豐田Prius B電機(jī)分析

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圖1Prius電機(jī)B和減速器

圖2為圖1各部分名稱

Prius定子

Prius定子由疊層定子薄片、銅線繞組、絕緣片、頂部和底部塑料絕緣蓋，溫度傳感器和電氣接口連接器。疊層定子薄片為240個(gè)電磁鋼沖壓件，銅線繞組由197個(gè)發(fā)夾式繞組組成，線圈的絕緣是由疊層薄片內(nèi)部的織物層提供。電氣接口包括三相接線端子、三端連接線和一個(gè)分割片。

圖3定子組

疊層定子薄片為240片電磁鋼沖壓件，這些電磁鋼沖壓片被預(yù)制，然后壓在一起形成堆棧，定子外輪廓為能夠安裝到減速器中提供了3個(gè)通孔安裝孔。

圖4定子薄片

圖5定子堆棧

圖6定子堆棧焊縫

圖7發(fā)夾式繞組

Prius銅繞組被被稱為發(fā)夾式繞組，在一個(gè)制造單元中，發(fā)夾式繞組設(shè)計(jì)是通過自動(dòng)化設(shè)備將導(dǎo)線成型安裝在轉(zhuǎn)子中。銅線被預(yù)涂，每一條線末端被剝開，作為插入定子的預(yù)制件，單層絕緣層被用于同一槽中的所有發(fā)夾繞組與定子絕緣，將導(dǎo)線壓入定子槽后，它們是后成型的，兩端焊接在一起，然后焊接頭通過浸漬涂抹上以成陶瓷涂層。

圖8頂部塑料絕緣蓋

圖9底部塑料絕緣蓋

層壓疊層內(nèi)0.007英寸的芳綸紙?zhí)峁┚€圈絕緣，每個(gè)極槽包含一個(gè)絕緣體。定子線圈是安裝接插件前涂上絕緣漆后裝配，電機(jī)三相線從電機(jī)引出并涂上額外的絕緣層，電氣接口包括三端連接線，三相帶孔銅端子和一個(gè)分割片，分割片是被過模壓在三端連接線上，三相銅端子被壓在三相線的末端輸出，然后被焊接在定子銅導(dǎo)線的末端。

圖10三相銅端子

圖11三相銅端子線夾

Prius轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子組由主疊層、端板組、磁鐵、輪轂、小層壓棧、軸承襯套、軸環(huán)、螺母、中心軸和墊片組成。主疊層包含174個(gè)電磁鋼沖壓件。端板封閉轉(zhuǎn)子的每一端。共40個(gè)磁鐵安裝在層壓板堆疊的槽內(nèi)。磁鐵被排列成10個(gè)磁極，四個(gè)磁鐵組成一個(gè)磁極，兩個(gè)磁鐵被安裝在一個(gè)槽中(每個(gè)磁極兩個(gè)槽)。在工藝選擇階段，發(fā)現(xiàn)磁鐵是釹基的。墊片和螺母將疊層板固定到位。小層壓棧被軸環(huán)固定。中心軸是一種經(jīng)過機(jī)械加工的棒材結(jié)構(gòu)，具有冷卻疊層結(jié)構(gòu)的功能。轉(zhuǎn)子的疊層數(shù)確實(shí)比定子的疊層數(shù)多66層。

圖12轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子堆棧由174塊沖壓電磁鋼板組成，比定子中使用的240片要少。這種布置在牽引電機(jī)設(shè)計(jì)中并不典型，因?yàn)檗D(zhuǎn)子層壓通常是由定子層壓的中心截距產(chǎn)生的。這種方法可以使豐田將定子和轉(zhuǎn)子的鐵損耗降到最低，但是，除非他們有另一臺(tái)機(jī)器來使用，否則定子的切割會(huì)導(dǎo)致更高的刮料成本。疊層先被預(yù)壓，然后壓在一起形成一個(gè)成品疊層。定子內(nèi)部輪廓也提供了一種在被壓到中心軸上時(shí)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的方法。此外，還有五種不同的層壓板型材，用于通過油對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行內(nèi)部冷卻，這是不尋常的，因?yàn)檫@個(gè)解決方案需要更復(fù)雜的工具來生成不同的通道。

圖13轉(zhuǎn)子堆棧

圖14轉(zhuǎn)子斷層

轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)蓋板，如下圖所示，一個(gè)在頂部，一個(gè)在底部。蓋板蓋在磁鐵上。為了便于安裝，板上還包括一個(gè)定位功能。

圖15轉(zhuǎn)子上下蓋板

轉(zhuǎn)子包含10根磁極，每根磁極的每一節(jié)都有兩個(gè)相同的磁鐵插入槽對(duì)。

磁鐵到達(dá)疊層的末端。在工藝選擇階段，發(fā)現(xiàn)磁鐵是釹基的

圖16轉(zhuǎn)子10極磁鐵配置

圖17轉(zhuǎn)子磁鐵

轉(zhuǎn)子中心軸是由棒材加工、去毛刺、感應(yīng)硬化然后清洗而成。中心軸包含用于疊層壓機(jī)安裝的功能，包括鍵槽對(duì)齊?？拷嗇炛胁康募庸た?交叉鉆孔)與層壓板堆中形成的用于冷卻的空腔對(duì)齊。

圖18轉(zhuǎn)子中心軸

中心軸也包含一個(gè)軸承，如下所示。它與傳輸中的組件對(duì)齊。軸承被認(rèn)為是一種商品，并被壓入軸的末端。

圖19中心軸軸承

中心軸的一端裝有一個(gè)速度傳感器目標(biāo)輪。目標(biāo)輪由八個(gè)沖壓層組成，通過軸環(huán)壓緊在軸上。

圖20傳感器目標(biāo)輪

轉(zhuǎn)子內(nèi)部為油冷卻。這是由交叉鉆孔在中心軸與轉(zhuǎn)子疊層上腔對(duì)齊。不同的層壓板放置提供了一個(gè)大部分均勻分布的油在頂部和底部之間。

圖21轉(zhuǎn)子冷卻