[實用新型]一種電動汽車用輪輻式交錯轉子永磁同步電機

有效

• 申請號: 201820525520.8
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208445460U
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 王道涵;王秀和
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K21/04;H02K1/27
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本實用新型公開了一種電動汽車用輪輻式交錯轉子永磁同步電機，包括定子及轉子，所述轉子為輪輻式內置轉子，所述轉子分為兩段，每段轉子具有多個交錯分布的肋部，兩段轉子肋部形成一定的交錯角度，兩段轉子的肋部呈現相反的磁極性，每段轉子的肋部均和轉子軛部相連接，兩段轉子同軸連接，轉子的肋部和轉子軛部以及軸上有磁通經過，永磁體產生的磁通通過兩段轉子的肋部和轉子軸及軛部流過形成閉合磁路，兩段轉子之間安放勵磁繞組，通過控制該勵磁繞組電流的大小和方向控制轉子肋部及轉子軛部上流過的磁通量，從而控制電機的每極磁通大小，實現電機的混合勵磁，能夠實現增磁運行或弱磁擴速運行，顯著拓寬電機的經濟運行范圍。

技術領域

本實用新型涉及一種永磁同步電機，具體涉及一種電動汽車用輪輻式交錯型永磁轉子永磁同步驅動電機。

背景技術

近年來，隨著永磁材料耐高溫性能的提高與價格的降低，永磁電機在國防、工業、農業與日常生活中得到了廣泛的應用，正在向大功率化，高功能化和微型化方向發展，永磁電機的品種和應用領域不斷擴大。目前永磁電動機的功率從幾毫瓦到幾千千瓦，應用范圍從小到玩具電機，大到艦船牽引用到的大型永磁電機，在國民經濟、日常生活、軍事工業、航空航天的各個方面得到了廣泛的應用。主要應用如下：

(1)家用電器：包括電視音像設備、風扇、空調外掛機、食品加工機、油煙機等。

(2)計算機及其外圍設備：包括計算機(驅動器、風扇等)、打印機、繪圖儀、光驅、光盤刻錄機、掃描儀等。

(3)工業生產：包括工業驅動裝置、材料加工系統、自動化設備、機器人、傳動系統等。

(4)汽車行業：包括永磁啟動機、雨刮器電機、門鎖電機、座椅升降電機、遮陽頂棚電機、清洗泵電機、錄音機用電機、玻璃升降電機、散熱器冷卻風扇電機、空調電機、天線升降電機、油泵電機、后視鏡調節等。

(5)公共生活領域：包括鐘表、美容機械、自動售貨機、自動取款機、點鈔機等。

(6)交通運輸領域：包括電車、飛機輔助設備、艦船等。

(7)航天領域：包括火箭、衛星、宇宙飛船、航天飛機等。

(8)國防領域：包括坦克、導彈、潛艇、飛機等。

(9)醫療領域：包括牙鉆、人工心臟、醫療器械等。

(10)發電領域：包括風力發電、余熱發電、小型水力發電、小型內燃發電機組用發電機，以及大型發電機的副勵磁機等。

(11)新型純電動汽車領域：在當今環保和能源問題備受關注的大趨勢下，為解決傳統汽車污染環境和使用不可再生能源的缺點，電動汽車呈現加速發展的趨勢；同時電動汽車容易實現智能化，有助于改進和提高車輛的安全和使用性能。電動汽車對其驅動系統具有轉矩控制能力好，轉矩密度高，運行可靠，調速范圍大等要求，因此，研究并開發出高水平的電動汽車驅動電機具有重要的意義。

常規永磁電動機通常分為以下4類：永磁直流電動機、異步啟動永磁同步電動機、永磁無刷直流電動機和調速永磁同步電動機。

永磁直流電動機與普通直流電動機在結構上的不同在于前者取消了勵磁繞組和磁極鐵芯，并用永磁磁極取代，具有結構簡單、可靠性高、效率高、體積小、重量輕等特點、大多數的永磁直流電動機是微型電動機，在電動玩具、家用電器、汽車工業中得到了廣泛應用，其中在汽車工業中的應用發展最快。

無刷直流電機和調速永磁同步電機結構上基本相同，定子上為多相繞組，轉子上為永磁體，它們的主要區別是無刷直流電機根據轉子位置信息實現自同步。它們的優點在于：取消了電刷換向器，可靠性提高；損耗主要由定子產生，散熱條件好；體積小，重量輕。

異步啟動永磁同步電動機與調速永磁同步電動機結構上的區別是：前者轉子上有啟動繞組或具有啟動作用的整體鐵芯，能自啟動，無需控制系統即可在電網上運行。