CN211481125U - 一种永磁电动机 - Google Patents

Abstract

一种永磁电动机，装于机身外壳内的定子，设于定子内部的转子，布置于转子上的多个极性相同的永磁体，装于转子内的旋转轴，散热风扇，装于机身外壳两端部的两个端盖；定子包括轭部，轭部内形成圆柱形的内表面，从轭部的内表面向定子的中心伸出多个用于绕线圈的定子齿，多个定子齿在定子的轭部内表面圆周方向上彼此距离相同的间隔，线圈密集地缠绕在多个定子齿；定子齿朝向定子的中心的端面设有台阶部，包括台阶表面一、台阶表面二；永磁体两端部与外周表面相平齐；永磁体两端部沿周向向外延伸有磁通屏障一、磁通屏障二，永磁体两端部两内侧相对的磁通屏障二长度小于两外侧磁通屏障一；永磁体个数为转子磁极数的1/2；性能更加稳定，成本更加低廉。

Description

一种永磁电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，特别是涉及一种永磁电动机。

背景技术

内部永磁(IPM)电机由于其理想的特性即良好的扭矩密度、良好的总效率和良好的恒功率范围等，而有利于燃料电池和混合电动车辆的运行。永磁电机中的转子磁场通过其结构而获得，不像其它电机如感应电机、开关电机或同步磁阻电机，在这些电机中，磁场是由电源所供应的定子电流产生的。因此，与其它的这类电机相比，永磁电机显示出优越的效率。

传统的内部永磁电机包括可旋转地设置在定子内的转子，其中转子具有围绕转子的外周设置的多个极性交替的磁体；定子通常包括多个绕组，其在用电流激励时产生交替极性的电磁极。为了改善传统的内部永磁电机的性能，必须增加磁通量；为了增加电动机的磁通量，可以增加永磁体的厚度，或者使用由具有高磁通密度的稀土材料制成的永磁体，然而增加永磁体的厚度或使用稀土永磁体会增加材料成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种永磁电动机，性能更加稳定，成本更加低廉。

一种永磁电动机，包括：

机身外壳；

定子，所述定子沿轴向装于机身外壳内，定子包括轭部，轭部内形成圆柱形的内表面，从轭部的内表面向定子的中心伸出多个用于绕线圈的定子齿，多个定子齿在定子的轭部内表面圆周方向上彼此距离相同的间隔，并且在多个定子齿之间形成容纳线圈的多个槽，线圈密集地缠绕在多个定子齿上；定子齿顶端沿周向向外延伸有用于限位线圈的左凸缘、右凸缘，左凸缘与右凸缘沿定子齿纵向中心线对称，定子齿朝向定子的中心的端面设有台阶部，所述台阶部包括台阶表面一、台阶表面二；

转子，所述转子为圆柱形，转子设于定子内部并可绕定子中心轴旋转，转子的中心形成有通孔，转子的圆周方向上以相等间隔布置有多个磁铁插入孔；

多个磁铁插入孔内均布置有多个极性相同的永磁体，所述永磁体两端部与外周表面相平齐，永磁体由永磁铁氧体或重稀土材料形成；永磁体两端部沿周向向外延伸有磁通屏障一、磁通屏障二，永磁体两端部的两内侧相对的磁通屏障二的长度小于两外侧的磁通屏障一的长度；永磁体个数为转子磁极数的1/2；

旋转轴，所述旋转轴装于通孔内；

散热风扇，所述散热风扇装于旋转轴一端部上；

两个端盖，所述两个端盖分别装于机身外壳两端部上。

所述台阶表面一、台阶表面二为圆弧结构。

所述台阶表面一所在圆半径为R2，台阶表面二（204b）所在圆半径为R1，R1小于R2。

所述定子齿与转子磁极数之比为3:2。

所述永磁体为3个。

所述永磁体为C形或V形、或U形。

所述机身外壳上设有拉环。

所述机身外壳一侧装有出线盒，所述出线盒与机身外壳内部贯通。

本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比本实用新定子齿台阶部可以减轻转子表面的磁通量的突变，使性能更加稳定；设置磁通屏障可以减小漏磁通，从而减轻磁通的突变；在保证整体性能的基础上，降低永磁体数量，使成本得到降低。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型内部横截面结构示意图；

图3是本实用新型定子齿结构示意图；

图4是本实用新型转子被磁化的状态的图；

图5是本实用新型一个实施例与当电机的转子没有磁通屏障时，内部永磁电机中感应电压波形的图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，此附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构。

图1中，本实用新型包括机身外壳1、定子2、转子3、多个极性相同的永磁体4、旋转轴5、散热风扇6、两个端盖；两个端盖分别装于机身外壳1两端部上，定子2沿轴向装于机身外壳1内，转子3圆柱形，转子3设于定子2内部并可绕定子2中心轴旋转，转子3的中心形成通孔8，通孔8内装旋转轴5，转子3的圆周方向上以相等间隔布置有多个磁铁插入孔，多个极性相同的永磁体4布置于多个磁铁插入孔内，散热风扇6装于旋转轴5靠近后端盖7一端部上；机身外壳1上设有拉环，机身外壳1一侧装有出线盒，所述出线盒与机身外壳1内部贯通。

图2中，定子2包括轭部201，从轭部201内形成圆柱形的内表面向定子2的中心伸出多个用于绕线圈的定子齿202，多个定子齿202在定子的轭部201内表面圆周方向上彼此距离相同的间隔，并且在多个定子齿202之间形成容纳线圈的多个槽203，线圈密集地缠绕在多个定子齿202；定子齿202顶端沿周向向外延伸有用于限位线圈的左凸缘、右凸缘，左凸缘与右凸缘沿定子齿202纵向中心线对称，使线圈紧固的定位在定子齿202上，并且可以有效的防止线圈脱落，定子齿202朝向定子2的中心的端面设有台阶部204，包括台阶表面一204a、台阶表面二204b；永磁体4两端部与外周表面相平齐，永磁体4由永磁铁氧体或重稀土材料形成；永磁体4两端部沿周向向外延伸有磁通屏障一901、磁通屏障二902，永磁体4两端部两内侧相对的磁通屏障二902长度小于两外侧磁通屏障一901，设置磁通屏障可以减小漏磁通，从而减轻磁通的突变；永磁体4为C形或V形、或U形。

图3中，台阶表面一204a、台阶表面二204b为圆弧结构，台阶表面一204a所在圆半径为R2，台阶表面二204b所在圆半径为R1，R1小于R2，通过在定子2的定子齿202中形成台阶部204，可以减轻转子3表面的磁通量的突变，使性能更加稳定；定子齿202与转子磁极数之比为3:2。

图4中，将三个N极永磁体4插入转子3中，并且将相邻两个N极永磁体4之间的转子铁芯部磁化到S极，从而形成后续极。因此，即使在转子3中使用具有相同极性的多个永磁体4，也形成与使用具有不同极性的多个永磁体的传统电动机相同的磁场，节省材料，降低成本；在三个永磁体4之间形成三个随后与三个永磁体4相反的相反极，使得转子3的磁极数为六，因此，在根据本实施例的内部永磁电机中，设置在转子3中的永磁体4的数量是转子3磁极数量的一半。

图5中，A为本实用新型一个实施例，转子具有磁通屏障时，内部永磁电机中感应电压波形的图；B为转子没有磁通屏障时，内部永磁电机中感应电压波形的图。水平轴代表转子角度（度），垂直轴表示感应电压V；在转子3具有磁通屏障一901、磁通屏障二902的内部永磁电机的情况下，电机中感应电压波形是正弦的，并且是双边对称的。但是，在内永磁电机转子3无磁通屏障的情况下，电机内感应电压的波形不是双边对称的。

Claims (8)

1.一种永磁电动机，其特征在于：包括：

机身外壳（1）；

定子（2），所述定子（2）沿轴向装于机身外壳（1）内，定子（2）包括轭部（201），轭部（201）内形成圆柱形的内表面，从轭部（201）的内表面向定子（2）的中心伸出多个用于绕线圈的定子齿（202），多个定子齿（202）在定子的轭部（201）内表面圆周方向上彼此距离相同的间隔，并且在多个定子齿（202）之间形成容纳线圈的多个槽（203），线圈密集地缠绕在多个定子齿（202）上；定子齿（202）顶端沿周向向外延伸有用于限位线圈的左凸缘、右凸缘，左凸缘与右凸缘沿定子齿（202）纵向中心线对称，定子齿（202）朝向定子（2）的中心的端面设有台阶部（204），所述台阶部（204）包括台阶表面一（204a）、台阶表面二（204b）；

转子（3），所述转子（3）为圆柱形，转子（3）设于定子（2）内部并可绕定子（2）中心轴旋转，转子（3）的中心形成有通孔（8），转子（3）的圆周方向上以相等间隔布置有多个磁铁插入孔；

多个磁铁插入孔内均布置有多个极性相同的永磁体（4），所述永磁体（4）两端部与外周表面相平齐，永磁体（4）由永磁铁氧体或重稀土材料形成；永磁体（4）两端部沿周向向外延伸有磁通屏障一（901）、磁通屏障二（902），永磁体（4）两端部的两内侧相对的磁通屏障二（902）的长度小于两外侧的磁通屏障一（901）的长度；永磁体（4）个数为转子磁极数的1/2；

旋转轴（5），所述旋转轴（5）装于通孔（8）内；

散热风扇（6），所述散热风扇（6）装于旋转轴（5）一端部上；

两个端盖，所述两个端盖分别装于机身外壳（1）两端部上。

2.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述台阶表面一（204a）、台阶表面二（204b）为圆弧结构。

3.根据权利要求2所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述台阶表面一（204a）所在圆半径为R2，台阶表面二（204b）所在圆半径为R1，R1小于R2。

4.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述定子齿（202）与转子磁极数之比为3:2。

5.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述永磁体（4）为3个。

6.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述永磁体（4）为C形或V形、或U形。

7.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述机身外壳（1）上设有拉环。

8.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述机身外壳（1）一侧装有出线盒，所述出线盒与机身外壳（1）内部贯通。

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