CN205430015U - 一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，包括定子、由转轴和转子铁心组成的转子，所述定子采用分布式绕组，所述转子的每个磁极包括沿径向方向平行分布的三个一字型永磁体，所述永磁体的磁化方向与转子径向方向一致，磁化方式为平行充磁，所述永磁体镶嵌在沿转子径向方向平行分布的三个U形隔磁槽中，转子的每个磁极的三个永磁体磁化方向相同，相邻两个磁极的永磁体磁化方向相反，所述转子的铁心于相邻两极之间设置一条径向隔磁槽。本实用新型减少了永磁体的端部漏磁，增加气隙磁密的正弦程度,所述转子相邻两极间径向隔磁槽的设计，有效削弱了永磁体的极间漏磁，可增加永磁转矩，提高电动机的功率密度，减少单位功率的成本。

Description

一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及的是一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机。

背景技术

目前混合动力公交车牵引用电机大都采用感应电机、开关磁阻电机和稀土永磁同步电机，但是工程上都存在一定的缺陷。感应电动机由于效率和功率密度比较低，在公交车牵引应用中逐渐减少，开关磁阻电机由于转矩脉动和噪音过大只适用于特殊的应用领域，在性能指标上，永磁同步电机具有功率密度高，转矩脉动小和调速范围广等优点，但是由于其单位成本一直高居不下，成为永磁同步电机广泛应用的其中一道障碍。

由于公交车自重较大，单纯使用汽油发动机牵引功率不够，汽油发动机需要较大转速才能起动汽车，带来较大的振动和噪声。为解决这个问题在起动时永磁磁阻电机涉入牵引系统，增大系统启动牵引力，使得公交车平顺起动。永磁磁阻电机是一种高性价比的牵引用电机。永磁磁阻电机转子采用内置式永磁体结构，相对于相同体积的永磁同步电机，具有更高的磁阻转矩，永磁转矩占电磁转矩比例小。由于永磁转矩所占比例下降，达到相同电磁转矩所需永磁同步电机永磁体用相应减小，使得电机总体成本下降。

目前永磁磁阻电机存在一个缺点：永磁体漏磁系数较高，尤其是极间漏磁所占比例更大。使得永磁体使用率不高，不能充分利用永磁转矩。

实用新型内容

本实用新型是弥补上述技术所存在的不足之处，提供了一种新的混合动力公交车起动用永磁磁阻电机起动用永磁磁阻电机，以使得永磁磁阻电机在工况运行时永磁体漏磁减小，可有效提高永磁体利用率，增大电磁转矩。

本实用新型为解决问题采用如下技术方案：

一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，包括定子、由转轴和转子铁心组成的转子，所述定子采用分布式绕组，所述转子的每个磁极包括沿径向方向平行分布的三个一字型永磁体，所述永磁体的磁化方向与转子径向方向一致，磁化方式为平行充磁，所述永磁体镶嵌在沿转子径向方向平行分布的三个U形隔磁槽中，转子的每个磁极的三个永磁体磁化方向相同，相邻两个磁极的永磁体磁化方向相反，所述转子的铁心于相邻两极之间设置一条径向隔磁槽。

进一步地，三块永磁体沿充磁方向的厚度相等，外层永磁体和内层永磁体的宽度相同，中层永磁体的宽度大于外层永磁体和内层永磁体的宽度。

进一步地，外层永磁体的宽度、中层永磁体的宽度及内层永磁体的宽度比值为6:11:6。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

通过在每个磁极包括沿径向方向平行分布三层永磁体，减少了永磁体的端部漏磁，增加气隙磁密的正弦程度,所述转子相邻两极间径向隔磁槽的设计，有效削弱了永磁体的极间漏磁，可增加永磁转矩，提高电动机的功率密度，减少单位功率的成本。

附图说明

图1是本实用新型所述一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机的结构示意图。

图2是本实用新型所述一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机转子部分结构示意图。

图3是图2中A部分的放大示意图。

1-定子，2-转子，21-转子铁心，22-径向隔磁槽，23-内层永磁体，24-中层永磁体，25-外层永磁体，26-U形隔磁槽，27-转轴。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1至图3所示，一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，包括定子1、由转轴27和转子铁心21组成的转子2，所述定子1采用分布式绕组，所述转子2的每个磁极包括沿径向方向平行分布的三个一字型永磁体，所述永磁体的磁化方向与转子2径向方向一致，磁化方式为平行充磁，所述永磁体镶嵌在沿转子2径向方向平行分布的三个U形隔磁槽26中，转子2的每个磁极的三个永磁体磁化方向相同，相邻两个磁极的永磁体磁化方向相反，所述转子2的铁心于相邻两极之间设置一条径向隔磁槽22。

三块永磁体沿充磁方向的厚度相等，外层永磁体25和内层永磁体23的宽度相同，中层永磁体24的宽度大于外层永磁体25和内层永磁体23的宽度，具体而言，外层永磁体25的宽度、中层永磁体24的宽度及内层永磁体23的宽度比值为6:11:6。

参见图1，本实施例中，定子1的槽数Z为48，定子1的外径D为262mm，定子1的内径d为162mm；转子2的外径D _r 为160.8mm；转子2的内径d _r 为70mm。

参见图2，转子铁心21套装在转轴27上，通过定子绕组接通交流电源后，在所述永磁体形成的磁场，带动转子2转动，转子2带动转轴27转动，从而将电能转变为机械能。

图3仅示出了永磁磁阻电机转子的一部分结构，在实际中，一个完整的永磁磁阻电机转子包括多个图3中示出的部分，进一步的，U形隔磁槽26的张开角度可根据实际情况进行优化和调整。

相邻两极间的径向隔磁槽22长度L _d 为50.4mm，宽度L _t 为1mm。

参见图2、图3，本实施例中，内层永磁体23的宽度L ₁为12mm，中层永磁体24的宽度L ₂为22mm，外层永磁体25的宽度L ₃为12mm，三层永磁体沿充磁方向的厚度均为h=3mm；各U形隔磁槽26用于镶嵌永磁体部分的宽度为3mm，其余部分的宽度为2.5mm，以保持各永磁体的相对位置。

由于如今稀土永磁同步电机成本较高，本实施例提供的永磁磁阻电机对国民经济的发展具有重要意义，采用上述方案，漏磁少，电动机的功率密度大，相应的单位功率的成本也减少。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，包括定子(1)、由转轴(27)和转子铁心(21)组成的转子(2)，所述定子(1)采用分布式绕组，其特征在于：所述转子(2)的每个磁极包括沿径向方向平行分布的三个一字型永磁体，所述永磁体的磁化方向与转子(2)径向方向一致，磁化方式为平行充磁，所述永磁体镶嵌在沿转子(2)径向方向平行分布的三个U形隔磁槽(26)中，转子(2)的每个磁极的三个永磁体磁化方向相同，相邻两个磁极的永磁体磁化方向相反，所述转子(2)的铁心于相邻两极之间设置一条径向隔磁槽(22)。

2.根据权利要求1所述的混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，其特征在于：三块永磁体沿充磁方向的厚度相等，外层永磁体(25)和内层永磁体(23)的宽度相同，中层永磁体(24)的宽度大于外层永磁体(25)和内层永磁体(23)的宽度。

3.根据权利要求2所述的混合动力公交车起动用永磁磁阻电机，其特征在于：外层永磁体(25)的宽度、中层永磁体(24)的宽度及内层永磁体(23)的宽度比值为6:11:6。