永磁同步电机及车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机，包括定子和转子，其中，所述定子包括支架和安装在支架上的铁芯片，所述转子为外转子，其包括外环、极靴和永磁体，其特征在于，所述极靴沿圆周方向固定在外环的内表面上，相邻的极靴之间设有沿径向延伸的凹穴，所述永磁体被固定在所述凹穴中。本发明专利技术通过对永磁体在转子上的合理布置，改善了电机特性，并降低了电机成本，减小了电机的体积。本发明专利技术还公开了包括上述永磁同步电机的车辆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁同步电机。本专利技术还涉及具有该永磁同步电机的车辆。
技术介绍
电动车辆正以各种形式走进千家万户。大到电动汽车，小到电动三轮车、电动摩托车、电动自行车等，都以其使用电能的零排放、无污染的绿色出行而受到越来越多的关注。而在城市交通中，电动摩托车、电动自行车等又因其快速性、便捷性而使骑行者免受堵车的困扰，因而逐渐成为中、短距离交通时首选的代步工具。永磁同步电机由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能，而被越来越多的行业所广泛采用。在电动车辆领域中，永磁同步电机作为行驶驱动电机的应用尤为普遍。目前用于电动车辆驱动电机的永磁同步电机的常见结构如图1所示。其中，通常呈瓦片形的永磁体2沿圆周方向被粘贴在大致圆环形的背铁I的内表面上，从而构成电机的外转子；铁芯片3安装在支架4上，构成电机的定子。将该外转子与轮毂相结合，即构成一种直接驱动式轮毂电机，从而转子的转动可以对车辆的驱动轮直接进行驱动。由于免去了减速机构，使得驱动系统结构简单、紧凑，轴向尺寸小，因而被广泛采用。然而，从电动车辆的角度来说，用户总是希望获得进一步提高的电机性能以满足其骑行或乘用的需求，而对于上述结构的电机来说，其性能的提高则需要使用更多的永磁体,这会带来成本和体积的增加。并且,作为一种表面式永磁同步电机,该电机无法施加可增大输出转矩的额外的磁阻转矩。此外，由于永磁体需要采用胶粘剂等物质而被固定在转子的内表面上，这使得其机械强度较弱，特别是在高速运行期间，留下了一定的安全隐患。
技术实现思路
鉴于现有技术中用作电动车辆驱动电机的永磁同步电机存在上述问题，本专利技术的主要目的是提供一种永磁同步电机的新拓扑结构，其能够比其它的常规驱动电机提供更优良的性能。本专利技术的另一目的是提供具有该新拓扑结构的永磁同步电机的车辆。根据本专利技术的一方面，提供了一种永磁同步电机，其包括定子和转子，其中，所述定子包括支架和安装在所述支架上的铁芯片，所述转子为外转子，其包括外环、极靴和永磁体，其中，所述极靴沿圆周方向固定在外环的内表面上，相邻的极靴之间设有沿径向延伸的凹穴，所述永磁体被固定在所述凹穴中。在一实施方式中，在所述外环与所述极靴之间还设置有与所述外环固定连接的内环，所述内环的内表面上设有径向向内的凸伸部，所述极靴中设有与所述凸伸部形状相似的凹形部，所述凹形部的侧壁上设有齿状部，利用所述齿状部，所述极靴被压配合至内环上的所述凸伸部上。可选地，所述转子不包括内环，所述凸伸部直接设置在所述外环的内表面上。在一实施方式中，所述极靴利用胶粘剂被直接粘贴在所述外环的内表面上。在一实施方式中，所述外环的内表面上设有径向向内的凸伸部，所述凸伸部的径向末端的宽度大于其根部的宽度，所述极靴上设有底端与所述凸伸部形状配合的凹形部。优选地，所述凸伸部径向末端和/或所述凹形部底端的截面形状是圆形，燕尾形，多边形，或倒T形。在一实施方式中，所述极靴与所述外环之间存在间隙，所述间隙中灌注有树脂，固化后的树脂将所述极靴和所述外环固定到一起。优选地，所述树脂为环氧树脂。根据本专利技术的优选方面，所述极靴的数目为50，所述铁芯片中的槽的数目为45。根据本专利技术的另一方面，提供了一种车辆，其包括上述的永磁同步电机。优选地，所述车辆为电动车辆，所述永磁同步电机为轮毂电机。另外优选地，所述车辆为作业车辆，所述永磁同步电机为作业驱动电机。本专利技术所提供的永磁同步电机，将现有技术中的表面式永磁同步电机的外转子的构造进行改进，使永磁体埋置于极靴内部，从而构成内置式外转子永磁同步电机，为其带来了凸极效应，能够产生磁阻转矩并进行弱磁控制，同时还减小了电机的体积，增大了电机的转矩，节省了成本，并且保持了电机的其它特性。另一方面，采用上述电机进行驱动的电动车辆，与现有技术相比，结构更为紧凑，行驶特性更为优越，因而更为经济实用。【附图说明】本专利技术的前述及其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中:图1为现有技术的电动车辆驱动电机的示意性局部视图；图2为根据本专利技术的一个实施方式的驱动电机的示意性局部视图；图3为根据本专利技术的另一个实施方式的驱动电机的示意性局部视图；图4为根据本专利技术的又一个实施方式的驱动电机的示意性局部视图；并且图5为根据本专利技术的再一个实施方式的驱动电机的示意性局部透视图。【具体实施方式】参见图2-5，根据本专利技术的一种永磁同步电机，其包括定子和转子，其中，所述定子包括支架4和安装在支架4上的铁芯片3，所述转子为外转子，其包括外环11、21、31、41，极靴13、23、33、43和永磁体14，并且，所述极靴13、23、33、43沿圆周方向固定在外环11、21、31、41的内表面上，相邻的极靴之间设有沿径向延伸的凹穴，所述永磁体14被固定在所述凹穴中。当上述电机用作电动车辆的驱动电机时，将外环与车辆驱动轮的轮毂相结合，SP可构成轮毂电机而实现对驱动轮的直接驱动，应用十分便捷。参见图2，在一个实施方式中，极靴13通过压配合而被固定到外环11上。具体地，为了实现极靴13到外环11的压配合，设置有与外环11固定连接的内环12。内环12的内表面上设有径向向内的凸伸部16，极靴13中设有与凸伸部16形状相似的凹形部17 (在图示的实例中，凹形部17的形状为U形)，凹形部17的侧壁上设有齿状部15，利用该齿状部15，极靴13被压配合至内环12上的凸伸部16上。通过这种方式，极靴13与外环11之间实现稳固的连接，从而确保了被固定在相邻极靴之间的凹穴内的永磁体14被可靠地与外环相连接。可以理解的是，内环12并不是必须的，例如，与极靴13上的凹形部17相配合的凸伸部可以直接加工在外环的内表面上，从而省略该内环12。电机的性能基本不会因此发生改变。然而，在设置内环时，可以选择不同硬度的材料来制作外环和内环，例如选择更适合与齿状部进行压配合的材料制作内环，可以方便极靴的安装。图3为本专利技术的另一个实施方式，其中示出了极靴与外环之间的另一种连接方式。与图2的实施方式不同的是，本实施方式中，外环21与极靴23之间没有设置内环，极靴23被直接粘贴在外环的内表面上。与图2的实施方式相比当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机，包括定子和转子，其中，所述定子包括支架和安装在所述支架上的铁芯片，所述转子为外转子，其包括外环、极靴和永磁体，其特征在于，所述极靴沿圆周方向固定在外环的内表面上，相邻的极靴之间设有沿径向延伸的凹穴，所述永磁体被固定在所述凹穴中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘嘉晔，A·迈克尔，何永顺，曹彦飞，张培均，王阶，
申请(专利权)人：博世宁波轻型电动车电机有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33