[發明專利]汽車用五相強容錯永磁電機

在審

• 申請號: 201710026732.1
• 申請日: 2017-01-14
• 公開（公告）號: CN106602829A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 史立偉;周曉宇;郭盈志;劉華濤;張學義
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: H02K21/38
• 分類號: H02K21/38;H02K21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及汽車用五相強容錯永磁電機，屬于拖拉機與特種車輛技術領域。

背景技術

隨著全球氣候變暖和能源問題日益嚴重，新能源汽車的開發受到各國政府、汽車制造商和科研院所的高度重視，紛紛制定電動汽車研制計劃，掀起全球范圍內的電動汽車開發熱潮。永磁電機由于其結構簡單、效率高、等一系列優點受到行業的廣泛關注。

眾所周知，汽車行駛的工況復雜導致了汽車上使用的零部件都需要有較強的容錯能力，特別是像車用電機這種關鍵裝備更需要有強大的容錯能力。可想而知，如果高速行駛的電動汽車其電動機突然故障必然會導致十分嚴重的后果。多相永磁電機兼具多相電機和永磁電機的優點，轉矩密度高、設計自由度大、容錯運行能力強。因此，多相永磁電機成為研究熱點，其容錯性能的強弱更成為了檢驗多相永磁電機質量的重要依據。

在目前公開的技術中，車用電機種類繁多，而且大多數車用電機都為永磁電機。在相近的專利中，申請號為201310473608.1的發明專利申請：汽車用軸向磁場永磁發電機 ，提出了一種汽車用軸向磁場永磁發電機，由發電系統、永磁體、轉子、前端蓋、后端蓋組成，發電系統的數量與永磁體的數量相等并且相互間隔通過螺釘固定在后端蓋內腔中的同一圓周上，轉子為法蘭盤結構，結構簡單，轉動慣量小，同時電機上無碳刷滑環結構，故障率低。

增加電機相數增加電機的相數可以有效減小電動機的轉矩脈動,所以很多電機的相數都選擇三相以上。在多相電機中，已有的相關申請主要有申請號為：201410011535.9的發明專利申請：一種高可靠性的四相交流起動發電機，該申請的電機包括端蓋、定子、軸承、磁軛、勵磁繞組、位置傳感器和由軸與爪極組成的轉子。其定子極上安裝有集中繞組，相近相位的n個定子線圈串聯組成一相，四相定子繞組首尾依次環形連接，再分別接在四相橋臂的中點。該電機采用四相集中定子繞組，可靠性高，而且既可作為發電機使用又可作為電動機使用，但其在定子結構、轉子結構以及工作原理上都有明顯的不同。

本發明提出了汽車用五相強容錯永磁電機集中了多相電機和永磁電機的優點，采用10個的獨立的定子鐵心均勻的固定在電機外殼內側，每個定子鐵心有兩個定子極，每個定子極上都繞有集中式的電樞繞組，同一個定子鐵心上兩個極的電樞繞組繞向相反且相位相同。20個定子極與轉子鐵心上18個均勻分布的凸形極形成20/18極結構。本發明汽車用五相強容錯永磁電機具有五相繞組，當電機繞組中的其中一相出現故障后其余各相可以繼續運行，而且采用新型的定子結構，能夠隔離電機故障，保障電機在局部故障的情況下仍能穩定運行。

目前申請人經國內外檢索，尚未檢索到本發明所涉及汽車用五相強容錯永磁電機的獨立定子鐵心以及定轉子極形成的20/18極結構。

發明內容

本發明針對目前汽車用電機存在的可靠性差、不易維修、效率低等缺陷，提出了一種汽車用五相強容錯永磁電機。

本發明采用如下技術方案：

汽車用五相強容錯永磁電機，其特征在于：

至少包括定子鐵心(1)、N極永磁體(2)、轉子鐵心(4)、A相電樞繞組(5)、B相電樞繞組(6)、C相電樞繞組(7)、D相電樞繞組(8)、E相電樞繞組(9)、軸(10)和電機外殼；

共有10個的定子鐵心(1)均勻的固定在電機外殼內側，定子鐵心(1)呈“n”形且每個定子鐵心(1)有兩個定子極；

定子鐵心(1)逆時針方向一側的定子極上固定有N極永磁體(2)，所有N極永磁體(2)皆沿徑向充磁且充磁方向一致；

轉子鐵心(4)具有18個均勻分布的凸形極；

同一個定子鐵心(1)的兩個定子極極距等于轉子極極距；

每個定子極上都繞有集中式的電樞繞組，同一個定子鐵心(1)上兩個極的電樞繞組繞向相反且相位相同，沿圓周方向的各個電樞繞組依據相位不同分為A相電樞繞組(5)、B相電樞繞組(6)、C相電樞繞組(7)、D相電樞繞組(8)和E相電樞繞組(9)。

如上所述的汽車用五相強容錯永磁電機，其特征在于：

定子鐵心(1)順時針方向一側的定子極上固定有S極永磁體(3)，S極永磁體(3)的充磁方向與N極永磁體(2)的充磁方向相反。

如上所述的汽車用五相強容錯永磁電機，其特征在于：

轉子極寬為轉子極極距的一半，定子極寬為轉子極寬的0.8倍。

本發明的有益效果如下：

⑴ 本發明汽車用五相強容錯永磁電機永磁體位于定子上，方便電機散熱，結構簡單、可靠性高；