[發明專利]內置永磁體電機

在審

• 申請號: 201410043168.0
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103986295A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: S.朱爾科維克;K.M.拉曼;Q.牛;P.J.薩瓦吉安
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本公開涉及內置永磁體（IPM）電機以及用于制造其的方法。

背景技術

內置永磁體（IPM）電機是無刷電馬達，其具有嵌入在其轉子芯部中的永磁體。永磁體電馬達通常是可靠的，輕的且熱高效的。但是過去，永磁體主要用在小的、低功率電馬達上，這是由于與找到能夠保持高強度磁場的材料相關的相對難度，以及技術處于初級階段。

材料技術的最近進步使得能夠制造低成本高強度永磁體。這些技術進步有助于用于大量應用的緊湊、高功率永磁電機的開發，諸如用于推進車輛，即混合動力或電動車輛。IPM電機特別地通常特征在于，具有有利的輸出扭矩對馬達物理尺寸的比，以及減小的輸入電壓。IPM電機通常是可靠的，大部分是因為永磁體保持在電機轉子的專用槽內。當由外部源供有發動能量（motive?energy）時，IPM電機可還用作發電機。因此，IPM電機已經在運輸工業中作為用于電動和混合動力電動車輛的可行發電站而獲得接受。

發明內容

本發明涉及內置永磁電機。在一實施例中，內置永磁體電機包括定子，該定子包括多個電導體。內置永磁體電機還包括相對于定子同心布置的轉子。轉子構造為相對于定子繞旋轉軸線旋轉，且包括多個極性件，所述極性件繞旋轉軸線環形地布置。極性件的至少一個包括磁性層，所述磁性層構造為與電導體磁性地相互作用。磁性層具有大體錐形截面形狀。

在一實施例中，磁性層包括第一永磁體和第二永磁體。第一和第二永磁體一起限定基本上錐形的截面形狀。第一和第二永磁體可以是連結磁體。磁性層限定的基本上錐形截面形狀可以是基本上拋物線的形狀、基本上雙曲線的形狀或基本上半橢圓的形狀。

轉子可包括第一磁性層和第二磁性層。第二磁性層包括第三永磁體和第四永磁體。第三永磁體和第四永磁體可一起限定基本上半橢圓的形狀。轉子可還包括第三磁性層，第三磁性層包括第五永磁體和第六永磁體。第五和第六永磁體可限定基本上雙曲線的形狀。轉子可還包括極內橋，極內橋將第一永磁體與第二永磁體分開。氣隙可限定在旋轉體和定子之間。通過第一磁性層或第二磁性層限定的基本上錐形截面形狀的焦點可定位在氣隙中。極內橋可沿中心極軸線為細長的，該中心極軸線與旋轉軸線和焦點相交。

本發明還涉及車輛。在一實施例中，車輛包括傳動系和操作地連接至該傳動系的內置永磁體電機。內置永磁體電機包括定子，該定子包括多個電導體。內置永磁體電機可還包括旋轉體，其至少部分地布置在定子內且構造為相對于定子旋轉。旋轉體包括多個磁性層。每個磁性層具有基本上錐形截面形狀，該錐形截面形狀具有定位在定子和旋轉體之間的焦點。每個磁性層包括第一彎曲永磁體和第二彎曲永磁體。

在一實施例中，第一和第二彎曲永磁體可以是連結磁體。每個磁性層可僅包括第一和第二彎曲永磁體。第一彎曲磁體可以是第二彎曲永磁體的鏡像。每個磁性層限定的錐形截面形狀可以是基本上半橢圓的形狀、基本上雙曲線的形狀或基本上拋物線的形狀的組選擇。磁性層可具有基本上不同的形狀。磁性層可具有基本上相同的形狀。

本公開還涉及制造內置永磁體電機的方法。在一實施例中，方法包括將第一連結磁體布置在轉子的第一旋轉體腔體中，將第二連結磁體布置在轉子的第二旋轉體腔體中。第一和第二連結磁體一起限定基本上錐形截面形狀，諸如基本上拋物線形狀、基本上雙曲線形狀或基本上半橢圓形狀。

在一實施例中，方法還包括將第三連結磁體布置在旋轉體的第三旋轉體腔體中，將第四連結磁體布置在旋轉體的第四旋轉體腔體中。第三和第四連結磁體可一起限定一形狀，其不同于通過第一和第二連結磁體一起限定的基本上錐形截面形狀。

在一實施例中，方法可還包括將第三連結磁體布置在旋轉體的第三旋轉體腔體中，將第四連結磁體布置在旋轉體的第四旋轉體腔體中。第三和第四連結磁體可一起限定一形狀，其與通過第一和第二連結磁體一起限定的基本上錐形截面形狀基本上相同。

本發明的上述特征和優勢及其他特征和優勢將從用于實施如所附的權利要求中定義的本發明的一些最佳模式和其它實施例的以下詳細描述連同附圖時顯而易見。

附圖說明

圖1是包括內置永磁體電機的車輛的示意圖;

圖2是在圖1中大體示出的內置永磁體電機的前橫截面視圖；和

圖3是在圖2中示出的內置永磁體電機的極性件的放大橫截面視圖。

具體實施方式