[发明专利]增程式电动车五相永磁电机

说明书

本发明提出一种增程式电动车五相永磁电机，包括定子铁心、电枢绕组、永磁体、转子铁心、非导磁圆环、定子隔离块、轴承和轴，属于汽车电器技术领域。所述增程式电动车五相永磁电机为外转子结构，定子铁心固定在非导磁圆环上，非导磁圆环固定在轴上。转子铁心上有9个均布的凸形转子极，呈扇形的定子铁心共有5个，每个定子铁心上有2个凸形的定子极。任意两个定子极之间有电枢槽，电枢槽内嵌有电枢绕组；每个定子铁心的轭部嵌有永磁体，永磁体沿切向充磁且所有永磁体充磁方向相同；每个定子铁心靠近非导磁圆环的部位有隔磁桥；每个定子极上绕有集中式的电枢绕组，相邻的电枢绕组绕向相反。本发明的技术定子铁心相互独立形成隔离的磁链，减少了漏磁同时保证了电机的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种增程式电动车五相永磁电机，属于汽车电器技术领域。

背景技术

增程式电动汽车的行驶动力完全由驱动电机提供，因此设计高效可靠的驱动电机对于电动车非常关键。驱动电机通常要求能够频繁地起动、停车、加减速，低速和爬坡时要求高转矩，高速运行时要求低转矩，变速范围宽，既能工作在基速以下的恒转矩区，又能运行在高速时的恒功率区，因此驱动电机的可靠运行也是非常重要的。

永磁电机具有高的功率密度、转矩密度，所以应用在电动汽车上有明显优势并已得到推广。开关磁阻电机结构简单，坚固耐用，转子上没有绕组、磁钢或滑环，调速范围宽，适合高速运行，但其最大缺点是转矩脉动大、噪声大，需要位置传感器，系统具有非线性特性。因此，在开关磁阻的定子上增加永磁体形成永磁双凸极电机，这样既可以利用永磁电机高效率的优点又可以有效的克服开关磁阻电机的缺陷。

近年来永磁类电机的研究取得了比较大的进展，目前电动车用永磁电机的相关专利主要集中在机主体结构和控制方法上。例如发明专利申请：一种电动车用永磁电机驱动装置，申请号：201510118055.7，公开了一种电动车用永磁电机驱动装置，当整车处于正常行驶状态时，预充电电路闭合，车载充电装置的开关断开，车载充电装置不工作。当永磁电机出现弱磁保护飞车故障，IGBT模块断开，永磁电机的三相绕组不能形成回路。当整车处于停车充电状态时，预充电电路断开，车载充电装置的开关闭合，三相绕组的a、b、c端连接在三相电网上，三相电经整流桥整流，再经IGBT模块斩波降压，电感和电容滤波稳压后为电池组充电。

另外，还有一些相关的专利，例如发明专利申请：永磁电机，申请号：201610560312.7，该发明转子可旋转地设在定子内且定子的齿数为转子的极对数的三倍，具有成本较低、齿槽转矩和转矩脉动小且轴伸端漏磁少的优点。

在此基础上，发明人对多相双凸极电机的极数和极弧系数进行了深入的研究，在《中国电机工程学报》2015年第七期发表了“多相电励磁双凸极发电机极数与极弧系数研究”的学术论文，指出定子极数和转子极数之比应为m/(m+1)或m/(m-1)。

作为已有技术，传统的双凸极电机具有较大的转矩脉动，其换向转矩脉动产生的原理可见《中国电机工程学报》2011年第27期论文“基于半桥变换器的电励磁双凸极电机角度优化控制策略”。随着研究的深入，发明人发现前期提出的技术仍旧存在较大的换向转矩脉动，因此急需研究一种换向转矩脉动小的电动车电机。

基于此，本发明提出一种反电势为正弦波的电机以减小换向转矩脉动，同时具备多相绕组以提高系统的可靠性。本发明的技术突破了原有双凸极电机极数之比应为m/(m+1)或m/(m-1)这一技术偏见，因此具有创造性。

发明内容

所要解决的技术问题：提供一种高容错、高效率的集中励磁的增程式电动车五相永磁电机。

为了实现以上功能，本发明采取的技术方案是：

增程式电动车五相永磁电机，包括定子铁心、永磁体、电枢绕组、转子铁心、非导磁圆环、定子隔离块、轴承和轴，其特征在于：