[实用新型]一种具有聚磁效应的电动汽车用五相永磁容错电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电工、电机、电动汽车技术领域，特指一种用于电动汽车的五相永磁容错电机。

背景技术

近年来，使用电动汽车成为解决能源危机和环境污染的途径之一，驱动电机是电动汽车的核心部件，驱动电机的性能是决定电动汽车效率和性能的关键因数。

随着高磁能积的永磁材料的出现，永磁电机在军事、工农业生产和日常生活中得到广泛应用。与传统的电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高、电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而，永磁电机是电动汽车驱动电机的理想选择。同时，随着具有外转子结构的轮毂电机的出现，电机与车轮之间的机械连接被成功取消，这大大提高了整车效率和可靠性。外转子结构轮毂永磁电机如附图1所示，该电机外部是外转子3，中间是定子1，在外转子3和定子铁芯1之间是电枢齿4，该电机机构具有大的转矩质量比，能够在提供较大的转矩同时降低整车质量，但该电机具有以下弊端：首先，由于该电机的永磁体3采用表贴式，永磁体3是贴于外转子2的内表面上，使得该电机的等效气隙较大，很难实现弱磁调速；其次，该电机采用双层分布绕组6，在合理安排绕组跨度的情况下，虽然能实现电机磁路的隔离，但不同相绕组分布在同一个槽中，使得该电机结构不可避免地会出现相间短路现象，从而大大降低了电机的容错性能。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术中外转子结构轮毂电机的不足，提出一种能产生聚磁效应的电动汽车用五相永磁容错电机，进一步提高其容错性能，提高其可靠性和带故障运行能力。

本实用新型采用的技术方案是：包括定子、外转子、永磁体、电枢齿和容错齿，外转子设于定子外圈，电枢齿和容错齿沿定子外圈周向间隔均匀分布，外转子内的圆周方向上径向且均匀地嵌入永磁体，电枢齿上绕有单层集中绕组，径向相对的两极单层集中绕组串联成一相；电枢齿和容错齿的总齿数是10的倍数，电枢齿和容错齿的总齿数与永磁体的数量不相等，且电枢齿和容错齿的总齿量与永磁体数量之差不超过±4。

进一步地，外转子上设有与永磁体数量相同的转子槽，转子槽位于永磁体和定子之间。

进一步地，电枢齿的宽度是容错齿宽度的两倍。

本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型具有高可靠性和高功率密度，有效地结合了外转子电机和永磁体内嵌式电机的优点，转矩质量比高、效率高。定子上的电枢绕组为集中式绕组，端部短，安装方便。车轮可以和外转子很好的集合在一起，省去了传统的机械联接。

2、每个定子槽中只有一套绕组，没有绕组的容错齿作为磁通回路同时也起着隔离的作用，相与相之间实现了电路、磁路、温度的隔离；当电机的某一相由于发生开路或短路故障时，由于容错齿为电枢绕组提供了磁回路使得电机的互感很小，近似为零，当某相绕组发生故障时对其他相绕组影响甚小，因此实现了每相之间磁路的相互独立，提高了电机的可靠性和带故障运行能力。

3、永磁体在外转子上径向嵌入，同时在永磁体临近气隙的一面开槽，使得产生聚磁效应的同时永磁体的漏磁降低，有助于减少永磁体的用量，节省电机成本和降低电机重量。

附图说明

图1是背景技术中外转子结构轮毂永磁电机的结构简图；

图2 是本实用新型结构简图；

图3是本实用新型气隙磁密与定子磁密图；

图4是本实用新型空载反电势图；

图5是本实用新型不同转子结构下的气隙磁密图；

图1-2中：1.定子；2.外转子；3.永磁体；4.电枢齿；5.容错齿；6.双层分布绕组；7.单层集中绕组；8.转子槽。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型为一种五相、外转子、永磁体内嵌式的电机结构，由定子1、外转子2、永磁体3、电枢齿4、容错齿5和单层集中绕组7组成。定子1和外转子2的铁芯均采用国内常用的D23材料冲片叠压而成。