[發明專利]一種V字型不對稱永磁電機轉子

在審

• 申請號: 201710566246.9
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107317415A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王光輝;李春明;宋海平;田德文;邢彥斌;李波;馬亞青;姜茹;高曉宇
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電動車輛用驅動電機技術領域，具體涉及一種V字型不對稱永磁電機轉子。

背景技術

隨著傳統車輛數量的增加，汽車尾氣排放已成為導致空氣污染不容小覷的污染源，所以以混合動力、純電動和燃料電池為代表的電動車輛是未來車輛的發展趨勢，其不僅能有效減少污染物排放，甚至零排放，還具有啟動性能好、調速方便、運行平穩、噪聲小等優點。

純電動車輛是完全由二次電池(如鉛酸電池、鎳氫電池或鋰電池)提供動力的車輛，驅動電機能量完全來自動力電池組，在車輛行駛一定的里程后電池消耗的電能通過充電系統進行補充；混合動力電動車輛是在純電動車輛開發過程中適應實用化和市場化而產生的一種車輛，一般采用內燃機和驅動電機兩種動力，其中驅動電機的能量來自發電機或儲能器件(如電池)等，通過與先進控制系統相結合，提供車輛行駛所需要的動力；燃料電池車輛是以燃料電池作為能源的電動車輛，燃料電池指利用氫氣(或甲醇等)和氧氣(或空氣)在催化劑的作用下直接經電化學反應產生電能驅動電機的裝置，具有無污染物排放的優點。

驅動電機作為電動車輛的核心部件，在車輛行駛過程中將電能轉化為車輛行駛的動能，其驅動性能的好壞決定了電動車輛性能的好壞；理論上，電動車輛用驅動電機需要提供高的輸出功率和輸出轉矩以滿足車輛在啟動、減速及爬坡過程中的高轉矩輸出和加速時的高功率輸出的需求，且在恒功率運行區間要求有寬的調速范圍和大的弱磁擴速倍數，而實際現有電動車輛的驅動電機的輸出轉矩和輸出功率較低，且在恒功率運行區間調速范圍窄。

此外，在電動車輛行駛過程中，由于駕駛者的視野和習慣等，一般倒檔行駛工況較少，所以車輛用驅動電機對前向行駛性能要求高，而對倒檔行駛的性能要求相對較低；但當前常規電動車輛驅動電機的氣隙磁場是對稱分布的，電機的轉速-轉矩Map圖關于轉速軸和轉矩軸對稱，導致車輛前向行駛和倒檔行駛的電機驅動性能相差不大，且驅動電機在轉矩輸出時定子繞組電流較大，其電樞反應使得合成磁場飽和，大大降低了其轉矩輸出能力。

因此，需要對現有的電動車輛的驅動電機做改進，提供一種前向驅動轉矩和前向轉速高、恒功率調速范圍寬的電動車輛用驅動電機。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明以用于電動車輛的永磁電機轉子作為改進切入點，提供一種V字型不對稱永磁電機轉子，大大提高了電動車輛用驅動電機的前向驅動轉矩和前向轉速，拓寬了電動車輛用驅動電機的恒功率調速范圍。

本發明通過如下技術方案實現：

一種V字型不對稱永磁電機轉子，所述轉子包括轉軸和設于所述轉軸外圍的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯設有放置永磁體的V字型不對稱永磁體槽，所述V字型不對稱永磁體槽的內側設有對應的“△”空氣隔磁槽。

優選的，所述永磁體槽的兩斜槽指向所述轉子鐵芯的外壁。

優選的，所述兩斜槽間的夾角為60-160°。

優選的，所述“△”的一邊對應所述轉子鐵芯的外壁。

優選的，所述V字型不對稱永磁體槽在轉子鐵芯內以轉軸軸線為旋轉軸呈偶數周期均布。

優選的，所述永磁體為長方體，分別對應設置于所述永磁體槽的兩斜槽內。

優選的，兩斜槽內的永磁體沿轉子鐵芯半徑方向的極性相同。

優選的，一側斜槽內的永磁體材料包括按質量份計的下述成分：釹21-24％、鈷15-18％、釤10-12％、錳7-8％、鉻5-6％、鋁3-4％鈦2-2.5％和偏高領土1-2％。

優選的，另一側斜槽內的永磁體材料包括按質量份計的下述成分：釹30-33％、鈷13-14％、錳9-10％、釤7-8％、鉻5-8％、鋁4-5％、鈦1-2％和偏高領土0.7-1％。

優選的，所述轉子的磁極沿轉子表面的N、S極交替分布。

與最接近的現有技術比，本發明的技術方案具有如下有益效果：

1、本發明提供的一種V字型不對稱永磁電機轉子，在V字型不對稱永磁體槽的內側設置將永磁體的勵磁分割為不對稱兩部分的空氣隔磁槽，為電動車輛用驅動電機提供V字型不對稱的周期勵磁磁場，使得電動車輛用驅動電機的每極磁場關于該極中心線是非對稱的，不易造成車輛前向行駛過程中氣隙合成磁場飽和，增大了車輛的前向電流，大大提高了電動車輛用驅動電機的前向驅動轉矩和前向轉速。

2、本發明提供的一種V字型不對稱永磁電機轉子，提高了電動車輛用驅動電機的前向效率，拓寬了電動車輛用驅動電機的恒功率調速范圍。