一种内置式永磁同步电动机制造技术

本发明专利技术公开了一种内置式永磁同步电动机，该电动机包括定子、电枢绕组和转子，电枢绕组采用分布式绕于定子的齿上，转子位于定子的空腔中；转子上设有沿转子周向布设的呈V型的永磁体，永磁体两端朝向定子；在每个永磁体中，永磁体的两端分别设有第一磁障，永磁体外侧和内侧设有一磁障组。该内置式永磁同步电动机，解决了传统的磁障设计降低转矩脉动而未提高输出转矩以及单一性能改善的问题；通过多层组合磁障，既改善气隙磁密分布降低转矩脉动，同时又提高了转矩输出能力，最终提高了内置式永磁同步电动机的转矩综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于永磁电机领域，具体来说，设及一种内置式永磁同步电动机。
技术介绍
内置式永磁同步电动机具有功率密度高、转矩输出能力强、宽调速范围W及效率 高等优点，在电动汽车驱动等领域中得到广泛的应用，如Prius等商业化混合电动汽车中。 但内置式永磁同步电动机较大的转矩脉动依然是有待解决的问题，转矩脉动影响着电动机 运行时的损耗、噪声及振动问题，从而影响电动汽车的效率及乘车的舒适度。因此，改善转 矩脉动，降低损耗是目前内置式永磁同步电动机的研究热点。 为解决传统内置永磁同步电动机转矩质量问题，磁障设计是一种简单，节约成本 且有效的改进措施。目前，对内置永磁同步电动机的转子磁障设计可分为两种:一是通过添 加磁障，磁阻的变化来改变主磁通路径，从而使气隙磁密分布更加正弦，达到减小转矩脉动 的目的；二是通过隔磁磁桥，利用磁路饱和来限制漏磁，同样达到提高气隙磁密正弦度，减 小转矩脉动的效果。但上述两类方式的磁障设计，大多集中在转矩脉动的改善，而未利用磁 障来提高转矩输出，甚至还会导致转矩输出的降低，此外多数磁障设计用来实现单一目标， 而未考虑多目标的性能改善。
技术实现思路
技术问题:本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种内置式永磁同步电动机，解决 了传统的磁障设计降低转矩脉动而未提高输出转矩W及单一性能改善的问题;通过多层组 合磁障，既改善气隙磁密分布降低转矩脉动，同时又提高了转矩输出能力，最终提高了内置 式永磁同步电动机的转矩综合性能。 技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的技术方案是： -种内置式永磁同步电动机，该电动机包括定子、电枢绕组和转子，电枢绕组采用 分布式绕于定子的齿上，转子位于定子的空腔中；转子上设有沿转子周向布设的呈V型的永 磁体，永磁体两端朝向定子;在每个永磁体中，永磁体的两端分别设有第一磁障，永磁体外 侧和内侧设有一磁障组。 作为优选例，所述的每个磁障组包括两个第二磁障和一个第=磁障，两个第二磁 障位于永磁体内侧，两个第二磁障沿永磁体中分线相互对称，每个第二磁障呈尖端，第二磁 障从其与永磁体第一磁障的接触处向永磁体中部延伸，且尺寸逐渐变小；第=磁障位于永 磁体外侧;第=磁障和第二磁障分别位于第一磁障的两侧，且第=磁障、第二磁障和第一磁 障相通;另一第二磁障和另一第一磁障相通。[000引作为优选例，所述的磁障组靠近转子的边缘。 作为优选例，所述的第=磁障的截面为瓦片形。 作为优选例，所述的转子为轴向分段式，相邻两段转子上的第=磁障设置在永磁 体的不同侧。有益效果:与现有技术相比，本专利技术实施例具有W下有益效果：[001 ^ (1)多层磁障的组合能够实现多目标优化转矩性能，且磁障间相互协作，能够强化 每层磁障的作用，磁障组起到的综合效果将极大提高内置式永磁同步电动机的性能。 本实施例中，永磁体末端的端部设置第一磁障。第一磁障通过形成的磁桥达到饱 和来减少磁通从永磁体末端闭合，提高有效磁通，限制了转子漏磁，提高气隙磁密，从而提 高电动机的输出能力及过载能力。在永磁体内侧设置对称的第二磁障。磁力线经第二磁障 聚集后进入气隙从而改善波形，谐波减少从而降低了转矩脉动及铁耗。第二磁障提高了气 隙磁密波形的正弦度，从而提高了反电动势的正弦度，减小了转矩脉动，同时降低了电机的 铁耗。在永磁体外侧设置不对称的第=磁障。第=磁障使得等效磁阻轴发生偏移，从而使得 磁阻转矩分量相对于永磁转矩分量的位置发生变化，两者叠加的矢量和将得到提高，从而 使输出转矩提高。第=磁障使得永磁转矩和磁阻转矩得到充分利用，极大地提高了最大输 出转矩。=种磁障间互相配合，通过改变磁路的磁阻来引导磁力线的分布，达到预想的气隙 磁密波形。同时，不同的磁障具有不同的效果，通过组合的形式实现多目标优化的能力。 (2)本实施例中的永磁体设置呈V型，提高聚磁效果，增加凸极率，从而提高电动机 功率密度及转矩密度，且有效地拓宽了电机的调速范围。 (3)转子沿轴向分段设置，且每段转子上的第=磁障不对称设置。运使得转矩脉动 成分在轴向上互相偏移一定的角度，叠加之后部分起到抵消的效果，能够进一步减小电动 机的转矩脉动，提高电机运行的平稳性。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的一横向剖面图； 图2为本专利技术实施例的另一横向剖面图； 图3为本专利技术实施例中永磁体和磁障的位置示意图。 其中：定子1、电枢绕组2、转子3、永磁体4、第一磁障5、第二磁障6、第S磁障7。【具体实施方式】 下面结合附图，对本专利技术实施例做更进一步的解释。 如图1和图3所示，本专利技术实施例的一种内置式永磁同步电动机，包括定子1、电枢 绕组2和转子3。电枢绕组2采用分布式绕于定子1的齿上，转子3位于定子1的空腔中；转子3 上设有沿转子3周向布设的呈V型的永磁体4,永磁体4两端朝向定子1。在每个永磁体4中，永 磁体4的两端分别设有第一磁障5，永磁体4外侧和内侧设有一磁障组。 作为优选例，所述的每个磁障组包括两个第二磁障6和一个第=磁障7,两个第二 磁障6位于永磁体4内侧，两个第二磁障6沿永磁体4中分线相互对称，每个第二磁障6呈尖 端，第二磁障6从其与永磁体第一磁障5的接触处向永磁体4中部延伸，且尺寸逐渐变小;第 立磁障7位于永磁体4外侧;第立磁障7和第二磁障6分别位于第一磁障5的两侧，且第立磁障 7、第二磁障6和第一磁障5相通;另一第二磁障6和另一第一磁障5相通。 本实施例通过多层磁障的组合设置，即位于V型永磁体4端部的第一磁障5、位于永 磁体4内侧的且对称布设的第二磁障6 W及位于永磁体4外侧当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置式永磁同步电动机，其特征在于，该电动机包括定子（1）、电枢绕组（2）和转子（3），电枢绕组（2）采用分布式绕于定子（1）的齿上，转子（3）位于定子（1）的空腔中；转子（3）上设有沿转子（3）周向布设的呈V型的永磁体（4），永磁体（4）两端朝向定子（1）；在每个永磁体（4）中，永磁体（4）的两端分别设有第一磁障（5），永磁体（4）外侧和内侧设有一磁障组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊英，谭超，陈斯雨，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32