[发明专利]电动汽车用直轴磁场增强型宽调速永磁无刷电机

摘要

本发明公开一种电动汽车用直轴磁场增强型宽调速永磁无刷电机，转子的每个槽内填充有一个磁障，磁障相对于转子的槽部中心线即交轴对称；转子每个齿部上都固定镶嵌有四段圆弧形的永磁磁钢，这四段永磁磁钢分为内、外两层，每层上有两段，每层上的两段永磁磁钢的结构相同且相对于转子齿部中心线即直轴对称，同一层上的两段永磁磁钢之间相互不贯通不相连，之间形成圆弧形的导磁桥；每段永磁磁钢的圆心都位于转子的直径上；电机的直轴电感大于交轴电感，使得电机低速或启动时可采用直轴电流为零的控制方式，也可采用直轴磁场增强控制方法，在高速运行时可采用直轴磁场增强与轻度直轴磁场削弱相协调控制的方法，具有更加宽广的调速范围。

主权项

一种电动汽车用直轴磁场增强型宽调速永磁无刷电机，包括定子（1）、转子（3）和转轴（10），转子（3）同轴位于定子（1）内部且之间具有气隙，转子（3）的中心处连接转轴（10），其特征是：转子（3）的每个槽内填充有一个磁障（8），磁障（8）相对于转子（3）的槽部中心线即交轴对称；转子（3）每个齿部上都固定镶嵌有四段圆弧形的永磁磁钢（4），这四段永磁磁钢（4）分为内、外两层，每层上有两段，外层靠近气隙，内层靠近转轴（10）；每层上的两段永磁磁钢的结构相同且相对于转子（3）齿部中心线即直轴对称，同一层上的两段永磁磁钢之间相互不贯通不相连，之间形成圆弧形的导磁桥（5）；每段永磁磁钢的圆心都位于转子（3）的直径上；转子（3）齿部开有圆弧形的磁钢槽（6），每段永磁磁钢（4）固定镶嵌在一个对应的磁钢槽（6）中，同一层的两段磁钢槽（6）不贯通，两段磁钢槽（6）中间是导磁桥（5），导磁桥（5）位于转子（3）的齿部中心线处且相对于转子（3）的齿部中心线对称；磁钢槽（6）在靠近转子槽的这一端与转子（3）槽相通，且这一端部留有空隙未镶嵌永磁磁钢（4），磁钢槽（6）在靠近转子（3）齿部中心线这一端不留空隙；未镶嵌有永磁磁钢（4）的内、外层的磁钢槽（6）这部分的径向厚度小于永磁磁钢（4）的径向厚度；内层磁钢槽（6）未镶嵌有永磁磁钢（4）的这部分沿圆周方向的弧度角为θ10，外层磁钢槽（6）未镶嵌有永磁磁钢（4）的这部分沿圆周方向的弧度角为θ20，θ10≥2°，θ20≥2°，内层的两段永磁磁钢之间的导磁桥（5）所占的弧度角为θ11，外层的两段永磁磁钢之间的导磁桥（5）所占的弧度角为θ21，θ11≥2.5°，θ21≥2.5°；转子（3）同一个齿部上的四个永磁磁钢（4）具有同一个圆心O1，圆心O1在转子（3）齿部的中心线直径上，圆心O1距离转子（3）的轴心O之间的半径为R12，内层永磁磁钢的最小内径为R1，外层永磁磁钢的最小内径为R2，转子（3）齿部外圈最大半径为R3，R12=1.35~1.5R3，0.5R3≤R1≤0.6R3，1.15R2≤R1≤1.28R2；磁障（8）呈扇形且最大半径为R5，磁障（8）的圆心O2距离转子（3）的轴心Ｏ点为R50，R50≤R12，R50=1.15~1.35R3；内层永磁磁钢的径向厚度是h1、沿圆周方向弧度角为θ1，外层永磁磁钢的径向厚度是h2、沿圆周方向弧度角为θ2，1.1θ2≤θ1≤1.2θ2，1.1h1≤h2≤1.25h1。