[发明专利]转子内嵌径向与切向永磁钢轮毂驱动电机

说明书

技术领域

本发明提供一种转子内嵌径向与切向永磁钢轮毂驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。

背景技术

目前与电动汽车配套使用的驱动电机大都采用带有碳刷和机械换向器的直流电机，尽管直流电机结构简单、可控制性高、调速范围宽、控制电路相对简单、成本较低，但是由于直流驱动电机的磁场由电励磁绕组产生，电能消耗多、输出功率小，另外由于存在碳刷和机械换向器，不但限制了驱动电机过载能力和速度的提高，而且如果长时间运行、势必需要经常维修和更换碳刷及换向器，因此直流电机能耗大、故障率高，其使用性能有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，驱动电机的磁场由永磁钢提供，无需电励磁绕组、电能消耗少，没有碳刷和机械换向器、故障率低的转子内嵌径向与切向永磁钢轮毂驱动电机，其技术内容为：

由轴、前端盖、后端盖、轮毂式机壳、转子、定子、定子支架组成的转子内嵌径向与切向永磁钢轮毂驱动电机，其特征在于：轮毂驱动电机转子为切向磁场与径向磁场合成磁场的内嵌永磁转子；

合成磁场的内嵌永磁转子由转子铁芯、第一矩形永磁钢、第二矩形永磁钢、隔磁气隙和轮毂式机壳组成，转子铁芯上均布有偶数个贯穿转子铁芯厚度的径向矩形槽，径向矩形槽的内端与转子铁芯的内圆之间不连通，不连通部分的距离为1.5mm，在相邻两径向矩形槽的外端之间设有贯穿转子铁芯厚度的第一切向矩形槽形状的隔磁气隙，多个第一切向矩形槽形状的隔磁气隙均与同一圆周相切，且与径向矩形槽不连通，不连通部分的距离为1.5mm，第一切向矩形槽形状的隔磁气隙的外端与转子铁芯外圆之间的最小距离为3mm，在相邻两径向矩形槽的内端之间设有贯穿转子铁芯厚度的第二切向矩形槽，多个第二切向矩形槽均与同一圆周相切，且与径向矩形槽不连通，第二切向矩形槽的内端与转子铁芯内圆之间的距离为2mm；

将第一矩形永磁钢按照相邻的两片第一矩形永磁钢相同的极性面相对的方式依次安装在径向矩形槽内，再将第二矩形永磁钢按内侧面的极性与两片相邻的第一矩形永磁钢形成的极性相同的方式依次安装在第二切向矩形槽内，转子铁芯固定在轮毂式机壳的内侧。

工作原理：当永磁轮毂驱动电机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，轮毂驱动电机定子产生一个空间旋转磁场，它与转子永磁钢所产生的磁场相互作用，转子产生与定子绕组旋转磁场方向一致的旋转转矩，使轮毂驱动电机永磁转子转动，进而驱动电动汽车运行。

本发明与现有技术相比，矩形永磁钢分别内嵌在转子铁芯的切向矩形槽和径向矩形槽内，轮毂驱动电机转子磁场由切向磁场和径向磁场共同提供，磁场强度大，输出功率高，并且无需电励磁绕组、电能消耗少，没有碳刷和机械换向器、故障率低，具有高效率、高功率密度、结构紧凑、工作可靠等特点。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例的剖面图。

图中：1、轴   2、前端盖   3、轮毂式机壳   4、第一矩形永磁钢   5、转子铁芯   6、定子   7、定子支架   8、后端盖   9、隔磁气隙   10、第二矩形永磁钢。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由轴1、前端盖2、后端盖8、轮毂式机壳3、转子、定子6、定子支架7组成的转子内嵌径向与切向永磁钢轮毂驱动电机，其特征在于：轮毂驱动电机转子为切向磁场与径向磁场合成磁场的内嵌永磁转子；

合成磁场的内嵌永磁转子由转子铁芯5、第一矩形永磁钢4、第二矩形永磁钢10、隔磁气隙9和轮毂式机壳3组成，转子铁芯5上均布有偶数个贯穿转子铁芯5厚度的径向矩形槽，径向矩形槽的内端与转子铁芯5的内圆之间不连通，不连通部分的距离为1.5mm，在相邻两径向矩形槽的外端之间设有贯穿转子铁芯5厚度的第一切向矩形槽形状的隔磁气隙9，多个第一切向矩形槽形状的隔磁气隙9均与同一圆周相切，且与径向矩形槽不连通，不连通部分的距离为1.5mm，第一切向矩形槽形状的隔磁气隙9的外端与转子铁芯5外圆之间的最小距离为3mm，在相邻两径向矩形槽的内端之间设有贯穿转子铁芯5厚度的第二切向矩形槽，多个第二切向矩形槽均与同一圆周相切，且与径向矩形槽不连通，第二切向矩形槽的内端与转子铁芯5内圆之间的距离为2mm；

将第一矩形永磁钢4按照相邻的两片第一矩形永磁钢4相同的极性面相对的方式依次安装在径向矩形槽内，再将第二矩形永磁钢10按内侧面的极性与两片相邻的第一矩形永磁钢4形成的极性相同的方式依次安装在第二切向矩形槽内，转子铁芯5固定在轮毂式机壳3的内侧。