,从以下详细描述中,本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种电动马达,包括:

2.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述第一匝数比所述第二匝数大至少五倍。

3.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述定子包括多个槽,并且其中,所述多个槽中的每个包括所述第一组绕组和第二组绕组的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述定子还包括第三组绕组,其具有不同于所述第一匝数的第三匝数。

5.根据权利要求4所述的电动马达,其中,所述第三匝数等于所述第二匝数。

6.根据权利要求4所述的电动马达,其中,所述第二组绕组与所述第三组绕组具有相移。

7.一种车辆,包括:

8.根据权利要求7所述的车辆,还包括充电端口,其配置为将车辆连接到高压源/负载。

9.根据权利要求8所述的车辆,还包括一个或多个开关,其配置为选择性地将所述第一组绕组直接连接到所述高压源/负载和所述第一逆变器之一。

10.一种车辆,包括:

【技术特征摘要】

1.一种电动马达,包括:

2.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述第一匝数比所述第二匝数大至少五倍。

3.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述定子包括多个槽,并且其中,所述多个槽中的每个包括所述第一组绕组和第二组绕组的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的电动马达,其中,所述定子还包括第三组绕组,其具有不同于所述第一匝数的第三匝数。

5.根据权利要求4所述的电动马达,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·彭L·郝S·戈帕拉克里希南R·阿莫林托雷斯T·W·内尔
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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