CN109510335A - 一种电动车单相永磁电机 - Google Patents
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Abstract
一种电动车单相永磁电机，属于电动汽车技术领域。包括相对转动的转子和定子，定子位于转子的外侧，其特征在于：定子包括均匀设置的多个定子铁心（6），每个定子铁心（6）包括两个定子极，在两个定子极上缠绕有绕向相反的电枢绕组（4），在每个定子铁心（6）的两个定子极之间还设置有永磁体（2）；转子截面为圆形，定子铁心（6）设置在转子的外侧，在转子的表面设置有转子铁心（7），转子铁心（7）与定子铁心（6）配合形成磁链穿过的磁路。在本电动车单相永磁电机中，转子截面为圆形，因此转子外周圈没有凸起，减小了高速转动时的风阻以及风阻引起的谐响应和噪声。
Description
技术领域
一种电动车单相永磁电机，属于电动汽车技术领域。
背景技术
随着能源短缺与环境恶化，新能源的使用问题成为重点研究的领域，其中以电动汽车为主的新能源汽车的应用成为汽车领域的重点研发对象。在电动汽车的组成中，电机占据极其重要的地位，因此电机理论和技术的进步，在开发能源、有效利用能源和节约能源方面占有举足轻重的地位。
在现有技术中，单相永磁电机因具有电磁结构和驱动系统简单、无单边磁拉力的产生以及拥有良好的通风道等优点，被广泛应用于各种场合。但是在现有技术中，单相永磁电机普遍存在的力矩小，噪声大的问题，因此大大限制了单相永磁电机的应用场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种转子截面为圆形，因此转子外周圈没有凸起，减小了高速转动时的风阻以及风阻引起的谐响应和噪声的电动车单相永磁电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电动车单相永磁电机，包括定子和相对转动的转子，为内转子结构，其特征在于：定子包括均匀设置的十个定子铁心，每个定子铁心包括两个定子极，在两个定子极上缠绕有绕向相反的电枢绕组，在每个定子铁心的两个定子极之间还设置有永磁体；转子截面为圆形，在转子的表面设置有转子铁心，转子铁心与定子铁心配合形成磁链穿过的磁路；永磁体设置在相应定子铁心的轭部。
转子包括转子铁心本体，在转子铁心本体的表面均匀开设有十个扇形的凹槽，转子铁心内嵌在凹槽内，转子铁心的内端与转子铁心本体卡装固定，转子铁心本体采用非导磁材料制成，转子铁心采用导磁材料制成。
优选的，在所述凹槽的内端设置有燕尾状卡槽，在转子铁心的内端设置有与燕尾状卡槽配合卡装的卡台。
优选的，所述的定子包括定子外壳，所述的定子铁心均匀固定在定子外壳的内表面。
优选的，每一个所述定子铁心的两个定子极相互平行。
优选的，所述的永磁体切向充磁。
优选的，所有定子铁心中永磁体充磁方向一致，或相邻的定子铁心中永磁体的充磁方向相反。
优选的，在所述转子铁心本体的轴心处设置有转子轴。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、在本电动车单相永磁电机中，转子截面为圆形，因此转子外周圈没有凸起，减小了高速转动时的风阻以及风阻引起的谐响应和噪声。
2、可以通过调节励磁线圈中励磁电流大小来控制磁场大小，实现了力矩的调整，同时减少了损耗。
3、在本电动车单相永磁电机中放入转子上无励磁绕组，具有结构简单、可靠性高的特点，适合电机高速旋转。
4、在本电动车单相永磁电机中，电机具有各自独立的定子铁心，能够有效的实现磁隔离，避免了各绕组之间互相影响。
5、在本电动车单相永磁电机中，定子、转子铁心使电机具有较短的磁链长度，铁耗明显减小。
附图说明
图1为电动车单相永磁电机结构示意图。
图2为电动车单相永磁电机嵌线图。
图3为电动车单相永磁电机永磁体充磁方向示意图。
图4为电动车单相永磁电机的磁链最大时示意图。
其中：1、定子外壳 2、永磁体 3、转子铁心本体 4、电枢绕组 5、转子轴 6、定子铁心 7、转子铁心 8、磁力线。
具体实施方式
图1~4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种电动车单相永磁电机，包括转子和定子，转子在定子的内圈转动。转子截面为圆形，包括转子铁心本体3以及设置在转子铁心本体3外侧的转子铁心7，转子铁心本体3采用非导磁材料制成，转子铁心7采用导磁材料制成。
在转子铁心本体3的表面均匀开设有若干扇形的凹槽，转子铁心7内嵌在凹槽中。凹槽的内端还设置有一体的燕尾状的卡槽，转子铁心7通过其内端的卡台与卡槽配合卡装在转子铁心本体3内，并与转子铁心本体3拼接形成截面为圆形的转子。
在转子铁心本体3的轴心处还设置有转子轴5，转子以转子轴5为轴转动。在本电动车单相永磁电机中，在转子铁心本体3的外周圈共设置有十个转子铁心7。
定子包括定子外壳1以及设置在定子外壳1内壁上的定子铁心6，定子铁心6与转子铁心7一一对应，同样设置有十个，十个定子铁心6均匀排布在定子外壳1的内壁上，定子铁心6的内端面采用与转子配合的弧形面。每一个定子铁心6包括平行设置的两个定子极，两个定子极之间间隔形成定子槽，在每一个定子铁心6两个定子极的轭部（定子槽尽头处）固定有切向充磁的永磁体2，其所有定子铁心6中永磁体2充磁方向一致，或相邻的定子铁心6中永磁体2的充磁方向相反。
在每一个定子铁心6的两个定子极上分别缠绕有电枢绕组4，且同一个定子铁心6的两个定子极上电枢绕组4的绕向相反，电枢绕组4采用集中式绕组。其绕线方式如图2所示，在图2中，数字1~20分别表示20个槽，字母A和字母N分别表示单相电枢绕组4和永磁体2。
具体工作过程及工作原理如下：
内嵌在定子铁心6轭部的永磁体2产生磁场，磁场依次通过定子铁心6上的绕有电枢绕组4的定子极、气隙、转子铁心7、气隙、定子铁心6的另一个定子极、定子轭部，最后回到绕有电枢绕组4的定子极，形成闭合磁路，如图3中磁力线8所示。当转子铁心7旋转到与定子铁心6内外对应的位置时，此时磁力线8的磁链路径曲线最短，绕在该定子铁心6上的电枢绕组4的磁链最大，如图4所示。并在电枢绕组4中通入单相交流电，当转子转动时，转子铁心7的转动使磁链产生变化，从而实现电能与机械能之间的转换。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种电动车单相永磁电机，包括定子和相对转动的转子，为内转子结构，其特征在于：定子包括均匀设置的十个定子铁心（6），每个定子铁心（6）包括两个定子极，在两个定子极上缠绕有绕向相反的电枢绕组（4），在每个定子铁心（6）的两个定子极之间还设置有永磁体（2）；转子截面为圆形，在转子的表面设置有转子铁心（7），转子铁心（7）与定子铁心（6）配合形成磁链穿过的磁路；永磁体（2）设置在相应定子铁心（6）的轭部；
转子包括转子铁心本体（3），在转子铁心本体（3）的表面均匀开设有十个扇形的凹槽，转子铁心（7）内嵌在凹槽内，转子铁心（7）的内端与转子铁心本体（3）卡装固定，转子铁心本体（3）采用非导磁材料制成，转子铁心（7）采用导磁材料制成。
2.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：在所述凹槽的内端设置有燕尾状卡槽，在转子铁心（7）的内端设置有与燕尾状卡槽配合卡装的卡台。
3.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：所述的定子包括定子外壳（1），所述的定子铁心（6）均匀固定在定子外壳（1）的内表面。
4.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：每一个所述定子铁心（6）的两个定子极相互平行。
5.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：所述的永磁体（2）切向充磁。
6.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：所有定子铁心（6）中永磁体（2）充磁方向一致，或相邻的定子铁心（6）中永磁体（2）的充磁方向相反。
7.根据权利要求1所述的电动车单相永磁电机，其特征在于：在所述转子铁心本体（3）的轴心处设置有转子轴（5）。
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