电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机制造技术

本发明专利技术提供一种电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。由前端盖、后端盖、轴、永磁转子、定子组成，转子铁芯上均布多个内置永磁钢组，永磁钢组包括径向设置的矩形永磁钢和外侧直接面对气隙的第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢，矩形永磁钢远离轴的一端设有隔磁气隙，矩形永磁钢靠近轴的一端设有隔磁环的槽，该结构为混合磁路式永磁转子结构，气隙磁场由内置径向永磁钢和分块瓦片磁钢提供，具有降低反电势波形畸变率和输出转矩波动的优点。转子内的隔磁环能够解决永磁钢漏磁的问题，同时隔磁环可以采用不同的材料以达到减小驱动电机重量的目的，该发明专利技术公开的电机结构适用于布置空间小、轻量化、运行平稳的电动汽车。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机
本专利技术提供一种电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，属于汽车电机电器

技术介绍
目前与电动汽车配套使用的驱动电机大都采用带有碳刷和机械换向器的直流电机，尽管直流电机结构简单、可控制性高、调速范围宽、控制电路相对简单、成本较低，但是由于直流驱动电机的磁场由电励磁绕组产生，电能消耗多、输出功率小，另外由于存在碳刷和机械换向器，不但限制了驱动电机过载能力和速度的提高，而且如果长时间运行、势必需要经常维修和更换碳刷及换向器，因此直流电机能耗大、故障率高，其使用性能有待于进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷，提出一种气隙磁场由内置径向永磁钢和分块瓦片磁钢提供，电机反电势波形畸变率小、输出转矩波动低以及漏磁系数低，结构简单，适用于布置空间小、轻量化、运行平稳的电动汽车。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，包括前端盖、后端盖、轴、永磁转子、定子，所述永磁转子包括套装在轴1上的混合磁路式转子铁芯5，所述转子铁芯5上均布多个内置永磁钢组，所述永磁钢组包括径向设置的矩形永磁钢3和外侧直接面对气隙的第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14，第二瓦片磁钢9的中轴线和所在永磁钢组的中轴线重合，以转子铁芯逆时针方向由左侧至右侧依次是第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14，第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14的外端分别对应设置有第一极靴10、第二极靴13、第三极靴15；矩形永磁钢3远离轴1的一端设有隔磁气隙8，矩形永磁钢3靠近轴1的一端设有隔磁环6的槽，隔磁环6槽的内端与转子铁芯5的内圆连通。第二瓦片磁钢9的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/3~2/3，第一瓦片磁钢4、第三瓦片磁钢14的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/6~1/3，第一极靴10、第二极靴13、第三极靴15的极弧长度分别等于第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14的极弧长度，第一瓦片磁钢4与第二瓦片磁钢9的间隔尺寸、第二瓦片磁钢9与第三瓦片磁钢14的间隔尺寸均为1.5mm。第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14的外圆弧均在同一圆周上，第一极靴10、第二极靴13、第三极靴15的外圆弧均在同一圆周上，第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14、第一极靴10、第二极靴13、第三极靴15的外圆弧的圆心和转子铁芯5的外圆弧的圆心均重合。隔磁环6内浇铸的材料可以根据电机质量的要求范围来确定。转子铁芯5中的相邻两个磁钢组共用一个矩形永磁钢3。第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14外侧加盖第一极靴10、第二极靴13、第三极靴15后通过螺钉12固定于转子铁芯5上，转子铁芯5通过隔磁环6固定于轴1上。同一永磁钢组中的矩形永磁钢3外侧的极性和第一瓦片磁钢4、第二瓦片磁钢9、第三瓦片磁钢14外侧的极性相同，相邻永磁钢组外侧的极性相反。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、该结构为混合磁路式永磁转子结构，气隙磁场由内置径向永磁钢和分块瓦片磁钢提供，提高磁极中部磁场的强度，调节磁场分布，能够降低反电势波形畸变率和输出转矩波动，提高电机运行性能，同时简化加工工艺；2、转子内的隔磁环能够解决永磁钢漏磁的问题，同时隔磁环可以采用不同的材料以达到减小驱动电机重量的目的。附图说明图1是本专利技术的电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机的剖视结构示意图；图2是本专利技术电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机转子的剖视结构示意图。图中：1、轴2、后端盖3、矩形永磁钢4、第一瓦片磁钢5、转子铁芯6、隔磁环7、定子8、隔磁气隙9、第二瓦片磁钢10、第一极靴11、前端盖12、螺钉13、第二极靴14、第三瓦片磁钢15、第三极靴。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1至图2所示，本专利技术提供一种电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，包括前端盖、后端盖、轴、永磁转子、定子，永磁转子包括套装在轴上的混合磁路式转子铁芯，转子铁芯上均布多个内置永磁钢组，永磁钢组包括径向设置的矩形永磁钢和外侧直接面对气隙的第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢，第二瓦片磁钢的中轴线和永磁钢组的中轴线重合，沿转子铁芯逆时针方向看去，每个磁极下永磁钢的分布依次是第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢，第二瓦片磁钢的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/3~2/3，第一瓦片磁钢、第三瓦片磁钢的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/6~1/3，第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢外侧设置有第一极靴、第二极靴、第三极靴，第一极靴、第二极靴、第三极靴的极弧长度分别等于第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢的极弧长度，第一极靴、第二极靴、第三极靴中心设有沉孔，螺钉通过沉孔穿过第一极靴、第二极靴、第三极靴将第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢固定在转子铁芯上。矩形永磁钢远离轴的一端设有隔磁气隙，矩形永磁钢靠近轴的一端设有隔磁环的槽，隔磁环槽的内端与转子铁芯的内圆连通，转子铁芯通过隔磁环固定于轴上。同一永磁钢组中的矩形永磁钢外侧的极性和第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢外侧的极性相同及相邻永磁钢组外侧的极性相反设置，实现永磁转子外侧产生的极性为N极、S极相间隔的规律排布。磁钢组均匀设置，第一瓦片磁钢、第二瓦片磁钢、第三瓦片磁钢的外圆在同一圆周上，第一极靴、第二极靴、第三极靴的外圆在同一圆周上且与转子铁芯的外圆弧重合。隔磁环内浇铸的材料依据根据电机质量的要求范围来确定。工作原理：当永磁驱动电机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，驱动电机定子产生一个空间旋转磁场，与转子永磁钢所产生的磁场相互作用，转子产生与定子绕组旋转磁场方向一致的旋转转矩，使驱动电机永磁转子转动，进而驱动电动汽车运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，包括前端盖（11）、后端盖（2）、轴（1）、永磁转子、定子（7），其特征在于：/n所述永磁转子包括套装在轴（1）上的混合磁路式转子铁芯（5），所述转子铁芯（5）上均布多个内置永磁钢组，所述永磁钢组包括径向设置的矩形永磁钢（3）和外侧直接面对气隙的第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14），第二瓦片磁钢（9）的中轴线和对应永磁钢组的中轴线重合，以转子铁芯逆时针方向由左侧至右侧依次是第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14），第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14）的外侧分别对应设置有第一极靴（10）、第二极靴（13）、第三极靴（15）；/n矩形永磁钢（3）远离轴（1）的一端设有隔磁气隙（8），矩形永磁钢（3）靠近轴（1）的一端设有隔磁环（6）的槽，隔磁环（6）槽的内端与转子铁芯（5）的内圆连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，包括前端盖（11）、后端盖（2）、轴（1）、永磁转子、定子（7），其特征在于：
所述永磁转子包括套装在轴（1）上的混合磁路式转子铁芯（5），所述转子铁芯（5）上均布多个内置永磁钢组，所述永磁钢组包括径向设置的矩形永磁钢（3）和外侧直接面对气隙的第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14），第二瓦片磁钢（9）的中轴线和对应永磁钢组的中轴线重合，以转子铁芯逆时针方向由左侧至右侧依次是第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14），第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14）的外侧分别对应设置有第一极靴（10）、第二极靴（13）、第三极靴（15）；
矩形永磁钢（3）远离轴（1）的一端设有隔磁气隙（8），矩形永磁钢（3）靠近轴（1）的一端设有隔磁环（6）的槽，隔磁环（6）槽的内端与转子铁芯（5）的内圆连通。


2.根据权利要求1所述的电动汽车用切向与径向永磁组合式磁极驱动电机，其特征在于：第二瓦片磁钢（9）的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/3~2/3，第一瓦片磁钢（4）、第三瓦片磁钢（14）的极弧长度占每个磁极极弧长度的1/6~1/3，第一极靴（10）、第二极靴（13）、第三极靴（15）的极弧长度分别等于第一瓦片磁钢（4）、第二瓦片磁钢（9）、第三瓦片磁钢（14）的极弧长度，第一瓦片磁钢（4）与第二瓦片磁钢（9）的间隔尺寸、第二瓦片磁钢（9）与第三瓦片磁钢（14）的间隔尺寸均为1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文静，张羽丰，张学义，尹红彬，耿慧慧，刘国栋，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37