[实用新型]一种永磁同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种永磁同步电机。

背景技术

为了节约能源，减小碳排放，电动、油电混动车型越来越多，这些车型大多采用永磁同步电机方案，永磁同步电机的输出扭矩正比于电机的工作电流和反电势系数。永磁同步电机需要采用专门的控制器才能连续运转，当永磁同步电机有宽调速范围运行要求时，工程上常遇到控制器驱动电流能力不足或器件耐电压能力不够，特别是电机最高转速时的空载反电势电压不够。为了兼顾电机的宽转速范围和动力性能，这类电机大多采用内置磁钢转子结构，依靠内嵌磁钢转子电机交轴电感大于直轴电感的特征产生凸极磁阻扭矩，实现电机的输出扭矩大于电流和反电势系数的乘积。

但这种电机应用在汽车行业，对电机的峰值扭矩和调速范围要求越来越高，同时对电机体积小型化的要求越来越高，目前的永磁同步电机无法很好地满足要求。同时永磁同步电机的主要构成材料之一稀土磁钢资源有限，成本较高。

公开号CN104011974的专利公开了一种电机转子，能够起到增大磁阻转矩从而实现高输出的效果。但显然该电机在体积、成本上未作考虑，同时功率密度仍有提升空间。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术问题，提供一种具有更高功率密度、更宽调速范围同时成本低廉的用于永磁同步电机。

本实用新型的技术方案是：一种永磁同步电机，包括转子和设置于所述转子外的定子，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯上设有磁槽，所述磁槽内嵌有磁钢组，其特征在于：所述磁槽均匀设置于所述转子铁芯的圆周方向上，所述磁槽包括第一磁槽和第二磁槽，所述第二磁槽相比于所述第一磁槽更靠近所述转子铁芯的圆周边缘，所述第一磁槽的数量是所述第二磁槽数量的一半，所述第一磁槽与所述第二磁槽交错对应，且设置于与所述第一磁槽相对应的所述第二磁槽和所述转子铁芯的转轴之间；所述第二磁槽内设置有外磁钢组，所述第一磁槽内设置有内磁钢组。

作为优选，所述外磁钢组包括一个横截面为矩形的外磁体，所述外磁体沿所述转子铁芯横截面圆周弦方向设置。

作为优选，所述外磁钢组包括横截面为开口向外的“V”字形的外磁体，所述外磁体的夹角为钝角。作为优选，：所述第一磁槽的横截面为开口指向所述转子铁芯横截面圆周的“V”字形、“U”字形或“W”字形，所述第一磁槽两个侧边形成的夹角为锐角，该第一磁槽与所述转子铁芯横截面圆周围绕于与所述第一磁槽相对应的所述第二磁槽。作为优选，所述内磁钢组可以为2块矩形的内磁体，分别设置于“V”字形的2个侧边；3块矩形的内磁体，分别设置于“U”字形的2个侧边和1个底边；4块矩形的内磁体，分别设置于“W”字形的4个侧边这三种情况中的任意一种。

作为优选，所述外磁钢组的磁极方向沿所述转子铁芯径向设置。

作为优选，所述内磁钢组靠近与该内磁钢组相对应的所述外磁钢组一端的磁极与所述外磁钢组靠近所述转子铁芯转轴一端的磁极不同。

作为优选，所述外磁钢组由稀土磁钢材料制成；所述内磁钢组由铁氧体磁钢材料或稀土磁钢材料制成。

作为优选，所述内磁钢组和所述外磁钢组分别由内磁体和外磁体构成，所述内磁体和所述外磁体均为永磁体，所述内磁体的厚度小于所述外磁体的厚度。

永磁同步电机的转子上的磁体常规结构有三种，外贴式、内贴式和内嵌式。其中，外贴式具有制造方便、转动惯性小、结构简单等优点，但功率密度不高，磁利用率较低；内贴式相比于外贴式，充分利用了磁链结构的不对称性所生成的独特的磁阻转矩，能够很好改善电机的运行性能，提升电机的功率密度，但其缺点也很突出，成本较高，漏磁系数较大；内嵌式结构其磁体安置在转子的内部，结构较为复杂，但优点是有较高气隙的磁通密度，因此能产生较大转矩。本电机的转子采用内嵌磁钢结构，同时本电机采用两组不同规格的磁体。背景技术提及的专利的转子中，两组不同规格的磁体采用简单的层叠结构，因此其效果仅相当于一组磁体的简单加强。