(57)【要約】  本発明は、ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータを提供する。ハウジング内の左右に、それぞれ１つの独立したディスク型固定子（２６、３１）を設け、２つの独立したディスク型固定子（２６、３１）の中間に、１つの左右両面に永久磁石体を接着したディスク型回転子（２８）を設け、回転子（２８）中心のスプライン孔およびシャフトがスプライン結合して形成される。ディスク型固定子の側面スロットのモータコイル巻線は、それぞれ９つのスロットを１つのモータ単位としており、モータ回転子の左右の永久磁石体の接着数は、左右の固定子をそれぞれ１つの単位としてモータの極対数を決定し、いくつかの永久磁石体を接着する。本発明は既存の従来モータの構造を変更し、モータの３Ｄ空間を十分に利用し、高パワー密度の出力特性を有し、モータの電気機械エネルギー変換および低速、大トルク駆動の要求にさらに適合する。低速の状況において駆動負荷は、機能が必要とする低速、大トルクの要求を満たすことができ、全体の効率が大幅に高くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ハウジングおよび下ハウジングおよび前端カバー、後端カバー、シングルモータ、第１回転子、第１固定子、デュアルモータ、第２固定子、第３固定子、第２回転子および１本のシャフトを含み、前記シャフトの両側にシングルモータおよびデュアルモータを設け、相互に組み合わせた第１回転子および第２回転子がスプライン結合によりシャフトと互いに接続され、前記シャフトにベルトプーリと、電気制御系とつながる第１エンコーダおよび第２エンコーダを設けることを特徴とする、ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項２】
前記第１固定子、第２固定子および第３固定子が、モータの第１固定子磁気抵抗支持体、第２固定子磁気抵抗支持体、第３固定子磁気抵抗支持体、第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心、および第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心に巻き付けた第１モータ固定子巻線コイル、第２モータ固定子巻線コイル、第３モータ固定子巻線コイル、第４モータ固定子巻線コイル、第５モータ固定子巻線コイル、第６モータ固定子巻線コイル、第７モータ固定子巻線コイル、第８モータ固定子巻線コイル４８、第９モータ固定子巻線コイルで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項３】
前記第１回転子、第２回転子が、第１回転子ヨーク、第２回転子ヨーク、第３回転子ヨーク、およびこれに設置される第１磁性鋼、第２磁性鋼、第３磁性鋼で構成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項４】
前記シングルモータおよびデュアルモータ内に第１複列アンギュラ玉軸受、第２複列アンギュラ玉軸受、および第３複列アンギュラ玉軸受が設置されることを特徴とする、請求項１に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項５】
前記３つの鉄心にそれぞれ第１巻線コイルユニット、第２巻線コイルユニット、第３巻線コイルユニットを有し、３つの巻線コイルユニットがそれぞれ３つの巻線単位に分けられることを特徴とする、請求項２に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項６】
前記３つの鉄心が、ケイ素鋼板が内から外に取り囲んで形成され、スロットはＵ字型スロットが採用され、傾斜角度が０〜３０°のスロットであり、前記９つの固定子巻線コイルがそれぞれ９つを単位とし、それぞれ３つの互いに対応する第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心に巻き付けられ、このように１つのユニットのコイルが完成することを特徴とする、請求項２に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項７】
前記ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータのモータ極対数が、３〜２０対であることを特徴とする、請求項１に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【請求項８】
前記ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータが、不均一なエアギャップを採用することを特徴とする、請求項１に記載のディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、従来の円筒型の永久磁石低速大トルクモータは、一部の機能を使用する場合の要求のみ満たすだけである。多くの機能に使用される場合には、モータ速度は高電圧を必要とし、高回転速度を減速ギアボックスにより必要な回転速度まで下げて出力する。モータの有効面積を十分に利用することができず、ユーザの低速、大トルクの要求を満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の円筒型の永久磁石モータが多くの機能に必要とされる場合、既存の技術では不足している前提において、本発明が解決しようとするのは、構造が簡単で、動作が確かであり、体積が小さく、重量が軽く、損失が少なく、低電圧であり、効率が高いなどの利点を有するディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータを発明することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を実現するため、本発明は以下の技術案を提供する。
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータであり、前記ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、上ハウジングおよび下ハウジングおよび前端カバー、後端カバー、シングルモータ、第１回転子、第１固定子、デュアルモータ、第２固定子、第３固定子、第２回転子および１本のシャフトを含む。前記シャフトの両側にシングルモータおよびデュアルモータを設け、相互に組み合わせた第１回転子および第２回転子はスプライン結合によりシャフトと互いに接続される。前記シャフトにベルトプーリと、電気制御系とつながる第１エンコーダおよび第２エンコーダを設ける。
【０００５】
本発明の好ましい技術案として、前記第１固定子、第２固定子および第３固定子は、モータの第１固定子磁気抵抗支持体、第２固定子磁気抵抗支持体、第３固定子磁気抵抗支持体、第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心、および第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心に巻き付けた第１モータ固定子巻線コイル、第２モータ固定子巻線コイル、第３モータ固定子巻線コイル、第４モータ固定子巻線コイル、第５モータ固定子巻線コイル、第６モータ固定子巻線コイル、第７モータ固定子巻線コイル、第８モータ固定子巻線コイル４８、第９モータ固定子巻線コイルで構成される。
【０００６】
本発明の好ましい技術案として、前記第１回転子、第２回転子は、第１回転子ヨーク、第２回転子ヨーク、第３回転子ヨークおよびこれに設置される第１磁性鋼、第２磁性鋼、第３磁性鋼で構成される。
【０００７】
本発明の好ましい技術案として、前記シングルモータおよびデュアルモータ内に第１複列アンギュラ玉軸受、第２複列アンギュラ玉軸受および第３複列アンギュラ玉軸受が設置される。
【０００８】
本発明の好ましい技術案として、前記３つの鉄心にそれぞれ第１巻線コイルユニット、第２巻線コイルユニット、第３巻線コイルユニットを有し、３つの巻線コイルユニットはそれぞれ３つの巻線単位に分けられる。
【０００９】
本発明の好ましい技術案として、前記３つの鉄心は、ケイ素鋼板が内から外に取り囲んで形成され、スロットはＵ字型スロットが採用される。傾斜角度は０〜３０°のスロットである。前記９つの固定子巻線コイルはそれぞれ９つを単位とし、それぞれ３つの互いに対応する第１鉄心、第２鉄心、第３鉄心に巻き付けられ、このようにして、１つのユニットのコイルが完成する。
【００１０】
本発明の好ましい技術案として、前記ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータのモータ極対数は３〜２０対である。
【００１１】
本発明の好ましい技術案として、前記ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、不均一なエアギャップを採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による有益な効果は次の通りである。
ディスク型のマルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、既存の従来モータの構造を完全に変更し、モータの３Ｄ空間を十分に利用し、高パワー密度の出力特性を有し、モータの電気機械エネルギー変換および低速、大トルク駆動の要求にさらに適合する。低速の状況において駆動負荷は、機能が必要とする低速、大トルクの要求を満たすことができ、全体の効率が大幅に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明のモータの外観の概要図である。
【図２】図２は、図１の本発明のモータの断面概要図である。
【図３】図３は、図１の本発明のモータ全体の分解概要図である。
【図４】図４は、図１の本発明のモータのＡ方向の分解概要図である。
【図５】図５は、図１の本発明のモータのＢ方向の分解概要図である。
【図６】図６は、図１の本発明のモータのシングルモータ固定子巻線の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に関する前記およびその他の技術的内容、特徴と効果は、以下の参考図を組み合わせた実施例の詳細な説明において、はっきりと示すことができる。以下の実施例において示す方向の用語、例えば上、下、左、右、前または後などは、参考のために図に付与した方向に過ぎない。したがって、使用する方法の用語は説明のためのものであり、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００１５】
図１および図２、図３に示すように、本発明で述べるディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータ１は、上ハウジング１７および下ハウジング１４および前端カバー１０、後端カバー１８、シングルモータ１１、第１回転子２０、第１固定子２３、第２固定子２６、第３固定子３１、第２回転子２８および１本のシャフト１２を含む。ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータのシャフト１２の両側にシングルモータ１１およびデュアルモータ１３を設置し、相互に組み合わせたディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータの第１回転子２０およびデュアルモータ１３の第２回転子２８が、スプライン結合によりシャフト１２と互いに接続される。前記シャフト１２にベルトプーリ３を設け、ベルトプーリは自動車の空調を動かす作用を有する。シャフト１２にさらに第１エンコーダ１５および第２エンコーダ１６を設け、電気制御系と互いに接続され、速度信号を測定および伝送する作用を有する。ハウジングにハウジングを固定する第１ネジ２、第２ネジ４、第３ネジ５、第４ネジ７、第５ネジ８、第６ネジ９を設け、ハウジングを固定し、端カバーを固定し、固定子枠を固定する作用を有する。図３、図４、図５に示すように、第１固定子２３および第２固定子２６、第３固定子３１は、モータの第１固定子磁気抵抗支持体２４、第２固定子磁気抵抗支持体２５、第３固定子磁気抵抗支持体３２、第１鉄心２２、第２鉄心２７、第３鉄心３０、および第１鉄心２２、第２鉄心２７、第３鉄心３０に巻き付けた第１モータ固定子巻線コイル３４、第２モータ固定子巻線コイル３５、第３モータ固定子巻線コイル３９、第４モータ固定子巻線コイル４２、第５モータ固定子巻線コイル４３、第６モータ固定子巻線コイル４４、第７モータ固定子巻線コイル４７、第８モータ固定子巻線コイル４８、第９モータ固定子巻線コイル４９で構成される。第１回転子２０、第２回転子２８は、第１回転子ヨーク３６、第２回転子ヨーク４０、第３回転子ヨーク４５およびこれに設置される第１磁性鋼３７、第２磁性鋼４１、第３磁性鋼４６で構成される。シングルモータ１１およびデュアルモータ１３内にさらに第１複列アンギュラ玉軸受２１、第２複列アンギュラ玉軸受２９、第３複列アンギュラ玉軸受３８が設置され、主に固定子および回転子の間のエアギャップを保持する作用を有する。図６に示すように、３つの鉄心にそれぞれ第１巻線コイルユニット５０、第２巻線コイルユニット５１、第３巻線コイルユニット５２を有し、３つの巻線コイルユニットがそれぞれ３つの巻線単位に分けられる。つまり、図６に示す固定子鉄心に全部で９つの巻線単位を有し、９つの巻線単位は１つの回転子において共同で作用し、それを短時間で迅速に起動させる作用を有する。
【００１６】
本実施例において、第１鉄心２２、第２鉄心２７、第３鉄心３０は、ケイ素鋼板が内から外に取り囲んで形成され、スロットはＵ字型スロットが採用される。傾斜角度は０〜３０°のスロットである。その側面に第１モータ固定子巻線コイル３４、第２モータ固定子巻線コイル３５、第３モータ固定子巻線コイル３９、第４モータ固定子巻線コイル４２、第５モータ固定子巻線コイル４３、第６モータ固定子巻線コイル４４、第７モータ固定子巻線コイル４７、第８モータ固定子巻線コイル４８、第９モータ固定子巻線コイル４９が巻き付けられる。９つの固定子巻線コイルはそれぞれ９つを単位として、それぞれ３つの互いに対応する第１鉄心２２、第２鉄心２７、第３鉄心３０に巻き付けられ、このようにして１つのユニットのコイルが完成する。
【００１７】
［実施および応用の効果］
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータを従来の円筒型の永久磁石モータと比較した利点としては、都市バスに応用すると、
従来の円筒型の永久磁石モータは、６００Ｖ以上の電圧が必要である。
【００１８】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、３００Ｖの電圧が必要なだけである。
【００１９】
中型乗用車の従来の円筒型永久磁石モータは、３６０Ｖの電圧が必要である。
【００２０】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、１１５Ｖの電圧が必要なだけである。
【００２１】
１０メートルの都市バスで計算すると、この最大トルクは４６０Ｎｍであり、必要なトルクの要求に見合う。従来の円筒型の永久磁石モータは、６００Ｖの電圧、２００ＫＷでなければ、４６０Ｎｍを出力することができない。従来の円筒型の永久磁石モータが最大出力トルクの時に必要な電流は、一定回転速度のトルク出力の２．５倍の電流である。２００ＫＷ／６００Ｖ電圧が一定回転速度でトルク出力するときの電流は４００Ａであり、最大トルク出力時の電流は１０００Ａである。したがって、６００Ｖの電圧はバッテリの過剰を保護するため倍の大電流を放出する。そのため、上記の機能性の要求に適合させるため、そのモータ自体の体積は１メートル×１．５メートルほどにしなければならない。全体の体積が膨大であると、機能を組み合わせた構造においては、大きな調整を必要とし、さらにその全体の機能の製造費が大幅に高くなる。６００Ｖ以上の高圧電気を都市で応用する上で、大量の高圧発電所を建設し、これと組み合わせる必要があり、すべての項目の投資も大幅に高くなる。
【００２２】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは１個半の組合せを使用しており、つまり３つのディスク型固定子、１つの両面回転子、１つの片面回転子で構成される。各モータのディスク型固定子ユニットに３つのモータコイル巻線単位が採用され、各モータコイル巻線単位１０ＫＷ（１×３×３＝９）の総出力パワーは９０ＫＷである。各モータユニットの出力トルクは２００Ｎｍ（２００×３）＝６００Ｎｍであり、各モータコイル巻線単位１０ＫＷ／３００Ｖ電圧に必要な電流は３３Ａであり、全体の電流は３３×３＝９９Ａ×３＝３００Ａである。
【００２３】
高圧電気の使用は、主にモータの効率比を高める。
【００２４】
従来の円筒型の永久磁石モータは、２００ＫＷの全体のパワーに対して６００Ｖの電圧を採用する。
【００２５】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、９つの１０ＫＷパワー（全体のパワーは９０ＫＷ）に対して３００Ｖの電圧を採用し、従来の円筒型モータの電圧と、１０：１を超える比率である。低速起動大トルク出力におけるトルクは、従来の円筒型モータの２倍である。
【００２６】
従来の円筒型の永久磁石モータが車全体を起動するときの電流は、全体の定格出力の２．５倍の電流でないと起動することができない。
【００２７】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータが車全体を起動するときの電流は、全体の定格出力に必要な電流を基に、２０％高めた電流を必要とするのみで、短時間で迅速に全体を起動することができ、大電流起動で加速する放電時間を短縮した。特に、一定速度に達すると、制御装置の自動停止器（１ユニット３単位）を通電させることにより、全体のパワーおよびエネルギーをより合理的に機能させることができ、各モータユニットが最高効率点の動作状態にあることを保証することができる。例えば３つのユニットモータが最高効率点の動作状態で稼動するとき、その全体の使用電流は９９Ａ×３＝３００Ａであるが、１つのユニットを停止したときの電流は２００Ａしかなく、これは従来の円筒型モータでは達することはできない。同様に同電圧状態で２００Ａの電流を使用するディスク型の複合マルチコンビネーション永久磁石モータは、従来の円筒型の永久磁石モータで出力されるパワー、トルクの２倍以上である。
【００２８】
ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、励磁鋼損が無く、効率が比較的高く、力率およびパワー密度が大きく、体積が小さい。同時にベクトルインバータを採用してこれと組み合わせることにより、ディスク型の複合マルチコンビネーション３Ｄ永久磁石モータは、高効率、省エネという現代の課題の下、開拓性および革新性において貢献している。
【００２９】
本発明は好ましい実施例により上記のように開示したが、本発明を限定するものではない。いかなる当業者も、本発明から逸脱しない主旨および範囲内において、許可されるいくつかの変更を行うことができ、したがって、本発明の保護範囲は、出願特許の保護範囲に定められるものを基準とみなす。他に、本発明のいかなる実施例または出願する特許範囲も、本発明で開示したすべての目的または利点または特徴を達成する必要はない。このほか、要約部分および表題は特許ファイルの検索の補助に用いるのに過ぎず、本発明の権利の保護範囲を制限しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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