[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)子及輪轂電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010543184.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN111668953A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州高爾登科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K21/22;H02P21/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)子及輪轂電機(jī)。一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，若干個(gè)所述永磁體均勻分布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)周面上，轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)周面上還均勻分布有導(dǎo)磁凸臺(tái)，相鄰的兩個(gè)所述導(dǎo)磁凸臺(tái)之間存在隔磁區(qū)，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與所述永磁體在軸向方向上對(duì)應(yīng)排列。一種輪轂電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的外周可裝配輪轂；定子，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的輪轂電機(jī)弱磁效果差，工藝難、成本高的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)子及輪轂電機(jī)。

背景技術(shù)

電動(dòng)車輪轂電機(jī)在電動(dòng)自行車上使用非常廣泛，隨處可見，但是多見于一些速度低得電動(dòng)自行車，很少能使用到電動(dòng)摩托車上，主要原因是輪轂電機(jī)的特性問題，摩托車上使用通常車速較高，需要電機(jī)轉(zhuǎn)速高，而電機(jī)速度高以后會(huì)出現(xiàn)低速無力的情況，如果要低速有力需要強(qiáng)行灌入超大電流，而此時(shí)效率極低，熱量巨大，而且特別耗能，造成續(xù)航里程大幅降低，另外還需要配置大電流的控制器，這也增加了成本。

為解決上述問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員想到通過弱磁控制來提升電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，但是輪轂電機(jī)為表貼的，D軸和Q軸電感完全相等(即凸極率等于1)，造成弱磁特性很差，強(qiáng)行增加D軸負(fù)電流的時(shí)候會(huì)造成電機(jī)效率明顯下降，而且轉(zhuǎn)速提升非常有限，通常最多提高20％左右就非常難提高了，所以找到一種凸極率高的方案是解決這個(gè)問題的關(guān)鍵。目前有些文獻(xiàn)有寫到一些提高輪轂電機(jī)凸極率的方法，基本都是按照現(xiàn)有內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的形式參考過去的，做成V型磁鋼或者切向磁鋼，這個(gè)方法確實(shí)可以得到較高的凸極率，但是帶來了極大的工藝難度和成倍增加的成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的輪轂電機(jī)弱磁效果差，工藝難、成本高的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種轉(zhuǎn)子及輪轂電機(jī)，解決了上述技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，若干個(gè)所述永磁體均勻分布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)周面上，轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)周面上還均勻分布有導(dǎo)磁凸臺(tái)，相鄰的兩個(gè)所述導(dǎo)磁凸臺(tái)之間存在隔磁區(qū)，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與所述永磁體在軸向方向上對(duì)應(yīng)排列。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)子，通過在永磁體的軸向方向上對(duì)應(yīng)排列導(dǎo)磁凸臺(tái)，當(dāng)導(dǎo)磁凸臺(tái)與永磁體軸向相對(duì)配置時(shí)，其可減小d軸上的氣隙，使得電機(jī)的d軸磁鏈磁阻大幅減小，從而增加d軸電感Ld，凸極率ρ＝Lq/Ld1，實(shí)現(xiàn)反凸極效果，凸極率ρ小于1時(shí)，不僅使電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域輸出轉(zhuǎn)矩增大，同時(shí)可改善電機(jī)的弱磁調(diào)速性能；當(dāng)導(dǎo)磁凸臺(tái)與相鄰永磁體的分割線軸向相對(duì)配置時(shí)，其可減小q軸上的氣隙，使得電機(jī)的q軸磁鏈磁阻大幅減小，從而增加q軸電感Lq，凸極率ρ＝Lq/Ld1，實(shí)現(xiàn)正凸極效果，凸極率ρ大于1時(shí)，不僅使電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域輸出轉(zhuǎn)矩增大，同時(shí)可改善電機(jī)的弱磁調(diào)速性能。相鄰的兩個(gè)導(dǎo)磁凸臺(tái)之間存在隔磁區(qū)，如此導(dǎo)磁凸臺(tái)僅改變d軸電感Ld或僅改變q軸電感Lq，進(jìn)而改變凸極率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)永磁體在軸向上被縮減以使所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)周面形成未被所述永磁體覆蓋的環(huán)形區(qū)，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)分布在所述環(huán)形區(qū)內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述永磁體的至少軸向一側(cè)或軸向中部被縮減。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與所述永磁體軸向相對(duì)配置；或者，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與相鄰永磁體的分割線軸向相對(duì)配置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)的周向長(zhǎng)度小于所述永磁體的周向長(zhǎng)度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述永磁體表貼在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)表面，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與永磁體的軸向側(cè)壁相貼。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)的內(nèi)表面凸出于所述永磁體的內(nèi)表面，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與定子之間存有徑向間隙。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)磁凸臺(tái)與所述轉(zhuǎn)子鐵芯一體成型。

一種輪轂電機(jī)，包括：上述的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的外周可裝配輪轂；定子，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周。