[实用新型]电机转子、电机及电动汽车

说明书

本实用新型提供了一种电机转子、电机及电动汽车。电机转子包括转子本体，所述转子本体具有多个沿所述转子本体的周向上分布的极，所述极包括内层永磁体和外层永磁体，其中，所述内层永磁体为拼接结构，所述拼接结构包括分别位于所述内层永磁体的两端的内层臂和位于两个所述内层臂之间的底部永磁体，所述底部永磁体朝向所述转子本体的外部凸起。本实用新型中的底部永磁体面对气隙侧外层永磁体的面积增大了，能够增加有效的磁通量。通过增加磁通量，可以改善电机功率因数。

技术领域

本实用新型涉及交通工具技术领域，具体而言，涉及一种电机转子、电机及电动汽车。

背景技术

新能源汽车目前普遍采用稀土永磁电机，其电机功率因数高，对应的控制器容量也可以做的更小，但其具有消耗大量稀土资源、价格高昂的特点。因此采用铁氧体作为永磁材料的永磁磁阻电机便逐渐成为研究热点。目前行业内具有实际应用的多数在家电等小产品上，其特点为转矩密度适中，并不高，磁路饱和不严重。而在新能源汽车上使用，其要求结构紧凑，在设计上，其转矩密度高出普通永磁电机2倍以上，因此，饱和也相当严重，进而带来的问题是功率因素的严重下降，尤其在永磁磁阻电机的应用中。因此功率因数的提升设计是电机的设计重点之一，从永磁辅助磁阻电机的数学模型中可以得出，提升功率因数的方法有两个：1、增加永磁链；2、在保证D轴电感和Q轴电感差值相当情况下，尽量减小D轴电感。

此外，永磁同步磁阻电机的转矩成分中包含永磁转矩以及磁阻转矩，受磁阻转矩成分影响，转子结构对转矩脉动影响较大。故转矩脉动的优化一直是该电机的研发重点之一。常规设计中，转矩脉动的优化仅考虑到额定负载点的转矩脉动系数水平；而针对新能源汽车等负载具有运行转速范围广、弱磁程度深的情况下，必须重视其转矩脉动水平同额定点的转矩脉动水平有一定差异，通常随着弱磁深度的增加，脉动系数而增加。因此，必须针对深度弱磁下的转矩脉动进行针对性设计。如学者Seok-Hee-Han在2007年的IEEE论文“Torque ripple reduction in interior permanent magnet synchronous machinesusing the principle of mutual harmonics exclusion”中所述。

专利文献CN 108075585 A--旋转电机中介绍一种双层永磁辅助磁阻电机，其配置于内周侧的多个永磁体的V字形状或U字形状相对于磁极中心的角度随着从磁极中心离开而变小。通过缓和2层之间的磁路中的磁通密度的饱和，能够抑制作为旋转电机的转矩下降。

专利文献CN 108336843 A--转子结构、永磁辅助同步磁阻电机及电动汽车中介绍一种双层永磁辅助磁阻电机。通过V+U的双层磁钢组合，有效利用转子本体的材料，同时优化了转子本体的磁路，有效提高转子的材料利用率，同时有效地提高了具有该转子结构的电机的效率，但电机的效率还不够高。

专利文献CN 108471211 A--提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构中介绍了一种提升弱磁扩速度的方法，采用V型永磁体。通过增加电枢反应时D轴的电枢退磁效应来改善弱磁问题。

专利文献CN 105305682 B--深V-磁体空腔结构转子介绍了一种双层深V结构的转子结构。通过内置式永磁同步电机利用双稳态永磁体(即，两种或多种不同类型的磁体材料的组合)来减少在转子中利用的稀土磁体的数量和质量。在多层结构中，在转子中利用稀土磁体和铁氧体磁体或相同材料组分的具有不同磁场强度的磁体的组合。而且，磁场强度更低的磁体(例如，铁氧体磁体)延伸的距离是在转子的圆柱状外壁与转子的圆柱状内壁之间的径向距离的至少一半，从而在转子的大部分上方产生磁场，用于增加转矩和旋转速度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电机转子、电机及电动汽车，以解决现有技术中的电机的功率因素偏低的问题。