一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的制作方法

本发明涉及到一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机。

背景技术：

目前，世界对环境越来越重视，而燃油汽车作为温室气体排放主体受到越来越多的制约，燃油紧张、油价上涨、减小排量等等，在可预见将来燃油汽车必将退出市场成为未来。作为燃油汽车替代品电动汽车以其结构简单、安全舒适、经济环保进入人们视线。本发明正是在此背景下提出一种高转速高转矩电动汽车驱动电机。传统电动汽车驱动电机为提高电机输出功率所采用的方法为：增加电机电枢长度，扩大电机轴心高（电机半径）。传统方法增加电机电枢长度不仅使电机整体质量增加体积变大功率密度比降低，降低电动汽车一次性续航里程，增加生产投入。而且对于体积尺寸相对固定的电动汽车增加电机体积会进一步带来不便。

当前，市场冷轧硅钢按钢材内部晶粒结构分为取向硅钢和无取向硅钢。所谓取向硅钢是指硅钢片内部晶粒排列具有明确的方向性，即各项异性；无取向硅钢是指硅钢片内部晶粒排列没有明确的方向性，即各项同性。一般取向硅钢片用于大中小型变压器、高频变压器、脉冲变压器、磁放大扼流线圈磁屏蔽和磁开关；无取向硅钢骗用于大中小型电动机、整流器等。对于常用的取向硅钢片，分为普通和高磁感两类，普通取向硅钢轧向平均饱和磁通密度为1.85T，横向的平均饱和磁通密度为1.35T，且从横向到轧向90度的范围，不同角度方向上的磁通密度也随角度增加而增加；高磁感取向硅钢的轧向平均饱和磁感为1.90T，横向的平均饱和磁通密度为1.30T，且从横向到轧向90度的范围，不同角度方向上的磁通密度也随角度增加而增加；普通无取向硅钢片个方向磁通密度相同，平均饱和磁通密度为1.70T。而硅钢片的磁通密度是影响电机性能的重要参数。现在制作电机定子常采用无取向硅钢，但是无取向硅钢由于内部晶粒方向各向同性，从而导致峰值磁感应强度不高，制约了电机性能的提高。取向硅钢由于内部晶粒排列具有明确的方向性因此峰值磁感应强度较高，但由于取向硅钢片的磁钢应方向为单一方向与电机要求指向定子圆心方向不符，所以制约着取向硅钢在电机定子中的应用。如果直接用传统方法使用取向硅钢加工电机定子，在取向硅钢的磁化方向上固然磁感应强度有所提高，但在非磁化方向上磁感应反而大大降低，所以直接用取向硅钢加工是不合理的。因此亟待发明一种利用取向硅钢生产高转速高转矩电动汽车驱动电机的电机定子以实现高转速高转矩电动汽车驱动电机的生产。

技术实现要素：

为克服现有电动汽车驱动电机通过增大电机尺寸以提高电机功率输出弊端，本发明提出一种高转速高扭矩汽车驱动电机。本发明设计一种高转矩高转速电动汽车驱动电机，包括强制水冷管道接口、电机机壳、定子、电机轴承、电机转轴、电机三相引出线、电机旋变与温度接线端子、电机转子，其特征在于：所述的电机定子由取向硅钢片叠片制成，电机定子为由长条状的取向硅钢片重叠并弯曲焊接的圆环构成，取向硅钢片的磁化方向朝向定子圆环的圆心。在定子上设置有定子齿、定子轭、定子绕组槽，在定子绕组槽内安装有定子绕组。将取向硅钢片进行横向轧制，将轧制后的多片取向硅钢片重叠，所有的取向硅钢片的磁化方向一致，将重叠后的多片取向硅钢片朝取向硅钢片的磁化方向进行弯曲，直到形成圆环，并在对接处焊接，然后进行定子齿、定子轭、定子绕组槽的机械加工。本发明的优点是，使用取向硅钢片进行轴向轧向加工得到驱动电机定子，提高驱动电机功率质量比在不增加电机体积的情况下提高电机输出功率以及峰值扭矩，大大提高驱动电机性能为驱动电机进一步广泛应用奠定重要基础。

附图说明

图1 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的驱动电机本体；

图2 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的驱动电机旋转变压器部分；

图3 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的定子部分；

图4 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢定子齿部；

图5 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢定子齿冲片图；

图6是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢单一定子齿磁力线；

图7 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢单一定子齿磁畴分布；

图8 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的无取向硅钢单一定子齿磁畴分布；

图9 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢与无取向硅钢轧向偏离角度与铁损关系；

图10 是本发明一种使用取向硅钢制作的车用永磁电机的取向硅钢与无取向硅钢偏离角度与磁感的关系；

实施方式

图中一种高转矩高转速电动汽车驱动电机，包括强制水冷管道接口、电机机壳、定子、电机轴承、电机转轴、电机三相引出线、电机旋变与温度接线端子、电机转子，其特征在于：所述的电机定子由取向硅钢片叠片制成，电机定子为由长条状的取向硅钢片重叠并弯曲焊接的圆环构成，取向硅钢片的磁化方向朝向定子圆环的圆心。在定子上设置有定子齿、定子轭、定子绕组槽，在定子绕组槽内安装有定子绕组。将取向硅钢片进行横向轧制，将轧制后的多片取向硅钢片重叠，所有的取向硅钢片的磁化方向一致，将重叠后的多片取向硅钢片朝取向硅钢片的磁化方向进行弯曲，直到形成圆环，并在对接处焊接，然后进行定子齿、定子轭、定子绕组槽的机械加工。

由于定子采用取向硅钢片制成，这样能充分利用取向硅钢在其磁化方向具有较高磁通密度，在铁芯齿部产生较高的磁密，提高驱动电机功率质量比在不增加电机体积的情况下提高电机输出功率以及峰值扭矩，大大提高驱动电机性能为驱动电机进一步广泛应用奠定重要基础。