[發明專利]一種永磁同步電機及電動車

有效

• 申請號: 202110292438.1
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112910208B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐德才
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K21/02;H02K1/276;H02K1/28;B60L15/20
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明屬于車輛技術領域，公開了一種永磁同步電機及電動車。該永磁同步電機，包括電機定子總成和電機轉子總成，電機轉子總成包括：轉子鐵芯，在轉子鐵芯內設置有第一限定腔，第一限定腔包括容納腔、活動腔及油腔，彈性件，其設置于第一限定腔內，彈性件的兩端分別抵接于容納腔的內壁和第一磁鋼，彈性件處于壓縮狀態，油腔被配置為選擇性通入液壓油，用于調節電機轉子總成相對于電機定子總成的磁場，使永磁同步電機在高速高功率效率模式和低速高扭矩需求模式之間切換。該永磁同步電機的第一磁鋼為活動設置，以調節從電機轉子總成到電機定子總成的磁通和路徑，從而能夠同時兼顧高低速全區域的性能需求。

技術領域

本發明涉及車輛技術領域，尤其涉及一種永磁同步電機及電動車。

背景技術

永磁同步電機通過控制定子電流來抵消轉子永磁體產生的磁場，稱之為弱磁控制，從而降低永磁體產生的反電動勢，以達到提高電機轉速的目的。由于進行弱磁控制的電流不能產生動力輸出是無效電流，消耗的電能是無功功率，進而降低了永磁同步電機的高速區效率和永磁同步電機的最高工作轉速。

針對新能源汽車，永磁同步電機在低速高扭矩區需要大的轉子磁場來利用低電流產生大的扭矩量，轉子磁場越大越好；在高速高功率區需要大電流來產生大的功率，為了減小弱磁控制電流和避免磁鋼退磁風險，轉子磁場越小越好，同時弱磁控制電流產生的是無用功，降低電機高速區的效率。

目前，由于永磁同步電機轉子永磁體相對轉子的空間分布固定，即轉子磁場相對轉子的空間分布固定。對于電機輸入電流是一定的電機而言，降低了電機的最大功率。因此，永磁同步電機就不能兼顧高速高功率效率區和低速高扭矩需求區的性能需求，出廠設計時只能趨于電機常用轉速區域的效率及性能，不能實現能量的充分利用，用戶體驗感較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種永磁同步電機及電動車，能夠同時兼顧高低速全區域的性能需求。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種永磁同步電機，包括電機定子總成、電機轉子總成，所述電機轉子總成穿設于所述電機定子總成并與其同軸設置，所述電機轉子總成包括：

轉子鐵芯，在所述轉子鐵芯內設置有第一限定腔，所述第一限定腔包括容納腔、活動腔及油腔，所述活動腔的兩側分別連通于所述容納腔和所述油腔，在所述容納腔和所述活動腔之間形成第一限位臺階，在所述活動腔和所述油腔之間形成第二限位臺階；

第一磁鋼，其滑動設置于所述活動腔內，所述第一限位臺階和所述第二限位臺階分別用于所述第一磁鋼兩端的限位，所述第一磁鋼和所述第一限位臺階的接觸位置為第一位置，所述第一磁鋼和所述第二限位臺階的接觸位置為第二位置，所述第一位置和所述電機定子總成之間的距離小于所述第二位置和所述電機定子總成之間的距離；

彈性件，其設置于所述第一限定腔內，所述彈性件的兩端分別抵接于所述容納腔的內壁和所述第一磁鋼，所述彈性件處于壓縮狀態，所述油腔被配置為選擇性通入液壓油，用于調節所述電機轉子總成相對于所述電機定子總成的磁場，使所述永磁同步電機在高速高功率效率模式和低速高扭矩需求模式之間切換。

作為優選，所述第一限定腔和所述第一磁鋼的數量均為兩個，兩個所述第一限定腔呈第一V形結構分布，所述第一V形結構的大口端遠離所述轉子鐵芯的圓心設置，在兩個所述第一限定腔內一一對應設置有兩個所述第一磁鋼，兩個所述第一磁鋼之間的圓心角為θ。

作為優選，所述電機轉子總成能夠相對于所述電機定子總成旋轉，使所述第一磁鋼產生離心力F，所述離心力F沿所述活動腔的軸向方向產生分力Fc，所述分力Fc和所述彈性件產生的彈性力Fk的方向相反。

作為優選，在所述第一磁鋼處于所述第一位置時，所述油腔內通入所述液壓油，所述液壓油對所述第一磁鋼的壓力Fp和所述分力Fc之和大于所述彈性件產生的彈性力Fk；