[發(fā)明專利]減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電動(dòng)機(jī)及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810109624.1
• 申請(qǐng)日: 2008-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101325348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·M·拉曼;P·J·薩瓦吉安;M·D·拉巴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): H02K1/16
• 分類號(hào): H02K1/16;H02K3/12;H02K1/27;H02K15/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;廖凌玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的涉及永磁電動(dòng)機(jī)，更具體地涉及減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電 動(dòng)機(jī)和用來(lái)減少永磁電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。

背景技術(shù)

永磁電動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生導(dǎo)致不想要的振動(dòng)和噪聲的不希望的轉(zhuǎn)矩脈 動(dòng)。常規(guī)的永磁電動(dòng)機(jī)傾斜轉(zhuǎn)子或定子試圖減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。然而，傾斜 可能引起制造復(fù)雜并增加成本。傾斜還降低機(jī)器轉(zhuǎn)矩，因此降低機(jī)器性 能。

因此，希望的是提供減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電動(dòng)機(jī)。另外，希望的是 提供用來(lái)減少永磁電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。此外，結(jié)合伴隨的附圖和 前述技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，根據(jù)隨后的詳細(xì)描述和附加的權(quán)利要求，本 發(fā)明的其他希望方面和特征將顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供永磁電動(dòng)機(jī)。永磁電動(dòng)機(jī)包括具有 中空芯部并限定多個(gè)狹槽的定子；設(shè)在每個(gè)狹槽中的繞組；轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在 定子中空芯部?jī)?nèi)部的轉(zhuǎn)子和多個(gè)由轉(zhuǎn)子支撐的永磁體。每個(gè)狹槽具有狹 槽開(kāi)口，并且至少一個(gè)狹槽開(kāi)口可相對(duì)于相應(yīng)的狹槽偏心。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供用于設(shè)計(jì)永磁電動(dòng)機(jī)的方 法。該方法包括為具有不同定子狹槽開(kāi)口位置、不同定子狹槽位置或不 同定子狹槽開(kāi)口和不同定子狹槽位置兩者的多個(gè)擬定永磁電動(dòng)機(jī)確定 模擬轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；為具有不同定子狹槽開(kāi)口位置、不同定子狹槽位置或不 同定子狹槽開(kāi)口和不同定子狹槽位置兩者的多個(gè)擬定永磁電動(dòng)機(jī)中的 每一個(gè)確定模擬轉(zhuǎn)矩輸出；和根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和模擬轉(zhuǎn)矩輸出從多個(gè) 擬定永磁電動(dòng)機(jī)中選擇最佳的永磁電動(dòng)機(jī)。

提供根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)。該永磁電動(dòng)機(jī)包括具 有中空芯部并限定多個(gè)狹槽的定子。每個(gè)狹槽具有狹槽開(kāi)口，并且多個(gè) 狹槽包括第一狹槽，鄰近并與第一狹槽以第一距離間隔的第二狹槽，第 三狹槽和鄰近并與第三狹槽以第二距離間隔的第四狹槽，其中第一距離 不同于第二距離。該永磁電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括設(shè)置在每個(gè)狹槽中的繞組； 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在定子中空芯部?jī)?nèi)部的轉(zhuǎn)子和由轉(zhuǎn)子支撐的多個(gè)永磁體。

附圖說(shuō)明

此后結(jié)合接下來(lái)的附圖描述本發(fā)明，其中相同的數(shù)字表示相同的元 件，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)的部分橫截面視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)的部分橫截面 視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)的部分橫截面 視圖；

圖4是流程圖，圖示了用于設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的永磁電 動(dòng)機(jī)的方法；

圖5是表示轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的圖形，當(dāng)調(diào)整狹槽開(kāi)口時(shí)該轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)與永磁 電動(dòng)機(jī)有關(guān)；和

圖6是表示平均轉(zhuǎn)矩的圖形，當(dāng)調(diào)整狹槽開(kāi)口時(shí)該平均轉(zhuǎn)矩與永磁 電動(dòng)機(jī)有關(guān)。

具體實(shí)施方式

接下來(lái)的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的并未打算限制本發(fā)明或 本發(fā)明的應(yīng)用和使用。此外，沒(méi)有打算通過(guò)前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、 發(fā)明內(nèi)容或接下來(lái)的詳細(xì)描述中給出的任何表示或暗示理論來(lái)限制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)10的部分橫截面視 圖。圖1的視圖示出了電動(dòng)機(jī)10的整個(gè)橫截面視圖的1/10。電動(dòng)機(jī)10可形 成各種機(jī)動(dòng)車(chē)元件的一部分，例如燃料電池或電動(dòng)車(chē)輛的牽引電機(jī)或混 合動(dòng)力車(chē)輛的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)10還可用于與機(jī)動(dòng)車(chē)輛無(wú)關(guān)的應(yīng) 用，例如消費(fèi)者裝置(consumer?appliances)、醫(yī)療器械，工具等等。

電動(dòng)機(jī)10包括定子16和轉(zhuǎn)動(dòng)配置在定子16中的轉(zhuǎn)子20。定子16包括 通過(guò)堆疊多個(gè)磁性鋼板形成的定子芯部22，當(dāng)堆疊時(shí)多個(gè)磁性鋼板一起 形成具有中空芯部的圓柱形。多個(gè)狹槽23-28形成在定子芯部22中并按 圓周布置設(shè)置。尤其是，圖1的視圖圖示出第一狹槽23，第二狹槽24， 第三狹槽25，第四狹槽26，第五狹槽27和第六狹槽28。正如接下來(lái)進(jìn)一 步詳細(xì)論述的，每個(gè)狹槽具有相應(yīng)的狹槽開(kāi)口31-36。狹槽開(kāi)口31-36 小于其相應(yīng)的狹槽23-28。定子芯部22還包括多個(gè)設(shè)置在狹槽23-28之 間的定子齒30。在圖1的視圖中圖示了六個(gè)定子狹槽23-28，并且六個(gè) 定子狹槽23-28對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)10的一個(gè)磁極。然而，任何相位、電機(jī)和 /或結(jié)構(gòu)都是可能的。