[发明专利]复合式永磁电机

说明书

一种复合式永磁电机，涉及电机技术领域，所解决的是提高弱磁扩速能力的技术问题。该电机包括定子、转子，所述转子上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子的轴心对称间隔布设，并且每个永磁单元均被转子的直轴分为对称的两半；所述永磁单元包括永磁槽，及嵌置在永磁槽内的复合磁体，所述复合磁体由第一永磁体、第二永磁体层叠而成，并且第一永磁体位于第二永磁体的外侧，并且第一永磁体的矫顽力大于第二永磁体的矫顽力。本发明提供的电机，能满足电动汽车、混合动力汽车驱动要求。

技术领域

本发明涉及电机技术，特别是涉及一种复合式永磁电机的技术。

背景技术

电动汽车驱动系统都采用内置式永磁同步电机（IPMSM）作为动力源，内置式永磁同步电机采用永磁体励磁，其磁场恒定，不能调节，因此存在着弱磁扩速能力困难的缺陷。电机参数和尺寸一定时，转速随电压增加而上升，在基速以上的恒功率运行区域，随着转速升高，由于供电电压的限制（电动汽车用电机由电池供电），难以恒功率提速；此外，在电机的直轴（d轴）上，永磁体的磁导率接近空气，直轴电感Ld小，增加弱磁升速的困难。

现有的内置式永磁同步电机必须通过弱磁，通过调节定子电流（即增加定子直轴去磁电流分量-Id）来获得磁阻转矩，以电机气隙磁场的减弱来等价于直接减弱励磁磁场来达到弱磁，弱磁扩速范围窄，定子损耗大，系统（电机和控制器）效率低，同时增加直轴电枢电流-Id将导致磁钢不可逆退磁风险，加厚磁钢又将增加转子离心力和成本。因此现有的内置式永磁同步电机存在着功率和转矩密度低，高速恒功率范围窄、转矩波动大、过载能力和系统效率低、磁钢退磁风险大和可靠性差等缺陷，这些缺陷制约着驱动电机的研发及其产业化进步。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种弱磁扩速能力好的复合式永磁电机。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种复合式永磁电机，包括定子、转子，所述转子上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子的轴心对称间隔布设，并且每个永磁单元均被转子的直轴分为对称的两半；其特征在于：

所述永磁单元包括永磁槽，及嵌置在永磁槽内的复合磁体，所述复合磁体由第一永磁体、第二永磁体层叠而成，并且第一永磁体位于第二永磁体的外侧，并且第一永磁体的矫顽力大于第二永磁体的矫顽力。

进一步的，第一永磁体的长度与第二永磁体的长度相同。

进一步的，第一永磁体的厚度小于第二永磁体的厚度。

进一步的，所述永磁槽及嵌置在永磁槽内的复合磁体均呈一字型，第二永磁体的厚度是第一永磁体的厚度的1.8～2.2倍。

进一步的，所述永磁槽呈V字型，并且在V字型的永磁槽嵌置有两个复合磁体，并且永磁槽内的两个复合磁体布设成V字型，并且第二永磁体的厚度是第一永磁体的厚度的1.6～2.0倍。

进一步的，所述永磁单元有两个一字型的永磁槽，并且该两个永磁槽沿转子的径向由内至外依次布设，复合磁体嵌置在内侧永磁槽内，外侧永磁槽内嵌置有第三永磁体，并且第三永磁体的矫顽力与第一永磁体的矫顽力相同。

进一步的，第三永磁体的厚度与第一永磁体的厚度相同。

进一步的，第三永磁体的长度小于第一永磁体的长度。

进一步的，复合磁体的两端各形成有一个内层隔磁槽，并且复合磁体两端的内层隔磁槽与内侧永磁槽相互隔断。

进一步的，第三永磁体的两端各形成有一个外层隔磁槽，并且第三永磁体两端的外层隔磁槽与外侧永磁槽相互隔断。

进一步的，第二永磁体的厚度是第一永磁体的厚度的1.6～2.2倍。

进一步的，所述永磁槽呈V字型，并且在V字型的永磁槽嵌置有两个复合磁体，并且永磁槽内的两个复合磁体布设成V字型；