[發(fā)明專利]一種新能源汽車用非稀土電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910654145.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110336396A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉蕾;李文成;孫純哲;范佳倫;張仁忠;田旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥巨一動(dòng)力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K1/26
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;王凱

本發(fā)明公開(kāi)了一種新能源汽車用非稀土電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鐵芯劃分為多個(gè)包括了第一磁鋼槽和第二磁鋼槽組的扇形區(qū)域；在第一磁鋼槽、第二磁鋼槽內(nèi)嵌入鐵氧體或釹鐵硼材質(zhì)的永磁材料；第一磁鋼槽布置于定子鐵芯的近回轉(zhuǎn)外緣處；第一磁鋼槽與其所在扇形區(qū)域的對(duì)稱中心線垂直且被中分對(duì)稱；第二磁鋼槽組包括：從扇形區(qū)域外緣向其中部延伸的第二磁鋼槽；兩個(gè)第二磁鋼槽形成與所在扇形區(qū)域相同錐向的V型布置，且兩個(gè)第二磁鋼槽分列于所在扇形區(qū)的對(duì)稱中心線兩側(cè)；在兩個(gè)第二磁鋼槽的臨近端之間形成結(jié)構(gòu)隔磁橋；在第二磁鋼槽遠(yuǎn)端處的轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置結(jié)構(gòu)缺口形成空氣隔磁橋。采用本結(jié)構(gòu)方案能夠有效提升鐵氧體電機(jī)功率密度，從而具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車電驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種新能源汽車用非稀土電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

由于期望良好的轉(zhuǎn)矩_轉(zhuǎn)速特性，高效率，內(nèi)置式釹鐵硼稀土電機(jī)常常用于純電動(dòng)或混動(dòng)新能源汽車。與感應(yīng)，開(kāi)關(guān)磁阻和異步等其他電機(jī)不同，永磁電機(jī)中永磁產(chǎn)生永久磁鏈，會(huì)降低能量損耗，因此永磁電機(jī)具有較高的電機(jī)效率，以及轉(zhuǎn)矩_轉(zhuǎn)速特性。

在內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，稀土電機(jī)因較強(qiáng)的磁性能目前被普遍應(yīng)用，但是在眾多方面是令人不滿意的。磁體的制作需要添加大量的稀土材料（Pr、Nd、Dy、Tb），這種磁體的制作是昂貴的，耗時(shí)的，且需要精細(xì)的加工工藝。稀土為國(guó)家重要稀缺資源。因此行業(yè)期望提供可制造性強(qiáng)，低成本，且能夠滿足電機(jī)功率密度方案，非稀土（鐵氧體）電機(jī)因較簡(jiǎn)單的加工工藝和成本逐漸成為替代方案。

根據(jù)目前的技術(shù)現(xiàn)狀，非稀土（鐵氧體）電機(jī)具有較低的剩磁、矯頑力，其磁能積只有釹鐵硼方案1/10~1/8，較低的功率密度是非稀土（鐵氧體）沒(méi)有普遍的主要原因，但同時(shí)非稀土因?yàn)椴缓邢⊥猎兀洳牧蟽r(jià)格僅僅為釹鐵硼1/10~1/20，其具有較大的成本優(yōu)勢(shì)；因此如何提升非稀土電機(jī)方案的功率密度為技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，其目的提升現(xiàn)有鐵氧體電機(jī)功率密度過(guò)低問(wèn)題；采用本結(jié)構(gòu)方案能夠有效地降低轉(zhuǎn)子漏磁，提升鐵氧體電機(jī)功率密度，從而使鐵氧體電機(jī)方案具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種新能源汽車用非稀土轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)子鐵芯、以及與轉(zhuǎn)子鐵芯裝配的軸。

優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)子的外徑為100~150mm，其包括雙層內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。

轉(zhuǎn)子鐵芯劃分為多個(gè)包括了第一磁鋼槽和第二磁鋼槽組的扇形區(qū)域，其中第一磁鋼槽為“一”型，第二次磁鋼為“V”型。

在第一磁鋼槽、第二磁鋼槽內(nèi)嵌入鐵氧體或釹鐵硼材質(zhì)的永磁材料，且鐵氧體永磁材料的寬度為釹鐵硼永磁材料寬度的2~4倍。

優(yōu)選的是，在第一磁鋼槽內(nèi)嵌入釹鐵硼或鐵氧體材質(zhì)的永磁材料，第二磁鋼槽內(nèi)嵌入鐵氧體材質(zhì)的永磁材料。因此，第二磁鋼槽的寬度大于所述第一磁鋼槽的寬度。

第一磁鋼槽遠(yuǎn)離軸，且布置于定子鐵芯的近回轉(zhuǎn)外緣處。第一磁鋼槽與其所在扇形區(qū)域的對(duì)稱中心線垂直且被中分對(duì)稱，第一磁鋼槽周邊設(shè)置隔磁結(jié)構(gòu)能夠有效的阻隔磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的閉合，同時(shí)兩端具有固定磁鋼結(jié)構(gòu)，以防止磁鋼在腔內(nèi)的攢動(dòng)，

優(yōu)選的是，第一磁鋼槽為等寬的矩形槽，第一磁鋼槽內(nèi)的永磁結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)。

第二磁鋼槽組包括：從扇形區(qū)域外緣向其中部延伸的第二磁鋼槽。兩個(gè)第二磁鋼槽以所在扇形區(qū)的對(duì)稱中心線為對(duì)稱軸而對(duì)稱布置形成“V”型，且“V”型的錐向與所在扇形區(qū)域相同錐向相同。

在第二磁鋼槽遠(yuǎn)端處的轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置結(jié)構(gòu)缺口形成空氣隔磁橋，其阻斷電機(jī)磁場(chǎng)的內(nèi)部閉合，有利于降低轉(zhuǎn)子漏磁，能夠提升非稀土電機(jī)功10%~15%的功率密度。同時(shí)，在兩個(gè)第二磁鋼槽的臨近端之間形成結(jié)構(gòu)隔磁橋，考慮到同時(shí)設(shè)計(jì)空氣隔磁橋會(huì)一定程度上增加結(jié)構(gòu)隔磁橋的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，因此需要適當(dāng)?shù)脑黾咏Y(jié)構(gòu)隔磁橋處的厚度以及磁鋼倒角。