本發(fā)明專利屬于新能源汽車領域,具體涉及一種應用于新能源汽車的驅(qū)動電機。
背景技術:
當前汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨環(huán)境污染、石油資源匱乏兩大難題,因此,在能源稀缺和環(huán)境保護的雙重制約下,配合替代石油的清潔能源發(fā)展,推動電動汽車發(fā)展顯得尤為迫切。電機是電氣驅(qū)動系統(tǒng)的核心,電機的性能、效率直接影響電動汽車的性能。目前在新能源汽車用高效、寬轉(zhuǎn)速范圍的永磁磁阻電機開發(fā)方面,還存在著技術瓶頸,存在功率密度低,高速恒功率范圍窄、力矩波動大、過載能力低和可靠性差等缺陷,難以滿足要求。電動汽車用驅(qū)動電機制約著中國電動汽車的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進程。
采用磁場增強型的電機,目前已有的專利包括:電動汽車用直軸磁場增強型寬調(diào)速永磁無刷電機(申請公布號:cn104253499a),內(nèi)置磁障式磁場增強型永磁無刷電機(申請公布號:cn106026597a),車用寬調(diào)速磁場增強型永磁無刷電機(授權公告號:cn204696888u)等。
技術實現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術問題
本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種新能源車用磁場增強型永磁磁阻電機,從而能有效提高車用電機輸出轉(zhuǎn)矩與效率了,并且顯著提升電機轉(zhuǎn)速運行范圍。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種新能源車用磁場增強型永磁磁阻電機,電機由定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸組成,轉(zhuǎn)子位于定子的內(nèi)部。定子槽內(nèi)布置電樞繞組,電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部每極嵌入三層一字型永磁磁鋼,靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)均勻布置。
其中,電機轉(zhuǎn)子內(nèi)的三層永磁磁鋼為稀土永磁材料,采用矩形結構,長寬比例較高,同時,最內(nèi)層的磁鋼面積最大,最外層的磁鋼面積最小。
其中,沿電機轉(zhuǎn)子圓周方向上,相鄰兩極之間設置三層磁障,其中,外側(cè)兩層磁障采用圓弧形形狀,最內(nèi)層的磁障采用圓形形狀。
其中,電機定子由定子齒、定子槽和定子軛組成,定子槽采用平底槽型,槽內(nèi)放有電樞繞組,電樞繞組采用雙層同心式繞組。
(三)有益效果
本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點:通過優(yōu)化電機結構,實現(xiàn)直軸電感大于交軸電感,電機同時輸出永磁轉(zhuǎn)矩與磁阻轉(zhuǎn)矩,從而能有效提高車用電機輸出轉(zhuǎn)矩與效率,并且顯著提升電機轉(zhuǎn)速運行范圍。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的電機的結構示意圖;
圖中:1:定子;2:轉(zhuǎn)子;3:永磁磁鋼;4:磁障;5:轉(zhuǎn)軸;6:定子槽;7:電樞繞組;。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的電機,包括定子1、轉(zhuǎn)子2、永磁磁鋼3、磁障4、轉(zhuǎn)軸5、定子槽6和電樞繞組7。
其中,電機由定子1、轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)軸5組成,轉(zhuǎn)子2位于定子1的內(nèi)部。定子槽6內(nèi)布置電樞繞組7,電機轉(zhuǎn)子2內(nèi)部每極嵌入三層一字型永磁磁鋼3,靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)均勻布置
進一步的,電機轉(zhuǎn)子內(nèi)的三層永磁磁鋼3為稀土永磁材料,采用矩形結構,為了減小直軸磁阻,增加直軸電感,每層磁鋼較薄,長寬比例較高。同時,為了實現(xiàn)磁鋼面積利用的最大化,增加永磁轉(zhuǎn)矩,同時給磁障的布置留出足夠的空間,最內(nèi)層的磁鋼面積最大,最外層的磁鋼面積最小。
更進一步的,沿電機轉(zhuǎn)子圓周方向上,相鄰兩極之間設置三層磁障4,其中,最外層磁障布置在轉(zhuǎn)子外側(cè)附近,與轉(zhuǎn)子外側(cè)邊緣留有5mm的距離,采用圓弧形形狀,開口較大,提供主要的交軸磁路磁阻,第二層的磁障同樣采用圓弧形形狀,布置在相鄰的第二層磁鋼中間附近,避免阻礙直軸磁路,最內(nèi)層的磁障采用圓形形狀,布置在相鄰的第三層磁鋼中間附近,避免阻礙直軸磁路,降低直軸電感。三層磁障的布置可以有效增加交軸磁路磁阻,從而降低交軸電感。
另外,電機定子由定子齒、定子槽和定子軛組成,定子槽6采用平底槽型,槽內(nèi)放有電樞繞組,為了降低電機高次諧波,減小電機轉(zhuǎn)矩波動,電樞繞組采用雙層同心式繞組。
綜上所述,本發(fā)明提出一種新型的磁場增強型永磁磁阻電機,通過優(yōu)化電機結構,實現(xiàn)直軸電感大于交軸電感,電機同時輸出永磁轉(zhuǎn)矩與磁阻轉(zhuǎn)矩,從而能有效提高車用電機輸出轉(zhuǎn)矩與效率,并且顯著提升電機轉(zhuǎn)速運行范圍。
最后應說明的是:附圖是體現(xiàn)本發(fā)明特征的示意圖,省略了一些不必要的細節(jié)。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換:而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。