[發(fā)明專利]一種電動汽車永磁同步驅動電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811451387.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109391113B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 史政齊;張文超;王福杰;王慶洲;馬建偉
• 申請（專利權）人: 贛州富爾特電子股份有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K21/02;H02K1/27
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產權代理有限公司 44504
• 代理人: 羅炳鋒

本發(fā)明提出了一種電動汽車永磁同步驅動電機，屬于電動汽車技術領域。所述驅動電機為內轉子結構，包括第一永磁體、第二永磁體、非導磁固定心、轉子鐵心和定子；轉子鐵心內部固定在非導磁固定心上；第一永磁體和第二永磁體數目相同且為偶數，長度不同且組成“λ”形；轉子鐵心外側有高強度鋼圈緊箍。與現有永磁同步電機相比，本發(fā)明具有更高的磁場強度，輸出功率大，機械強度大，轉矩脈動小，可有效利用磁阻轉矩，氣隙磁密的正弦性更好。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電動汽車永磁同步驅動電機，屬于電動汽車技術領域。

背景技術

能源問題是二十一世紀的重點問題之一，電機作為電力能源最大的消耗對象，很大程度上影響著節(jié)能減排的實施，開發(fā)和設計出節(jié)能高效的電機對節(jié)能減排具有重要意義。永磁同步電機具有結構簡單、效率高、功率因數大、不需要勵磁繞組等優(yōu)勢，受到世界各國的關注。

永磁同步電機是永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的電機。按照永磁體結構分類：表面永磁同步電機（SPMSM）、內置式永磁同步電機（IPMSM）。按照定子繞組感應電勢波形分類：正弦波永磁同步電機、無刷永磁直流電動機。除上述優(yōu)點外，永磁同步電機還具有結構簡單、重量輕等優(yōu)勢。但永磁同步電機還存在起動困難、抗震能力差、總諧波含量高、易受電樞反應影響等缺陷。

針對這些缺點，目前已經有一些永磁同步電機的方案被提出。例如：公告的中國專利：永磁同步電機，申請?zhí)枺?01610459737.9，公開了一種具有中空的隔磁環(huán)的永磁同步電機轉子結構，轉子本體上開有滑槽并安裝有磁場屏蔽塊，轉速的改變會帶動磁場屏蔽塊的位置改變，從而降低漏磁通，增大勵磁磁通。公告的中國專利：新能源汽車用非對稱型永磁電機，申請?zhí)枺?01610004524.7，公開了一種非對稱布置磁鋼的永磁電機，將多個永磁體組合成類U型的結構，降低了力矩波動，使d軸和q軸的徑向力趨向于平衡，降低了機械振動、噪聲，提高了電機的綜合性能。公告的中國專利：永磁同步電機轉子和永磁同步電機，申請?zhí)枺?01510562547.5，公開了一種新型的電機結構，在兩個V形永磁體中間加入一個徑向永磁體且徑向永磁體的極性與相鄰兩側永磁體的極性相同，優(yōu)化氣隙磁場波形，減小齒槽轉矩。

目前，多數永磁同步電機的永磁體布置采用內置“一”字型、“V”型和“U”型，這些永磁體布置方法雖然可以利用磁阻轉矩，但同時帶了齒槽轉矩過大、轉矩脈動過大和氣隙磁密易受電樞反應帶來的不利影響等不利因素，不利于提高電機的效率和穩(wěn)定性。

本發(fā)明在保證電機成本不發(fā)生過大改變和制作工藝不增加難度的基礎上，提出了一種電動汽車永磁同步驅動電機，該驅動電機為內轉子結構，包括第一永磁體、第二永磁體、非導磁固定心、轉子鐵心和定子；轉子鐵心內部固定在非導磁固定心上；第一永磁體和第二永磁體數目相同且為偶數，長度不同且組成“λ”形；轉子鐵心，外側有高強度不銹鋼圈緊箍，既可以防止轉子鐵心因高速旋轉時的離心作用而變形，[S1] ，降低總的諧波含量。

發(fā)明內容

本發(fā)明公開了一種電動汽車永磁同步驅動電機，在保證電機成本不發(fā)生過大改變和制作工藝不增加難度的前提下，將數目相同但長度不同的第一永磁體和第二永磁體組合成“λ”形，并采用高強度鋼圈將轉子鐵心緊箍，以防止轉子鐵心的變形和弱化電樞反應對波形的畸變影響，所采用的技術方案如下：

一種電動汽車永磁同步驅動電機，包括第一永磁體、第二永磁體、非導磁固定心、轉子鐵心和定子，所述驅動電機為內轉子結構，轉子鐵心內部固定在非導磁固定心上。

皆為平面磁鋼的第一永磁體和第二永磁體數目相同且皆有X個，X為偶數；第一永磁體的長度大于第二永磁體的一半且小于第二永磁體的四分之三；第二永磁體一頭位于轉子鐵心外側，另一頭位于轉子鐵心內側，且第二永磁體與轉子徑向夾角大于20°且小于45°，第一永磁體一頭抵在第二永磁體的中間，另一頭靠近相鄰的另一個第二永磁體靠近轉子鐵心內側的一頭，第一永磁體和第二永磁體呈X個λ形。

相鄰的兩個第一永磁體充磁方向相反，在轉子鐵心內側靠近的第一永磁體和第二永磁體充磁方向相同。