電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式v型永磁轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是降低電機(jī)力矩波動(dòng)的技術(shù)問題。該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，及與各永磁單元一一對應(yīng)的多個(gè)三角形的調(diào)節(jié)孔；所述永磁單元包括開設(shè)在轉(zhuǎn)子上的V形永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼；并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間；所述調(diào)節(jié)孔與對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼的關(guān)系為：設(shè)兩個(gè)磁鋼分別為第一磁鋼、第二磁鋼；調(diào)節(jié)孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側(cè)的邊平行于第一磁鋼，位于第二磁鋼一側(cè)的邊與第二磁鋼互不平行。本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)子，特別適用于電動(dòng)汽車使用。
【專利說明】
電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)，特別是涉及一種電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要途徑。電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)制約著中國電動(dòng)汽車的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。尤其在適用于電動(dòng)汽車的高效能內(nèi)置式永磁同步電機(jī)方面，存在著功率密度低，高速恒功率范圍窄、力矩波動(dòng)大、過載能力低和可靠性差等缺陷，難以滿足要求。電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)制約著中國電動(dòng)汽車的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
[0003]齒槽力矩(也稱磁阻力矩)是自動(dòng)化場合、機(jī)電一體化場合的調(diào)速系統(tǒng)中致命缺陷?，F(xiàn)有的降低電機(jī)力矩波動(dòng)方法主要有分?jǐn)?shù)槽法、輔助槽法、輔助齒法、斜槽法、斜極法、閉口槽法和磁化槽楔法等，這些方法各有利弊，但總是難以有效消除齒槽效應(yīng)。斜槽或斜極是最常用減小力矩波動(dòng)的方法，但斜槽和斜極法對方波電機(jī)氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度平頂寬度有影響，同時(shí)定子斜槽使生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使定子槽面積減小，降低出力，使銅耗增加，斜槽和斜極兩者均降低出力，并使電機(jī)的工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電機(jī)制造成本提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能降低齒槽引起的力矩波動(dòng)，從而能降低機(jī)械振動(dòng)、噪音的電動(dòng)汽車電機(jī)的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的一種電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內(nèi)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對稱布設(shè)；
[0006]其特征在于:該轉(zhuǎn)子上開設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間；
[0007]所述調(diào)節(jié)孔為三角形孔，調(diào)節(jié)孔與對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼的關(guān)系為:設(shè)位于逆時(shí)針一側(cè)的磁鋼為第一磁鋼，位于順時(shí)針一側(cè)的磁鋼為第二磁鋼;調(diào)節(jié)孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側(cè)的邊為X邊，位于第二磁鋼一側(cè)的邊為Y邊，調(diào)節(jié)孔的Y邊的外端與第二磁鋼之間的間距為BI，調(diào)節(jié)孔的Y邊的內(nèi)端與第二磁鋼之間的間距為B2，則調(diào)節(jié)孔的X邊平行于第一磁鋼，調(diào)節(jié)孔的Y邊與第二磁鋼互不平行，并且B2>B1。
[0008]進(jìn)一步的，B1/B2在0.48至0.55之間。
[0009]本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，采用在V型永磁槽的兩段磁鋼間設(shè)置與磁極徑向軸線偏心的三角形調(diào)節(jié)孔的方式獲得定子鐵心斜槽、轉(zhuǎn)子永磁磁極斜極或者定轉(zhuǎn)子間采用不均勻氣隙等工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同樣效果，使d軸(磁極軸線)與q軸(相鄰磁極中心線)的徑向力趨于平衡，能有效地消除齒槽效應(yīng)，降低齒槽引起的力矩波動(dòng)，從而能降低機(jī)械振動(dòng)、噪音和反電勢諧波，減少鐵心損耗，實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效、高功率密度、高可靠性、寬調(diào)速、低噪、低波動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行等特點(diǎn)。
【附圖說明】

[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子的徑向截面圖；
[0011]圖2是采用了本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子的額定輸出功率均為46KW的電機(jī)的力矩波動(dòng)曲線圖，其中的橫軸Θ為力矩角，豎軸Tcog為力矩。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合【附圖說明】對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型中的頓號均表示和的關(guān)系。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子I上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽2，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼3，所述永磁槽2呈尖頂部朝內(nèi)(朝內(nèi)是指朝向轉(zhuǎn)子軸心方向)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼3布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽2圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對稱布設(shè)；
[0014]其特征在于:該轉(zhuǎn)子I上開設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔4，所述調(diào)節(jié)孔4的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼3之間；
[0015]所述調(diào)節(jié)孔4為三角形孔，調(diào)節(jié)孔4與對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼3的關(guān)系為:設(shè)位于逆時(shí)針一側(cè)的磁鋼3為第一磁鋼，位于順時(shí)針一側(cè)的磁鋼3為第二磁鋼，調(diào)節(jié)孔4的三條邊中，位于第一磁鋼3—側(cè)的邊為X邊，位于第二磁鋼3—側(cè)的邊為Y邊，調(diào)節(jié)孔4的Y邊的外端與第二磁鋼3之間的間距為BI，調(diào)節(jié)孔4的Y邊的內(nèi)端與第二磁鋼3之間的間距為B2，則調(diào)節(jié)孔4的X邊平行于第一磁鋼3，調(diào)節(jié)孔4的Y邊與第二磁鋼3互不平行，并且B2>B1，并且B1/B2在
0.48至0.55之間，BI和B2越窄，磁路也越飽和，有效磁通及出力也會相應(yīng)的減少，調(diào)節(jié)BI與B2的比值，能有效的削弱磁阻力矩，從而能抑制齒槽引起的力矩波動(dòng)。
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例獲得了與定子鐵心斜槽、轉(zhuǎn)子永磁磁極斜極或者定轉(zhuǎn)子間采用不均勻氣隙等工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的措施同樣的效果，減小了氣隙磁導(dǎo)的變化，從而減小了當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)氣隙磁場儲能的變化，使d軸與q軸徑向力趨于平衡，削弱了磁阻力矩(即齒槽力矩)這一電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中致命缺陷，抑制了齒槽引起的力矩波動(dòng)，能顯著減小轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行時(shí)的噪音、機(jī)械振動(dòng)和定子鐵心變形，特別是可顯著減小反電勢諧波分量，能有效降低反電勢總諧波失真THD(Total Harmonic Distort1n)，有利于電機(jī)頻繁啟動(dòng)，能提高效率、過載能力和功率密度。
[0017]圖2是采用了本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子的額定輸出功率均為46KW的電機(jī)的力矩波動(dòng)曲線圖，其中的橫軸Θ為力矩角，豎軸Tcog為力矩；
[0018]如圖2所示，采用了本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)相比現(xiàn)有電機(jī)，輸出功率、電流、效率和力矩波動(dòng)均有明顯改善，電機(jī)徑向力趨于平衡，能降低機(jī)械振動(dòng)，可顯著減小轉(zhuǎn)子高速運(yùn)時(shí)的離心力，有利于電機(jī)頻繁啟動(dòng)，提高過載能力，有效提高電機(jī)的綜合性能，能滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)要求，實(shí)現(xiàn)高功率密度、低噪、低力矩波動(dòng)、寬調(diào)速小型輕量化和平穩(wěn)運(yùn)行等特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內(nèi)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對稱布設(shè)； 其特征在于:該轉(zhuǎn)子上開設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間； 所述調(diào)節(jié)孔為三角形孔，調(diào)節(jié)孔與對應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼的關(guān)系為:設(shè)位于逆時(shí)針一側(cè)的磁鋼為第一磁鋼，位于順時(shí)針一側(cè)的磁鋼為第二磁鋼;調(diào)節(jié)孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側(cè)的邊為X邊，位于第二磁鋼一側(cè)的邊為Y邊，調(diào)節(jié)孔的Y邊的外端與第二磁鋼之間的間距為BI，調(diào)節(jié)孔的Y邊的內(nèi)端與第二磁鋼之間的間距為B2，則調(diào)節(jié)孔的X邊平行于第一磁鋼，調(diào)節(jié)孔的Y邊與第二磁鋼互不平行，并且B2>B1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車電機(jī)的低波動(dòng)內(nèi)置式V型永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于:B1/B2在0.48至0.55之間。
【文檔編號】H02K1/27GK205725211SQ201620537545
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】林德芳
【申請人】上海川也電機(jī)有限公司