【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，属于永磁电机。
技术介绍
1、电动汽车由于其零排放污染物质的特性，逐渐成为未来新能源汽车发展的主流趋势。目前的电动汽车大多采用集中式驱动方式，其动力传递一般需要经过变速箱、差速器、传动轴和万向节等机械装置传递至驱动轮，传递链长，效率较低。而作为分布式驱动特征的动力系统，将轮毂电机直接安装在驱动轮内，具有传递链短、传动高效、结构紧凑等突出优点，受到国内外学者和主流车厂的广泛关注。
2、作为电动汽车中的核心部件，轮毂电机的工作性能直接影响着电动车性能的好坏。然而受轮毂内空间限制，以及整车对轮毂电机转矩和重量的需求，轮毂电机要求结构紧凑，转矩密度指标高。轴向磁通电机具有轴向尺寸紧凑，输出转矩大的优点，适合于分布式轮毂驱动的电动汽车和其他对空间约束严格的直接驱动场合。但是，传统轴向磁通电机永磁体安装在转子上，当电机发热时，转子冷却困难，容易出现永磁体退磁等故障。
3、针对以上存在问题，提出了一种轴向磁通切换电机，该电机将永磁体和电枢绕组均放置在定子上，转子上既无绕组又无永磁体，使得转子结构简单、牢固，在保证机械强度的同时，降低了转子的散热要求，如专利号zl201720494366.8的专利，公开了一种轴向磁场磁通切换永磁电机。但是，对轮毂电机而言，电机长期工作在有水、油污、灰尘等的工作环境，电元件的可靠性不及机械元件，电动汽车运行过程中故障可能性较大，该轴向磁通切换永磁并不适合用于轮毂电机。
4、专利号zl201711181547.6的专利，公开了一种
5、因此，需要设计新型的轴向磁通切换电机来满足车用轮毂电机的要求。
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现有轮毂电机存在电机容错性能差、电机转矩密度低，以及耐热性差的问题，提供了磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机。
2、本专利技术所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，它包括第一转子、中间定子和第二转子；
3、第一转子和第二转子为相同的盘式结构，中间定子嵌在第一转子和第二转子之间；
4、所述中间定子包括h型定子铁芯、主永磁体、增磁永磁体、电枢绕组、电枢齿和容错齿；
5、h型定子铁芯的两端分别设置有电枢齿，h型定子铁芯的中间设置有容错齿，相邻两个电枢齿之间夹持有主永磁体，增磁永磁体内嵌于容错齿的内部，电枢绕组缠绕在电枢齿和容错齿之间的定子轭上。
6、优选的，第一转子包括10个转子齿，采用凸极结构，等间距分布在转子盘的内侧，中间定子包括6个h型定子铁芯，6个主永磁体分别夹持在相邻两个电枢齿之间，6个增磁永磁体分别内嵌于容错齿的内部，12个电枢绕组缠绕在电枢齿和容错齿之间的定子轭上。
7、优选的，6个主永磁体分别为第一主永磁体、第二主永磁体、第三主永磁体、第四主永磁体、第五主永磁体和第六主永磁体；
8、6个增磁永磁体分别为第一增磁永磁体、第二增磁永磁体、第三增磁永磁体、第四增磁永磁体、第五增磁永磁体和第六增磁永磁体；
9、第一主永磁体和第一增磁永磁体充磁方向相同，第二主永磁体和第二增磁永磁体充磁方向相同，第三主永磁体和第三增磁永磁体充磁方向相同，第四主永磁体和第四增磁永磁体充磁方向相同，第五主永磁体和第五增磁永磁体充磁方向相同，第六主永磁体和第六增磁永磁体充磁方向相同。
10、优选的，相邻两个主永磁体采用充磁方向相反的切向充磁方式充磁，相邻两个增磁永磁体采用充磁方向相反的切向充磁方式充磁。
11、优选的，电枢绕组采用三相分布的集中式同向环形绕组。
12、优选的，容错齿为双容错齿结构。
13、优选的，第一转子和第二转子均采用直极结构。
14、优选的，当转矩脉动较大时，第一转子和第二转子均采用斜极结构。
15、优选的，主永磁体和增磁永磁体均采用钕铁硼材料。
16、本专利技术的优点：
17、1、本专利技术提出的轴向磁通切换轮毂电机的转子上既没有永磁体也没有绕组，再保证机械强度的同时，能够增大电机的耐热性能。
18、2、定子铁芯采用h型导磁单元与永磁体拼装而成，且设置有容错齿，能够有效提高电机的可靠性和容错能力。
19、3、在相邻两个主永磁体之间加入了增磁永磁体，能够增大电机气隙磁密，提高电机功率及转矩密度，还能够改善主永磁体磁场波形，降低涡流损耗，提高电机效率。
20、4、采用环形绕组结构，电枢绕组与永磁体分离，降低了传统磁通切换电机中绕组温升对永磁体的影响，避免因绕组发热而引起的永磁体高温退磁，有效的提高了电机的整体散热能力。
21、5、环形绕组为同向，进线端不仅位于定子轭的同一侧，而且具有相同的进线方向，具有较大绕组系数，有效的提高了电机的功率及转矩密度。
22、本专利技术提出了一种磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，具有较高的转矩密度及效率。
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1.磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，它包括第一转子(1)、中间定子(2)和第二转子(3)；
2.根据权利要求1所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述第一转子(1)包括10个转子齿(11)，采用凸极结构，等间距分布在转子盘的内侧，中间定子(2)包括6个H型定子铁芯(4)，6个主永磁体(5)分别夹持在相邻两个电枢齿(9)之间，6个增磁永磁体(6)分别内嵌于容错齿(10)的内部，12个电枢绕组(7)缠绕在电枢齿(9)和容错齿(10)之间的定子轭(12)上。
3.根据权利要求2所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述6个主永磁体(5)分别为第一主永磁体、第二主永磁体、第三主永磁体、第四主永磁体、第五主永磁体和第六主永磁体；
4.根据权利要求1、2或3所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，相邻两个主永磁体(5)采用充磁方向相反的切向充磁方式充磁，相邻两个增磁永磁体(6)采用充磁方向相反的切向充磁方式充磁。
5.根据权利要求1或2所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，电枢绕组(7
6.根据权利要求5所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述容错齿(10)为双容错齿结构。
7.根据权利要求6所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述第一转子(1)和第二转子(3)均采用直极结构。
8.根据权利要求7所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，当转矩脉动较大时，第一转子(1)和第二转子(3)均采用斜极结构。
9.根据权利要求8所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述主永磁体(5)和增磁永磁体(6)均采用钕铁硼材料。
...【技术特征摘要】
1.磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，它包括第一转子(1)、中间定子(2)和第二转子(3)；
2.根据权利要求1所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述第一转子(1)包括10个转子齿(11)，采用凸极结构，等间距分布在转子盘的内侧，中间定子(2)包括6个h型定子铁芯(4)，6个主永磁体(5)分别夹持在相邻两个电枢齿(9)之间，6个增磁永磁体(6)分别内嵌于容错齿(10)的内部，12个电枢绕组(7)缠绕在电枢齿(9)和容错齿(10)之间的定子轭(12)上。
3.根据权利要求2所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，所述6个主永磁体(5)分别为第一主永磁体、第二主永磁体、第三主永磁体、第四主永磁体、第五主永磁体和第六主永磁体；
4.根据权利要求1、2或3所述的磁场增强型轴向磁通切换轮毂电机，其特征在于，相...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍朋，严作光，王淞，张萌，张威，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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