电动汽车用低转矩波动永磁电机制造技术

一种电动汽车用低转矩波动永磁电机，涉及电机技术领域，所解决的是现有电机力矩波动高且电机效率低的技术问题。该电机包括定子和转子，定子与转子之间具有均匀的径向气隙，所述转子的外周面轴对称的固定有多个凸弧形弯曲的永磁磁极，所述永磁磁极由多块径向磁化的凸弧形磁钢沿转子的周向依序拼接而成，其中的位于中间位置的磁钢为中心磁钢，其它磁钢为侧部磁钢，侧部磁钢有偶数块，各侧部磁钢对称布设在中心磁钢两侧，且各侧部磁钢的厚度一致；各磁钢的厚度一致且中心磁钢的宽度大于侧部磁钢的宽度，或中心磁钢的厚度大于侧部磁钢的厚度。本发明专利技术提供的电机，特别适用于电动汽车。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用低转矩波动永磁电机
本专利技术涉及电机技术，特别是涉及一种电动汽车用低转矩波动永磁电机的技术。
技术介绍
电动汽车作为清洁、节能的新型交通工具，其最大的优势是零排放。由于它在行 驶过程中没有污染，热辐射低，噪音小，不消耗汽油，可应用多种能源，使用维修方便，成为 当今汽车研发热点。电机是电气驱动系统的核心，电机的性能、效率直接影响电动汽车的性 能。目前在适用于电动汽车用高品质永磁驱动电机开发方面，还存在着各种各样的技术瓶 颈，存在噪音大、转矩波动大、功率密度低、过载能力低和可靠性差等缺陷，难以满足产业化 的要求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种转矩及 力矩波动低，且电机效率高的电动汽车用低转矩波动永磁电机。 为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种电动汽车用低转矩波动永磁电机， 包括定子和转子，定子与转子之间具有均匀的径向气隙，所述转子的外周面轴对称的固定 有多个沿转子的周向凸弧形弯曲的表面安装式永磁磁极，各永磁磁极沿转子的周向间隔布 设； 其特征在于：所述永磁磁极由多块径向磁化的凸弧形磁钢沿转子的周向依序拼接而 成，其中的位于中间位置的磁钢为中心磁钢，其它磁钢为侧部磁钢，侧部磁钢有偶数块，各 侧部磁钢对称布设在中心磁钢两侧，且各侧部磁钢的厚度一致； 各磁钢的厚度一致且中心磁钢的宽度大于侧部磁钢的宽度，或中心磁钢的厚度大于侧 部磁钢的厚度。 进一步的，所述中心磁钢的厚度大于侧部磁钢的厚度，设中心磁钢的厚度为hi，侧 部磁钢的厚度均为h2,则有hi大于等于h2的1. 5倍，且小于等于h2的2倍。 进一步的，所述侧部磁钢有两块。 进一步的，各磁钢的厚度一致且中心磁钢的宽度大于侧部磁钢的宽度； 各侧部磁钢中，如果两块侧部磁钢分别布设在中心磁钢的两侧对称位置上，则该两块 侧部磁钢的宽度一致，如果两块侧部磁钢与中心磁钢的间距相异，则距中心磁钢近的侧部 磁钢的宽度，大于距中心磁钢远的侧部磁钢的宽度。 进一步的，所述侧部磁钢有四块。 进一步的，设中心磁钢的宽度夹角为4 Θ，则与中心磁钢相邻的两块侧部磁钢的宽 度夹角均为3 Θ，另两块侧部磁钢的宽度夹角均为Θ。 进一步的，相邻磁钢之间留有〇· 5?1 · 5mm的间隙。 进一步的，所述定子的定子铁心槽槽底中心具有朝向转子方向凸出的辅助齿，所 述辅助齿在定子的周向上将其所在的定子铁心槽等分成两个子槽，辅助齿的齿端延伸至其 所在的定子铁心槽的槽口。 本专利技术提供的电动汽车用低转矩波动永磁电机，通过对永磁磁极结构的优化及在 定子铁心槽内增设辅助齿的方式，降低了电机的转矩及力矩波动，提高了电机效率，使电机 综合品质大幅度提高，能满足电动、混合动力汽车驱动要求，实现高功率密度、低噪、低、宽 调速、快响应、频繁启动和平稳运行。 【附图说明】 图1是本专利技术第一实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机的结构示意图； 图2是本专利技术第一实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机中的永磁磁极结构示意 图； 图3是本专利技术第一实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机中的永磁磁极的安装示 意图； 图4是本专利技术第一实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机的气隙磁场波形图； 图5是本专利技术第二实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机中的永磁磁极结构示意 图； 图6是本专利技术第二实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机的工作特性图，该电机的 额定功率为40KW，额定转速为3000KW ; 图7是本专利技术第三实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机的结构示意图； 图8是本专利技术第三实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机的原理图； 图9是本专利技术其它实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机中，定子铁心槽采用开口 槽的不意图； 图10是本专利技术其它实施例的电动汽车用低转矩波动永磁电机中，定子铁心槽采用带 切口型开口槽的示意图； 图11是现有电机与本专利技术第一、第二实施例的转矩波动波形对比图。 【具体实施方式】 以下结合【附图说明】对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限 制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。 如图1-3所示，本专利技术第一实施例所提供的一种电动汽车用低转矩波动永磁电 机，包括定子1和转子2,定子与转子之间具有均匀的径向气隙，所述转子2的外周面轴对称 的固定有多个沿转子的周向凸弧形弯曲的表面安装式永磁磁极3,各永磁磁极3沿转子的 周向间隔布设； 其特征在于：所述永磁磁极3由三块径向磁化的凸弧形磁钢301、302、303沿转子的周 向依序拼接而成，其中的位于中间位置的磁钢302为中心磁钢，另两块磁钢301、303为侧部 磁钢，两块侧部磁钢301、303对称布设在中心磁钢302两侧，且两块侧部磁钢301、303的厚 度一致； 所述中心磁钢302的厚度大于侧部磁钢301、303的厚度，设中心磁钢302的厚度为hl， 两块侧部磁钢301、303的厚度均为h2,则有hi大于等于h2的1. 5倍，且小于等于h2的2 倍。 图3是本专利技术第一实施例中的永磁磁极安装在转子2外周面的示意图，图中的α 为永磁极夹角，β为极弧角；车用永磁电机定子齿槽与转子永磁体相互作用引起转矩波 动，产生机械和电磁噪音，影响电机平稳运行和可靠性，在定转子间保持均匀径向气隙情况 下，采用三块凸弧形磁钢拼接成中间厚两侧薄的凸弧形永磁磁极3能改善电机气隙磁场波 形，其气隙磁场波形如图4所示，从图4可以看出，电机的气隙磁场波形由方波（图4中的曲 线m)趋于正弦波（图4中的曲线η)，从而有效降低电机机械和电磁噪音和抑制转矩波动。 如图5所示，本专利技术第二实施例与第一实施例的区别在于：第二实施例中的永磁 磁极由五块径向磁化的凸弧形磁钢311、312、313、314、315沿转子的周向依序拼接而成，该 五块磁钢的厚度一致，且相邻磁钢之间留有0. 5?I. 5mm的间隙，其中的位于中间位置的磁 钢313为中心磁钢，另四块磁钢311、312、314、315为侧部磁钢，其中的中心磁钢313的宽度 大于侧部磁钢的宽度，四块侧部磁钢311、312、314、315对称布设在中心磁钢313两侧； 各侧部磁钢中，如果两块侧部磁钢分别布设在中心磁钢的两侧对称位置上，则该两块 侧部磁钢的宽度一致，如果两块侧部磁钢与中心磁钢的间距相异，则距中心磁钢近的侧部 磁钢的宽度，大于距中心磁钢远的侧部磁钢的宽度； 艮P :分别布设在中心磁钢313的两侧对称位置上的两块侧部磁钢312、314的宽度一致， 分别布设在中心磁钢313的两侧对称位置上的两块侧部磁钢311、315的宽度一致；与中心 磁钢313相邻的两块侧部磁钢312、314的宽度，大于另两块侧部磁钢311、315的宽度； 设中心磁钢313的宽度夹角为4 Θ，则与中心磁钢313相邻的两块侧部磁钢312、314的 宽度夹角均为3 Θ，另两块侧部磁钢311、315的宽度夹角均为Θ。 本专利技术第二实施例根据电机功率大小和转子外径调整，采用五块等厚且不等宽的 凸弧形磁钢拼接成凸弧形永磁磁极，并在相邻磁钢间留有间隙，该结构的永磁磁极能改善 电机气隙磁场波形，显著减少永磁涡流损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用低转矩波动永磁电机，包括定子和转子，定子与转子之间具有均匀的径向气隙，所述转子的外周面轴对称的固定有多个沿转子的周向凸弧形弯曲的表面安装式永磁磁极，各永磁磁极沿转子的周向间隔布设；其特征在于：所述永磁磁极由多块径向磁化的凸弧形磁钢沿转子的周向依序拼接而成，其中的位于中间位置的磁钢为中心磁钢，其它磁钢为侧部磁钢，侧部磁钢有偶数块，各侧部磁钢对称布设在中心磁钢两侧，且各侧部磁钢的厚度一致；各磁钢的厚度一致且中心磁钢的宽度大于侧部磁钢的宽度，或中心磁钢的厚度大于侧部磁钢的厚度。

【技术特征摘要】
1. 一种电动汽车用低转矩波动永磁电机，包括定子和转子，定子与转子之间具有均匀 的径向气隙，所述转子的外周面轴对称的固定有多个沿转子的周向凸弧形弯曲的表面安装 式永磁磁极，各永磁磁极沿转子的周向间隔布设； 其特征在于：所述永磁磁极由多块径向磁化的凸弧形磁钢沿转子的周向依序拼接而 成，其中的位于中间位置的磁钢为中心磁钢，其它磁钢为侧部磁钢，侧部磁钢有偶数块，各 侧部磁钢对称布设在中心磁钢两侧，且各侧部磁钢的厚度一致； 各磁钢的厚度一致且中心磁钢的宽度大于侧部磁钢的宽度，或中心磁钢的厚度大于侧 部磁钢的厚度。2. 根据权利要求1所述的电动汽车用低转矩波动永磁电机，其特征在于：所述中心磁 钢的厚度大于侧部磁钢的厚度，设中心磁钢的厚度为h 1，侧部磁钢的厚度均为h2，则有h 1 大于等于h2的1. 5倍，且小于等于h2的2倍。3. 根据权利要求2所述的电动汽车用低转矩波动永磁电机，其特征在于：所述侧部磁 钢有两块。4. 根据权利要求1所述的电动汽车用低转矩波动永磁电机，其特征在于：各...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德芳，
申请(专利权)人：上海特波电机有限公司，上海川也电机有限公司，宁德特波电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31