磁钢、径向磁通电机、动力总成及车辆制造技术

技术编号:38249615 阅读:8 留言:0更新日期:2023-07-25 18:08
本申请提供一种磁钢、径向磁通电机、动力总成及车辆,径向磁通电机包括转子和电机轴,转子套设于电机轴,转子包括多个磁钢槽和多个磁钢,磁钢槽贯穿转子,每个磁钢槽用于容纳一个或多个磁钢,至少一个磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面包括多个主槽道,多个主槽道沿磁钢长度方向依次间隔排列。本申请中,根据磁钢涡流损耗密度分布选取割槽位置,使得本申请提供的径向磁通电机中的磁钢能够有效减小涡流损耗,且最大程度保留磁钢的磁性能,提高径向磁通电机性能。通电机性能。通电机性能。

【技术实现步骤摘要】
磁钢、径向磁通电机、动力总成及车辆


[0001]本申请涉及电机
,特别涉及一种磁钢、径向磁通电机、动力总成及车辆。

技术介绍

[0002]电机工作时,由于定子磁势的空间和时间谐波的存在,定子产生相对于转子异步旋转的谐波磁场,磁钢处于变换的磁场内会产生涡流。涡流的产生会导致磁钢发热,磁钢发热会产生涡流损耗,例如电能浪费、磁性损失等,从而导致电机性能下降。磁钢发热还可能引起磁钢的不可逆退磁而损坏电机。特别地,磁钢采用高电导率的永磁材料,磁钢的涡流损耗加剧,严重降低了电机性能。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种磁钢、径向磁通电机、动力总成及车辆。
[0004]第一方面,本申请提供一种径向磁通电机,径向磁通电机包括转子,转子用于套设于电机轴且与电机轴固定连接,转子包括多个磁钢槽和多个磁钢。磁钢槽贯穿转子,每个磁钢槽用于容纳一个或多个磁钢。磁钢用于与径向磁通电机的定子相互作用,定子对磁钢的作用力可使转子转动并带动电机轴转动。至少一个磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面包括多个主槽道,多个主槽道沿所述磁钢长度方向依次间隔排列。主槽道用于减小在磁钢与径向磁通电机的定子相互作用时在磁钢产生的涡流损耗。磁钢长度方向与转子的轴向平行或者大致平行。
[0005]本申请提供的径向磁通电机中磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面包括多个主槽道,多个主槽道将磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面分割成多个相隔离的区域,从而将涡流限制于两个主槽道之间的小区域,有效减少磁钢的涡流回路的长度,显著降低磁钢的涡流损耗,从而避免由涡流损耗引起的磁钢发热退磁等现象,进而提高径向磁通电机的性能。另外,磁钢的涡流主要集中在磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面,本申请提供的径向磁通电机中磁钢与磁钢槽的槽壁相间隔的表面包括多个主槽道,能够兼顾减小涡流损耗与减小磁钢磁性能损失之间的关系,不仅可以更有效地降低磁钢的涡流损耗,还可以避免影响磁钢的磁性能和材料利用率。
[0006]一种实施方式中,磁钢的表面包括多个侧面,多个侧面中的至少一个侧面与磁钢槽的槽壁相间隔,至少一个侧面包括多个主槽道。与磁钢槽的槽壁相间隔的侧面设有多个主槽道,主槽道能够减小在磁钢的涡流损耗。
[0007]在一实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中面积最小的侧面设有至少一个主槽道。
[0008]在一实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中面积最小的侧面上开设一个主槽道,一个主槽道位于该侧面沿转子的轴向的中部位置。
[0009]在一实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中面积最小的侧面上开设两个或两个以上主槽道。其中,两个或两个以上主槽道沿转子的轴向间隔分
布。
[0010]一种实施方式中,至少一个磁钢垂直于磁钢长度方向的剖面形状为长方形,长方形的两个短边所对应的侧面与磁钢槽的槽壁相间隔,长方形的两个短边所对应的侧面包括多个主槽道。磁钢的涡流损耗主要集中在长方形的两个短边所对应的侧面,本申请提供的径向磁通电机的磁钢的两个短边所对应的侧面包括多个主槽道,可以更有效地降低磁钢的涡流损耗。
[0011]一种实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中包括两个面积最小的侧面,两个面积最小的侧面相对设置,且两个面积最小的侧面均设有至少一个主槽道。
[0012]磁钢的涡流损耗主要集中在磁钢平行于轴向的多个侧面中的面积最小的两个侧面上。本申请提供的径向磁通电机的磁钢的面积最小的两个侧面包括多个主槽道,既可最大程度保留磁钢的磁性能,又能有效地降低磁钢的涡流损耗。
[0013]在一实施方式中,两个面积最小的侧面均包括沿轴向平行排布的多个主槽道,两个面积最小的侧面的主槽道互相平行。
[0014]在一实施方式中,两个面积最小的侧面均包括沿轴向平行排布的多个主槽道,位于不同侧面上的其中两个主槽道相交。
[0015]在一实施方式中,其中一个面积最小的侧面上的主槽道与另一个面积最小的侧面上的主槽道对称设置。其中一个面积最小的侧面上的主槽道在另一个面积最小的侧面的正投影与另一个面积最小的侧面上的主槽道在另一个面积最小的侧面上的正投影重叠。这种设置便于加工。
[0016]在一实施方式中,其中一个面积最小的侧面上的主槽道与另一个面积最小的侧面上的主槽道错开设置。其中一个面积最小的侧面上的主槽道在另一个面积最小的侧面上的正投影与另一个面积最小的侧面上的主槽道在另一个面积最小的侧面上的正投影不重叠。这种设置有利于提高开槽后磁钢的刚度,且错开设置能够开设深度更大的主槽道。
[0017]一种实施方式中,磁钢包括与磁钢槽的槽壁相间隔的两个侧面,这两个侧面的排布方向与磁钢的磁性南极和磁性北极的排布方向相交。
[0018]一种实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中包括两个相对设置的面积最小的侧面,这两个面积最小的侧面的排布方向与磁钢的磁性南极和磁性北极的排布方向相交。
[0019]一种实施方式中,多个主槽道的槽道间距或槽道深度中的至少一个包括至少两种数值,槽道间距指两个相邻主槽道之间的距离,槽道深度指主槽道的槽口与槽底之间的距离。多个主槽道的槽道间距或槽道深度多样化设置,使得磁钢安装于不同类型的径向磁通电机,也能较好地降低磁钢的涡流损耗。
[0020]在一实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中面积最小的侧面上开设多个主槽道,多个主槽道沿转子的轴向不均匀分布于该侧面上。其中,不均匀分布是指主槽道的深度或者间距分布不均匀,例如,相邻两个主槽道的深度不同,或者连续分布的三个主槽道中两两相邻的主槽道之间的间距不同。
[0021]一种实施方式中,多个主槽道的延伸方向与磁钢长度方向的夹角包括一种或多种角度值,一种或多种角度值包括90度、小于90度中的至少一种。主槽道的延伸方向与磁钢长
度方向相交,便于在磁钢上开设槽道。多个主槽道的延伸方向与磁钢长度方向的夹角多样化设置,使得磁钢安装于不同类型的径向磁通电机,也能较好地降低磁钢的涡流损耗。
[0022]在一实施方式中,多个主槽道沿轴向排布,且多个主槽道之间均互相平行。在一实施方式中,多个主槽道中的至少两个主槽道的延长线相交。
[0023]一种实施方式中,沿磁钢长度方向,任意一个主槽道与磁钢的任意一端的距离大于或等于磁钢长度的1/6。
[0024]一种实施方式中,磁钢包括平行于转子的轴向的多个侧面,多个侧面中面积最小的侧面设有多个主槽道,沿磁钢长度方向,任意一个主槽道与磁钢的任意一端的距离大于或等于磁钢长度的1/6。
[0025]磁钢的涡流损耗密度与磁钢的长度相关,相较于磁钢沿磁钢长度方向的两端,磁钢中间位置的涡流损耗密度更大。本申请中,主槽道的位置根据磁钢的长度选取,主槽道靠近磁钢沿磁钢长度方向的中部设置,能够更加有效地减少磁钢内产生的涡流回路的长度,显著降低磁钢的涡流损耗,提高径向磁通电机的性能指标。
[0026]在一实施方式中,磁本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种径向磁通电机,其特征在于,所述径向磁通电机包括转子和电机轴,所述转子套设于所述电机轴,所述转子包括多个磁钢槽和多个磁钢,所述磁钢槽贯穿所述转子,每个所述磁钢槽用于容纳一个或多个所述磁钢,至少一个所述磁钢与所述磁钢槽的槽壁相间隔的表面包括多个主槽道,所述多个主槽道沿所述磁钢长度方向依次间隔排列。2.根据权利要求1所述的径向磁通电机,其特征在于,所述磁钢的表面包括多个侧面,所述多个侧面中的至少一个侧面与所述磁钢槽的槽壁相间隔,所述至少一个侧面包括多个所述主槽道。3.根据权利要求1所述的径向磁通电机,其特征在于,所述至少一个磁钢垂直于磁钢长度方向的剖面形状为长方形,所述长方形的两个短边所对应的侧面与所述磁钢槽的槽壁相间隔,所述长方形的两个短边所对应的侧面包括多个所述主槽道。4.根据权利要求1

3任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,多个所述主槽道的延伸方向与所述磁钢长度方向的夹角包括一种或多种角度值,所述一种或多种角度值包括90度、小于90度中的至少一种。5.根据权利要求1

4任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,所述多个主槽道的槽道间距或槽道深度中的至少一个包括至少两种数值,所述槽道间距指两个相邻主槽道之间的距离,所述槽道深度指所述主槽道的槽口与槽底之间的距离。6.根据权利要求1

5任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,沿所述磁钢长度方向,任意一个所述主槽道与所述磁钢的任意一端的距离大于或等于所述磁钢长度的1/6。7.根据权利要求1

6任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,所述多个主槽道中的最大深度大于或等于所述磁钢沿所述主槽道的深度方向的宽度的1/10、且小于或等于所述磁钢沿所述主槽道的深度方向的宽度的1/3。8.根据权利要求1

7任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,沿所述磁钢长度方向,所述多个主槽道的深度先增大后减小;和/或沿所述磁钢长度方向,所述多个主槽道中相邻两个所述槽道之间的间距先减小后增大。9.根据权利要求1

8任一项所述的径向磁通电机,其特征在于,所述主槽道沿所述磁钢长度方向的宽度的取值大于或者等于0.01毫米、且小于或者等于1毫米。10.根据权利要求1

9任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵心滢蔺梦轩周朝
申请(专利权)人:华为数字能源技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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