技術領域

本申請屬于電機技術領域，具體涉及一種磁阻電機，尤其是針對開關磁阻輪轂電機所做的結構設計。

背景技術

隨著低碳時代的來臨，環境保護愈發重要，以電動汽車為代表的新能源汽車將逐漸替換現有汽車，而將來的電動汽車中的一個關鍵核心部件就是輪轂電機。輪轂電機有兩種驅動方式：一種是減速驅動型輪轂電機，即輪轂驅動電機先經過輪邊減速器減速增矩后再驅動車輪運轉。減速驅動型輪轂電機優點是驅動力矩大、非簧載質量小，但所占空間較大、效率低、質量大；另一種是直接驅動型輪轂電機，它將輪轂驅動電機與車輪直接連接，通過調節驅動電機轉速和轉矩，從而實現直接控制車輪運轉時的轉速和轉矩。直接驅動型輪轂電機的優點是控制靈活，非簧載質量小、運行平穩，但是對驅動電機要求很高，同時還存在轉矩不夠大、調速范圍窄等缺點。

開關磁阻輪轂電機作為電動汽車電機，具有以下特點：(1)結構簡單，工藝簡單，能在高速下運行，綜合效率高；(2)無永磁體，能耐高溫，節約寶貴的稀土資源；(3)能方便的在電動機和發動機兩種運行模式中切換，回收動能方便；(4)具有容錯能力，可靠性格高。采用現有兩種驅動方式下的傳統開關磁阻輪轂電機為定子在內，轉子在外，常用的定子極數/轉子極數為：6/8或者12/8，即相間機械相位角(也可理解為步距角)為15度，導致開關磁阻輪轂電機在起動和低速運行時振動和噪音大導致乘客的舒適度較低，同時效率低，使用壽命低。如何減小開關磁阻輪轂電機起動和低速運行時的振動和噪音，提高乘員的舒適性，提升效率和增加電機的功率密度是開關磁阻輪轂電機結構設計的技術革新方向。

發明內容

本申請的技術方案目的在于通過開關磁阻輪轂電機的結構優化設計，減小開關磁阻輪轂電機起動和低速運行時的振動和噪音，提高乘員的舒適性，提升效率和增加電機的功率密度。

實現上述目的技術方案為：一種開關磁阻輪轂電機，包括定子和轉子，定子安裝在轉子的內部，定子的極數為32個，32個極分為16組，每兩個極用一組線圈供電，共16組線圈，轉子的極數為28個。采用定子在內，轉子在外的設計，并且選擇定子32個極分為16組，通電為定子上均勻分布的16個線圈繞組供電，節省了線圈的銅線使用數量；同時32個極(16個線圈)和轉子的28個極數的組合能夠達到鄰近相工作區間重疊度最優，相間機械角較小，可以達到控制靈活方便，且使鄰近相工作切換時平滑過渡，減小了電機的振動和沖擊，振動和噪音減小了，效率也有所提高，而且，繞組空間更大，提高了功率密度。

上述開關磁阻輪轂電機中，不少于一支光電耦合器沿定子側壁圓周方向固定安裝，光電耦合器的光束方向通過定子軸心，光電耦合器為槽型光電耦合器結構。在轉子的端蓋內側壁上沿圓周分布有齒，相鄰兩齒之間構成槽，端蓋上的齒位置和槽型光電耦合器的凹槽位置相匹配。利用上述結構，當轉子旋轉時，轉子端蓋上的齒和槽均從槽型光耦的槽中掃過，用于槽型光耦對電機定子、轉子相對位置的檢測，使位置檢測更加準確可靠，結構緊湊。

本申請的技術還包括下述的開關磁阻輪轂電機，該電機包括定子和轉子，定子安裝在轉子的內部，轉子的端蓋內側壁上沿圓周分布有齒，相鄰兩齒之間構成槽。作為該電機的進步優化，將不少于一支光電耦合器沿定子側壁圓周方向固定安裝，光電耦合器的光束方向通過定子軸心。光電耦合器通常選擇為槽型光電耦合器結構，并且在端蓋上的齒位置和槽型光電耦合器的凹槽位置相匹配。上述開關磁阻輪轂電機中，定子的極數為32個，32極分為16組，每兩個極用一組線圈(3-1)供電，共16組線圈，轉子的極數為28個。

附圖說明

圖1是本實用新型的開關磁阻輪轂電機總裝結構圖；

圖2是定子結構圖；

圖3是轉子結構的主視圖；

圖4是轉子的立體視圖；

圖5是定子上安裝光電耦器的視圖；

圖中，1、轉子；2、光電耦合器；3、定子；3-1、線圈；4、齒；5、端蓋；6、槽。

具體實施方式