本發明涉及電動機領域，具體的說是四組三項供電外轉子永磁電動機。

背景技術：

電動機應用領域十分廣泛，根據不同的實際需求，電動機的種類、型號繁多。但是涉及到一些新興領域、特定環境、特殊工況的應用條件下，現有的電動機雖然能夠完成任務，卻存在著諸多的不穩定、不安全等因素。

例如，某無人潛航器項目，根據實際應用需求，必須由低壓電池組供電。同時在選型電動機的參數上，還要達到相應的標準。由于電池電壓的限制，如果選取普通的永磁電動機，使用1組三相繞組為電動機供能，很難滿足低壓電池組的設計要求。即便是能夠達到使用的需求，那么為了確保相應的電動機參數，就不得不提高電動機的電流。過大的電流應用到無人潛航器中，會增大電動機、甚至無人潛航器的不穩定性；而為了確保該項目的順利實驗、應用，就需要增加多種保障、監測手段，導致無人潛航器的總體成本增加。

因此，需要設計一款在低壓電池組供電條件下，能夠適應實際需求的電動機，要求電動機盡可能的排除如電流過大引起的不穩定的因素，對實際應用電動機的總體需求、成本要求較小。

技術實現要素：

為了解決現有技術中，存在的技術問題，本發明提出來一種改進的永磁電動機。

本發明的技術方案如下：

4組三項供電外轉子永磁電動機，包括定子組件和轉子組件；

所述定子組件包括具有外圓周面的定子支撐、圍繞在定子支撐的外圓周面上的定子鐵芯、管狀的軸、在定子鐵芯上平均排列的多個電樞繞組；

所述軸的軸心線垂直于定子支撐的圓心且軸與定子支撐固定連接，軸的中部具有出線孔，電樞繞組的引出端通過引出線穿過出線孔與低壓電池組連接；

所述轉子組件包括軸承、具有內圓周的轉子外殼、圓環形狀的轉子鐵芯、圍繞在轉子鐵芯的內圓周上固定設置的多個磁鋼；

所述定子組件和轉子組件分別通過軸和軸承活動連接；

所述電樞繞組為4組，由4組三相供電供能；

所述每組電樞繞組分別通過引線孔引出3根引出線與低壓電池組連接；

所述4組三相供電采用并聯方式與低壓電池組連接。

本發明具有以下優點：

1，通過4組三相供電的設計，降低了電樞繞組的電流，提高了電動機的穩定性。

2，電動機具有4個功率板，至少有一個功率板能正常工作的條件下，電動機依然能夠低功率運行，提高了電動機的穩定性。

3，本發明的技術方案結構簡單可靠，制造成本低，易于大規模推廣。

附圖說明

圖1是本發明的俯視結構示意圖。

圖2是本發明的側視結構示意圖。

圖3是本發明的4組三相供電電路圖。

圖4是本發明的轉子結構示意圖。

圖5是本發明的電樞繞組結構示意圖。

其中，1、定子支撐，2、定子鐵芯，3、軸，4、電樞繞組，5、出線孔，6、轉子，7、轉子外殼，8、轉子鐵芯，9、磁鋼，10、軸承。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明具體說明。

實施例1：

4組三項供電外轉子永磁電動機，包括定子組件和轉子組件。

所述定子組件包括具有外圓周面的定子支撐、外繞在定子支撐的外圓周面上的定子鐵芯、管狀的軸、在定子鐵芯上平均排列的多個電樞繞組；所述軸的軸心線垂直于定子支撐的圓心且軸與定子支撐固定連接，軸的中部具有出線孔，電樞繞組的引出端通過引出線穿過出線孔與低壓電池組連接；所述轉子組件包括軸承、具有內圓周的轉子外殼、圓環形狀的轉子鐵芯、圍繞在轉子鐵芯的內圓周上固定設置的多個磁鋼；所述定子組件和轉子組件分別通過軸和軸承活動連接；所述電樞繞組為4組，由4組三相供電供能；所述每組電樞繞組分別通過引線孔引出3根引出線與低壓電池組連接；所述4組三相供電采用并聯方式與低壓電池組連接。

選擇外轉子永磁電動機作為改進的基礎，一方面，外轉子永磁電動機在一些特殊領域中適合應用，尤其是具有相級數多、低轉速、高轉矩等優點，另一方面，外轉子永磁電動機也具有節能、高效等優點，同時，也便于維修。

電動機的軸與定子鐵芯通過定子支撐固定在一起，電動機的轉子通過軸兩端的軸承定位來保證定子、轉子間的氣隙均勻。

在低壓電池組的供電環境中，電動機動力參數滿足需求的條件下，增強電動機的穩定性是必須要解決的問題。其中，首要的問題是解決電動機的電流值較大的問題。

為了解決該技術問題，本實施例的技術方案中，設計了4組三相供電，通過并聯的方式，降低了每一根電樞繞組引出線的電流，同時也降低了電動機功率板的壓力，提高了電動機工作的穩定性。

每一組三相供電，對應一組電樞繞組，因此本實施例的方案設計為4組電樞繞組。每一組電樞繞組具有三根引出線，通過引線孔引出；4組電樞繞組共有12根引出線。

為了滿足某無人潛航器的設計要求，進一步的，將4組三項供電外轉子永磁電動機設計為：52極數，48槽數；每一組電樞繞組三項共繞12個繞齒，4組三項共繞48個繞齒。

在不改變輸出功率的條件下，電動機的極數越多，電動機的扭矩越大，能夠適合某無人潛航器的設計要求。

進一步的，4組電樞繞組中，u1、u2、u3和u4具有相同電源相位；同理，v1、v2、v3、v4或w1、w2、w3、w4同樣具有相同電源相位；

由于每一組電樞繞組三相共繞12個繞齒，因此，將每一組中的同相位的線圈采用并聯的方式將引出端接合到一起，即：每一組電樞繞組中：4個u1線圈的引出端并聯，同理，4個u2……或4個v2、或4個v3……或4個w3、或4個w4的線圈引出端并聯，且并聯后的引出端與每項的引出線連接。

同時，u1、u2、u3和u4作為一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針連續排列；同理，v1、v2、v3和v4作為一個線圈組、以及w1、w2、w3和w4作為一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針連續排列；每一個線圈組在定子鐵芯的外圓周上逆時針間隔排列。

相對于將各組同相序線圈集中排列的方式，這種線圈的排列的方法可以消除電動機在4組電源未全部供電情況下，電動機定子、轉子之間的不平衡磁拉力。

某無人潛航器的設計為52極數，因此將52極數是26個n極和26個s極，n極和s極在轉子鐵芯的內圓周上間隔排列，即n-s-n-s……的圓周排列方式。

為了配合4組三相供電的設計，進一步的，還包括4個功率板，每組電樞繞組的引出線分別連接一個功率板。由于有4個功率板，即便是某一個功率板出現故障，其他的功率板依然能夠正常工作，即，電動機即使只有1組電樞繞組通電的情況下，依然能維持低功率運行，進一步的提高了整個驅動系統、電動機的穩定性。

還包括4個逆變器，所述每組電樞繞組通過一個逆變器與低壓電池組連接。

電動機由36v電池供電，額定轉矩400nm，額定功率5kw，峰值轉矩900nm。

本實施例中所述的低壓電池組可以采用現有技術中的電壓等級不同的電池組，優選的是36v電池組。

本實施例中所述磁鋼可以采用現有技術中的磁性材料制成，優選是由n50sh釹鐵硼永磁材料制成。

本實施例中所述轉子鐵芯可以采用現有技術中的多種材料制成，優選的是由s10c低碳鋼材料制成。

本實施例中所述軸承可以采用現有技術中的多種防水軸承，優選的是能夠防水的陶瓷軸承。

以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發明的保護范圍。