[發明專利]一種電動汽車輪轂式永磁電機

有效

• 申請號: 201510020924.2
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104506005B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 史立偉;張學義;韓永偉;王越;王德輝;周波;張建豫
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: H02K21/00
• 分類號: H02K21/00;H02K21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動汽車輪轂式永磁電機，屬于電機與電器技術領域。

背景技術

輪轂電機將動力、傳動裝置都整合到車輪內，減小了變速器、傳動機構的功率損耗，減輕了電動汽車的重量，同時使電動汽車的設計更容易實現模塊化和個性化，因此在電動汽車領域有著廣闊的應用前景。

永磁電機不需要勵磁電流就能產生磁場，因此能量轉化效率高。傳統的永磁電機的永磁體位于轉子上。例如授權的專利：基于Halbach陣列的電動汽車輪轂永磁電機，授權號：ZL201220025847.1，公開了一種磁鋼為Halbach陣列的電動汽車輪轂電機。這些類型的表貼式永磁電機結構簡單、應用較為廣泛。但是，表貼式磁鋼貼于外殼的內表面，因此其磁場的分布可近似為方波，而且表貼式磁鋼的粘結劑還存在一定的壽命期限，粘結劑和磁鋼容易受到高溫和電樞電流的沖擊從而引發故障。為了降低溫度對永磁材料退磁的影響，申請號為201210096702.5的發明專利：電動汽車用油內冷式高功率密度輪轂永磁電機，提出了一種利用機油循環冷卻的輪轂式永磁電機。如果將永磁體置于電機上的定子上，便可以方便地對永磁體進行直接冷卻，從而控制其溫升。

另外，研究發現永磁材料的制造受到諸多工藝的限制，不可能制造出來的永磁體都具有相同的磁性性能，因此傳統多塊永磁體分散勵磁的電機各磁極的性能會有一定的差別。如果提出一種集中勵磁的電機結構，則可以消除永磁性能不一致帶來的問題，從而使電機各相繞組更加對稱。

本發明公開的技術，提出了一種利用一塊固定于定子上的磁鋼實現電機勵磁的結構方案，其電樞繞組和永磁體都位于內置的定子上，電機的轉子隨汽車輪轂旋轉可以驅動汽車。

目前申請者未檢索到利用一個永磁體在電機定子上勵磁的技術方案。

發明內容

為了解決永磁體高溫退磁和電樞反應退磁的問題、以及不均一的永磁材料分散勵磁帶來的各相不對稱問題，本發明提出了一種新型的電動汽車輪轂式永磁電機。

本發明采用如下技術方案：

一種電動汽車輪轂式永磁電機，其特征在于：

包括外殼(1)、N極爪極(2)、S極爪極(3)、A相電樞繞組(4)、B相電樞繞組(5)、C相電樞繞組(6)、永磁體(7)、軸(8)、隔磁套(9)和轉子鐵心(10)；

所述電機的外殼(1)內部固定有轉子鐵心(10)，轉子鐵心(10)極數為4n或8n，n為自然數，表示單元電機個數；在軸承的作用下，外殼(1)和轉子鐵心(10)可繞軸(8)旋轉；

所述軸(8)上固定有隔磁套(9)，隔磁套(9)的圓周外側固定有極數皆為3n的N極爪極(2)和S極爪極(3)，N極爪極(2)和S極爪極(3)結構相同且扣在一起；N極爪極(2)和S極爪極(3)的圓周外側有一層氣隙，氣隙外側為轉子鐵心(10)；

N極爪極(2)和S極爪極(3)的中間為環形的永磁體(7)，永磁體為軸向充磁，使N極與S極間隔排列；

所述N極爪極(2)和S極爪極(3)的每個極的根部上都有一個集中繞制的電樞線圈，該電樞線圈所在的平面與爪極內圓相切；相位不同電樞線圈分別組成A相電樞繞組(4)、B相電樞繞組(5)和C相電樞繞組(6)；纏繞在N極上的電樞線圈繞向相同，S極上的電樞線圈與N極上的電樞線圈繞向相反；

所述N極爪極(2)和S極爪極(3)的極的端面呈矩形；當轉子鐵心(10)極數為4n時，轉子極的極弧系數為0.5，且爪極的極弧系數也為0.5；當轉子鐵心(10)極數為8n時，轉子極的極弧系數為0.5，且爪極的極弧系數為0.4。

一種電動汽車輪轂式永磁電機，其特征在于：

包括外殼(1)、N極爪極(2)、S極爪極(3)、A相電樞繞組(4)、B相電樞繞組(5)、C相電樞繞組(6)、永磁體(7)、軸(8)、隔磁套(9)和轉子鐵心(10)；

所述電機的外殼(1)內部固定有轉子鐵心(10)，轉子鐵心(10)極數為4n或8n，n為自然數，表示單元電機個數；在軸承的作用下，外殼(1)和轉子鐵心(10)可繞軸(8)旋轉；

所述軸(8)上固定有隔磁套(9)，隔磁套(9)的圓周外側固定有極數皆為3n的N極爪極(2)和S極爪極(3)，N極爪極(2)和S極爪極(3)結構相同且扣在一起；N極爪極(2)和S極爪極(3)的圓周外側有一層氣隙，氣隙外側為轉子鐵心(10)；

N極爪極(2)和S極爪極(3)的中間為環形的永磁體(7)，永磁體為軸向充磁，使N極與S極間隔排列；