[發明專利]永磁電機

有效

• 申請號: 201010144941.4
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101841194A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: T·J·阿爾費爾曼;A·L·小麥格魯;A·M·埃爾-安塔布利
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司;通用汽車有限責任公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張群峰

技術領域

本發明總體上涉及永磁電機，并且更具體地涉及供永磁電機使用的定子。

背景技術

交流(AC)電動機用于各種用途。為了給AC電動機提供動力，通常經由直流(DC)總線電壓源例如電池向AC電動機供應電流。電流流過AC電動機的定子或轉子中的繞組來產生磁場。電流在AC電動機內產生轉矩，從而引起轉子旋轉并且由此產生機械動力。為了降低AC電動機中由電流輸入期間可能存在于AC電動機中的諧波所引起的不需要的轉矩脈動，使用電壓源型逆變器把來自DC總線電壓源的電流變換成正弦形狀的電動機相電流。

在一些情況中，AC電動機可以是永磁(PM)電機。通常，當PM電機的速度升高時，供給PM電機的電流量增大。然而，如果PM電機在預定速度之上運轉，那么PM電機內的相電壓會超過來自DC總線電壓的所供應的總線電壓，這會形成電機磁通(亦稱為反電動勢(EMF))。通常，反EMF會不合期望地降低PM電機的運行效率。

為了保持對PM電機的控制，可使用場弱化來降低反EMF。在這方面，通常在PM電機上應用去磁電流來降低PM電機的磁體磁通或總磁通。雖然這種場弱化技術足夠地起作用，但還可改善。具體而言，PM電機中可包含附加部件以便提供去磁電流，這會不合期望地增大PM電機的重量和尺寸。而且，向PM電機提供去磁電流會把能量源引向不產生轉矩的電流。另外，PM電機的轉速會受到可被供應以抵消反EMF的去磁電流的量的限制。

因此，期望有一種PM電機，其可用最少的附加部件來降低反EMF。此外，還期望改善的PM電機能夠以高于傳統PM電機運轉速度的轉速進行運轉。而且，本發明的其它期望特性和特征將通過隨后的詳細描述和隨附的權利要求并結合附圖和前述技術領域以及背景技術變得更明顯。

發明內容

提供了永磁電機。根據一種實施例，僅僅舉例來說，一種永磁電機，包括轉子和定子，所述定子包括沿周向布置在所述定子周圍的多個定子磁極部分。每個定子磁極部分包括沿著所述定子軸向延伸的鐵芯部分、布置成相鄰于所述鐵芯部分的內端件和相對于所述內端件在徑向外側布置成相鄰于所述鐵芯部分的外端件，所述內端件包括適于在暴露于第一磁場強度期間飽和的第一磁性材料，所述外端件包括適于在暴露于所述第一磁場強度期間不飽和而在暴露在第二磁場強度期間飽和的第二磁性材料，其中，所述第二磁場強度大于所述第一磁場強度。

根據另一實施例，僅僅舉例來說，一種永磁電機，包括轉子和定子，所述定子包括沿周向布置在所述定子周圍的多個定子磁極部分。每個定子磁極部分包括沿著所述定子軸向延伸且具有第一端的鐵芯部分、布置成相鄰于所述鐵芯部分的內端件，所述內端件包括適于在暴露于第一磁場強度期間飽和的第一磁性材料。第一外端件從所述鐵芯部分的第一端延伸并且相對于所述內端件位于徑向外側，所述第一外端件和所述鐵芯包括適于在暴露在所述第一磁場強度期間不飽和而在暴露在第二磁場強度期間飽和的第二磁性材料，其中，所述第二磁場強度大于所述第一磁場強度。

根據又一實施例，僅僅舉例來說，一種永磁電機，包括轉子和定子，所述定子包括沿周向布置在所述定子周圍的多個定子磁極部分。每個定子磁極部分包括沿著所述定子軸向延伸的鐵芯部分、布置成相鄰于所述鐵芯部分的內端件、和布置成相鄰于所述鐵芯部分且相對于所述內端件位于徑向外側的外端件。所述內端件包括適于在暴露于第一磁場強度期間飽和的第一磁性材料。所述外端件包括適于在暴露于所述第一磁場強度期間不飽和而在暴露在第二磁場強度期間飽和的第二磁性材料，其中，所述第二磁場強度大于所述第一磁場強度。所述鐵芯部分包括適于在暴露于所述第一磁場強度期間不飽和而在暴露于第三磁場強度期間飽和的第三磁性材料，其中，所述第三磁場強度大于所述第一磁場強度且小于所述第二磁場強度。

本發明還涉及以下方案：

方案1.一種永磁電機，包括：

轉子；和

定子，其包括沿周向布置在所述定子周圍的多個定子磁極部分，每個定子磁極部分包括：

鐵芯部分，其沿著所述定子軸向延伸；

內端件，其布置成相鄰于所述鐵芯部分，所述內端件包括適于在暴露于第一磁場強度期間飽和的第一磁性材料；以及

外端件，其相對于所述內端件在徑向外側布置成相鄰于所述鐵芯部分，所述外端件包括適于在暴露于所述第一磁場強度期間不飽和而在暴露于第二磁場強度期間飽和的第二磁性材料，其中，所述第二磁場強度大于所述第一磁場強度。

方案2.如方案1所述的永磁電機，其中，所述鐵芯部分包括所述第二磁性材料。