基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机制造技术

一种基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机，包括外壳、内端盖、电枢绕组、外端盖和与汽车车身悬架固定连接的电机轴，还设置有转子表贴式磁钢，所述的内端盖和外端盖分别固定连接在外壳的两端，外转子表贴式磁钢贴于外壳的内表面上，所述的电枢绕组通过气隙相对的设置在外转子表贴式磁钢的内侧，所述的外壳、内端盖、外端盖和外转子表贴式磁钢同轴共转动，所述的外端盖通过螺钉与电动汽车轮辋固定连接，所述电机轴内设有用以施加三相交流电引出线的出线孔。本实用新型专利技术车辆结构更简单，可实现多种复杂的驱动方式，便于采用多种新能源车技术；实现电机的聚磁效应和磁密的提升，提高电机功率密度；给电机的生产和制造带来了极大的方便；提高电机的效率和功率密度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种电动汽车轮毂永磁电机。特别是涉及ー种外转子与电机的两端盖以及汽车轮辋相连，电机工作时，三者同轴转动的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机。
技术介绍
目前，全世界的汽车生产量和使用量巨大，而且增长迅速，人类面临越来越多的环境问题和能源枯竭问题，将面临严峻挑战。设计和研发ー种高效能、环保、安全的汽车是实现交通可持续发展的必由之路。电能作为ー种新型清洁能源，将成为未来能源发展的必然趋势，电动汽车也将必然取代传统的燃油汽车成为新时代的主宰。随着人们对节能环保的日益关注，人们期待着动カ强劲而又拥有出众燃油效益性的汽车的出现。目前普通电动汽车电机所产生的旋转动力在经过ー组齿轮或一个传动系统驱动车轮转动的过程中，有10%以上的能量被损耗掉。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化，減少由于汽车传动机构、齿轮变速箱等带来的功率损耗，从而提高整车的性能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供ー种重量轻、体积小、结构简单紧凑、转动惯量小、功率密度和转矩密度大、易于生产制造的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机。本技术所采用的技术方案是一种基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机，包括外壳、内端盖、电枢绕组、外端盖和与汽车车身悬架固定连接的电机轴，还设置有转子表贴式磁钢，所述的内端盖和外端盖分别固定连接在外壳的两端，外转子表贴式磁钢贴于外壳的内表面上，所述的电枢绕组通过气隙相对的设置在外转子表贴式磁钢的内侧，所述的外壳、内端盖、外端盖和外转子表贴式磁钢同轴共转动，所述的外端盖通过螺钉与电动汽车轮辋固定连接，所述电机轴内设有用以施加三相交流电引出线的出线孔。电机内定子采用分数槽绕组结构的内定子，所述的外转子表贴式磁钢采用Halbach阵列磁钢结构。所述的外转子表贴式磁钢每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体，每极的两块磁钢分别采用径向充磁和切向充磁，其中切向充磁磁钢长度小于径向充磁磁钢长度。所述的外转子表贴式磁钢是由钕铁硼永磁材料制成。本技术的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机，有益效果是I)采用外转子结构的轮毂永磁电机，省略大量传动部件，让车辆结构更简单，可实 现多种复杂的驱动方式，便于采用多种新能源车技木。2)磁钢采用表贴式Halbach型永磁体阵列结构，可以得到接近正弦的气隙磁密分布，实现电机的聚磁效应和磁密的提升，提高电机功率密度。3)长度不均匀Halbach型永磁体阵列结构，减小每块切向充磁磁钢的长度，从而接近于矩形磁钢条，更容易进行充磁，给电机的生产和制造带来了极大的方便。4)采用8极9槽的分数槽绕组结构，利用其等效分布作用和对齿谐波反电势的削弱作用，以达到改善电势波形和提高绕组利用率的效果，同时缩短线圈周长和端部伸出长度，减小电机绕组电阻，降低损耗，提高电机的效率和功率密度。附图说明图I是本技术整体结构示意图；图2是本技术外转子与外壳的结构示意图；图3是本技术内侧端面示意图； 图4是本技术外侧与轮辋连接端面的示意图；图5a是磁钢每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体充磁方向示意图；图5b是磁钢每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体阵列磁力线图；图6a是长度不均匀磁钢每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体充磁方向示意图；图6b是长度不均匀磁钢每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体磁力线图。图中I :夕卜壳2 :外转子表贴式磁钢3:内端盖4:电枢绕组5 :外端盖6 :螺钉7:电机轴8:出线孔9 :过油孔具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机做出详细说明。本技术的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机，包括外壳I、内端盖3、外端盖5、电枢绕组4和与汽车车悬架固定连接的电机轴7，所述的内端盖3和外端盖5分别固定连接在外壳I的两端，夕卜转子表贴式磁钢2固定在外壳I的内表面上，所述的电枢绕组4通过气隙相对的设置在外转子表贴式磁钢2的内侧，电机工作时，所述的外壳I、内端盖3、外端盖5和外转子表贴式磁钢2同轴共转动，从而驱动电动汽车行驶。所述的外端盖5通过螺钉6与电动汽车轮辋固定连接，所述电机轴7内设有用以施加三相交流电引出线的出线孔8。本技术的基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机，电机内定子采用分数槽绕组结构的内定子，如电机内定子采用8极9槽分数槽绕组结构，利用其等效分布作用和对齿谐波反电势的削弱作用，以达到改善电势波形和提高绕组利用率的效果，同时缩短线圈周长和端部伸出长度，减小电机绕组电阻，降低损耗，提高电机的效率和功率密度。。所述的外转子表贴式磁钢2采用Halbach阵列磁钢结构，可以得到接近正弦的气隙磁密分布，实现电机的聚磁效应和磁密的提升，提高电机功率密度。所述的外转子表贴式磁钢2每极采用2块90°排列的Halbach型永磁体，其特点是采用长度不均匀Halbach磁钢阵列，每极的两块磁钢分别采用径向充磁和切向充磁，其中切向充磁磁钢长度小于径向充磁磁钢长度，减小每块切向充磁磁钢的长度，从而接近于矩形磁钢条，更容易进行充磁，给电机的生产和制造带来了极大的方便。。所述的外转子表贴式磁钢2是由钕铁硼永磁材料制成。尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗g和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Halbach阵列的电动汽车轮毂永磁电机,包括外壳(I)、内端盖(3)、电枢绕组(4)、外端盖(5)和与汽车车身悬架固定连接的电机轴(7)，其特征在于，还设置有转子表贴式磁钢(2)，所述的内端盖(3)和外端盖(5)分别固定连接在外壳(I)的两端，外转子表贴式磁钢(2)贴于外壳(I)的内表面上，所述的电枢绕组(4)通过气隙相对的设置在外转子表贴式磁钢(2)的内侧,所述的外壳(I)、内端盖(3)、外端盖(5)和外转子表贴式磁钢(2)同轴共转动，所述的外端盖(5)通过螺钉(6)与电动汽车轮辋固定连接，所述电机轴(7)内设有用以施加三相交流电引出线的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦汝振，王晓远，米彦青，高鹏，
申请(专利权)人：天津清源电动车辆有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：