内置式永磁电机制造技术

本发明专利技术涉及内置式永磁电机。提供一种包括转子和定子的内置式永磁（IPM）电机。包括具有不包括磁体的径向内屏障以及具有至少一个永磁体的径向外屏障，每个屏障具有两个空穴，其中一个空穴相对于另一个以一定角度设置。内屏障的至少一个空穴具有不规则四边形的形状。外屏障的至少一个空穴具有大致梯形的形状，其中第一侧面大致平行于第二侧面，其中第一侧面具有相对于第三侧面倾斜的部分。在这种IPM电机中，当操作温度和电流超过设计规格所规定的操作条件时，限制外屏障磁体的退磁。

Built in permanent magnet motor

The invention relates to a built-in permanent magnet motor. A built-in permanent magnet (IPM) motor including a rotor and stator is provided. A radial barrier having a radial barrier including magnets and at least one permanent magnet is provided, each barrier having two cavities, one of which is set at an angle with respect to the other. At least one cavity of an inner barrier has an irregular quadrilateral shape. At least one cavity of the outer barrier has a substantially trapezoidal shape, wherein the first side face is roughly parallel to the second side, wherein the first side has a portion tilted relative to the third side. In this IPM motor, the demagnetization of the outer barrier magnet is limited when the operating temperature and current exceed the operating conditions specified in the design specifications.

【技术实现步骤摘要】
内置式永磁电机
本专利技术涉及内置式永磁（IPM）电机或电动马达的构造。
技术介绍
内置式永磁（IPM）电机是无刷电动马达，其具有嵌入到其转子芯中的永磁体。永磁电动马达通常是可靠的、较小、轻质且热效率高的。然而，在过去，永磁体仅主要用于小的低功率电动马达中，原因在于与寻找能够保持高强度磁场的材料相关的相对困难以及稀土永磁技术处于初始阶段。近年来材料技术的进步已经使得能够得到较低成本的高强度永磁体。这种技术上的进步有利于开发出用于高容积应用的紧凑的高功率永磁电机，例如用于驱动车辆，即，混合动力或电动车辆。具体地，IPM电机通常以具有良好的输出扭矩对比马达物理尺寸的比以及降低的输入电压来表征。IPM电机通常是可靠的，很大程度上是因为永磁体被固定在电机转子的专用槽内。当供应有来自于外部源的运动能量时，IPM电机还可用作发电机。结果是，IPM电机在运输领域已经作为电动和/或混合动力电动车辆的可实施动力装置被大众接受。
技术实现思路
提供一种内置式永磁（IPM）电机。IPM电机包括定子，所述定子围绕轴线同心地设置并且具有多个导体。IPM电机还包括转子，所述转子围绕所述轴线同心地设置并且位于所述定子内部，且所述转子配置成相对于所述定子围绕轴线旋转。所述转子包括具有v形构造的径向内屏障，其中第一空穴相对于第二空穴以第一角度设置；以及具有v形构造的径向外屏障，其中第三空穴相对于第四空穴以第二角度设置。第一空穴和第二空穴中的至少一个以具有不规则四边形的形状来表征并且没有磁体。第三空穴和第四空穴中的至少一个包含永磁体并且以多边形的形状来表征，所述多边形具有大致平行于第二侧面的第一侧面，且其中所述第一侧面具有相对于第二侧面倾斜的部分。在这种IPM电机中，当IPM电机过载时，即IPM电机的操作温度和电流超过电机设计规格所规定的操作条件时，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体的退磁受限制。第一侧面的部分相对于第二侧面以在大于0且小于90度范围内的角度倾斜。第三空穴和第四空穴中至少一个的至少一个拐角适于包含粘结剂，以固定磁体。第一角度和第二角度可具有大致相等的值。被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体以大致矩形形状来表征。所述转子和定子均由沿着轴线并置的六个大致相同互连区段配置成。在三相短路期间，可出现超过设计规格所规定的操作条件的操作温度和电流，使得电流可达到大约1000安，且操作温度可达到大约250℃。还提供采用上述用于推进的IPM电机的车辆。如所公开的，IPM电机配置成通过以从能量存储装置接收的电能操作来驱动车辆并且当由IPM电机之外的车辆运动能量源驱动时作为发电机操作。本专利技术涉及下述技术方案。1.一种内置式永磁体（IPM）电机，包括：定子，所述定子具有多个导体，所述定子围绕轴线同心地设置；和转子，所述转子围绕所述轴线同心地设置并且位于所述定子内部，且所述转子配置成相对于所述定子围绕轴线旋转，所述转子包括具有相对于第二空穴以第一角度设置的第一空穴的径向内屏障以及具有相对于第四空穴以第二角度设置的第三空穴的径向外屏障；其中：第一空穴和第二空穴中的至少一个以不规则四边形的形状来表征并且没有磁体；以及第三空穴和第四空穴中的至少一个包含永磁体并且以多边形的形状来表征，所述多边形具有大致平行于第二侧面的第一侧面，且所述第一侧面具有相对于第二侧面倾斜的部分，使得当IPM电机的操作温度和电流超过设计规格所规定的操作条件时，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体的退磁受限制。2.根据方案1所述的IPM电机，其中，第一侧面的所述部分相对于第二侧面以在大于0且小于90度范围内的角度倾斜。3.根据方案1所述的IPM电机，其中，第三空穴和第四空穴中至少一个的至少一个拐角适于包含粘结剂，以固定磁体。4.根据方案1所述的IPM电机，其中，第一角度和第二角度具有大致相等的值。5.根据方案1所述的IPM电机，其中，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体以大致矩形形状来表征。6.根据方案1所述的IPM电机，其中，所述转子和定子均由沿着轴线并置的六个大致相同互连区段配置成。7.根据方案1所述的IPM电机，其中，在三相短路期间，出现超过设计规格所规定的操作条件的操作温度和电流。8.根据方案7所述的IPM电机，其中，三相短路电流达到大约1000安，且三相短路温度达到大约250℃。9.一种车辆，包括：能量存储装置，所述能量存储装置配置成供应电能；和内置式永磁（IPM）电机，所述IPM电机配置成通过从能量存储装置接收的电能操作来驱动车辆并且当由IPM电机之外的车辆运动能量源驱动时作为发电机操作，所述IPM电机包括：定子，所述定子具有多个导体，所述定子围绕轴线同心地设置；转子，所述转子围绕所述轴线同心地设置并且位于所述定子内部，且所述转子配置成相对于所述定子围绕轴线旋转，所述转子包括具有相对于第二空穴以第一角度设置的第一空穴的径向内屏障以及具有相对于第四空穴以第二角度设置的第三空穴的径向外屏障；和轴，所述轴围绕所述轴线同心地配置并且可操作地连接到转子，用于传输来自于IPM电机的扭矩以驱动车辆；其中：第一空穴和第二空穴中的至少一个以不规则四边形的形状来表征并且没有磁体；以及第三空穴和第四空穴中的至少一个包含永磁体并且以大致梯形的形状来表征，所述大致梯形的形状具有大致平行于第二侧面的第一侧面，且所述第一侧面具有相对于第二侧面倾斜的部分，使得当IPM电机的操作温度和电流超过设计规格所规定的操作条件时，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体的退磁受限制。10.根据方案9所述的车辆，其中，第一侧面的所述部分相对于第二侧面以在大于0且小于90度范围内的角度倾斜。11.根据方案9所述的车辆，其中，第三空穴和第四空穴中至少一个的至少一个拐角适于包含粘结剂，以固定磁体。12.根据方案9所述的车辆，其中，第一角度和第二角度具有大致相等的值。13.根据方案9所述的车辆，其中，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体以大致矩形形状来表征。14.根据方案9所述的车辆，其中，所述转子和定子均由沿着轴线并置的六个大致相同互连区段配置成。15.根据方案9所述的车辆，其中，在三相短路期间，出现超过设计规格所规定的操作条件的操作温度和电流。16.根据方案15所述的车辆，其中，三相短路电流达到大约1000安，且三相短路温度达到大约250℃。本专利技术的前述特征和优势以及其它特征和优势从用于实施本专利技术的最佳模式的下述详细说明结合附图显而易见。附图说明图1是采用用于推进的条形缠绕内置式永磁（IPM）电机的车辆的示意图；图2是图1所示的具有转子的IPM电机一部分的截面图，所述转子具有包含永磁体的径向内屏障和不包含磁体的径向外屏障；图3是IPM电机的圆形区域A的放大图，描述了其中安装有永磁体的图2中所示的径向内屏障；以及图4是图3所示的圆形区域A的放大图，其中径向内屏障永磁体被移除。具体实施方式参考附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，图1示出了采用用于推进的条形缠绕内置式永磁（IPM）马达或电机12的车辆10。术语“条形缠绕”是指安装在IPM电机的定子中的个体条形导体。IPM电机12是无刷马达，具有嵌入在其转子芯中的永磁体。IPM电机12示出为由沿着IPM电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种内置式永磁体（ＩＰＭ）电机，包括：定子，所述定子具有多个导体，所述定子围绕轴线同心地设置；和转子，所述转子围绕所述轴线同心地设置并且位于所述定子内部，且所述转子配置成相对于所述定子围绕轴线旋转，所述转子包括具有相对于第二空穴以第一角度设置的第一空穴的径向内屏障以及具有相对于第四空穴以第二角度设置的第三空穴的径向外屏障；其中：第一空穴和第二空穴中的至少一个以不规则四边形的形状来表征并且没有磁体；以及第三空穴和第四空穴中的至少一个包含永磁体并且以多边形的形状来表征，所述多边形具有大致平行于第二侧面的第一侧面，且所述第一侧面具有相对于第二侧面倾斜的部分，使得当ＩＰＭ电机的操作温度和电流超过设计规格所规定的操作条件时，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体的退磁受限制。

【技术特征摘要】
2010.02.17 US 12/7071331.一种内置式永磁电机，包括：定子，所述定子具有多个导体，所述定子围绕轴线同心地设置；和转子，所述转子围绕所述轴线同心地设置并且位于所述定子内部，且所述转子配置成相对于所述定子围绕轴线旋转，所述转子包括具有相对于第二空穴以第一角度设置的第一空穴的径向外屏障以及具有相对于第四空穴以第二角度设置的第三空穴的径向内屏障；其中：第一空穴和第二空穴中的至少一个以不规则四边形的形状来表征并且没有磁体，其中不规则四边形的四个侧面中的任何一个都不平行于任何其余三个侧面；以及第三空穴和第四空穴中的至少一个包含永磁体并且以多边形的形状来表征，所述多边形具有大致平行于第二侧面的第一侧面，其中第一侧面和第二侧面相对于所述轴线径向地相对设置，且所述第一侧面具有相对于第二侧面倾斜的部分，使得当内置式永磁电机的操作温度和电流超过设计规格所规定的操作条件时，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体的退磁受限制。2.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，第一侧面的所述部分相对于第二侧面以在大于0且小于90度范围内的角度倾斜。3.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，第三空穴和第四空穴中至少一个的至少一个拐角适于包含粘结剂，以固定磁体。4.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，第一角度和第二角度具有大致相等的值。5.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，被包含在第三空穴和第四空穴中的至少一个内的磁体以大致矩形形状来表征。6.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，所述转子和定子均由沿着轴线并置的六个大致相同互连区段配置成。7.根据权利要求1所述的内置式永磁电机，其中，在三相短路期间，出现超过设计规格所规定的操作条件的操作温度和电流。8.根据权利要求7所述的内置式永磁电机，其中，三相短路电流达到大约1000安，且三相短路温度达到大约250℃。9.一种车辆，包括：能量存储装置，所述能量存储装置配置成供应电能；和内置式永磁电机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R维亚斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US