CN211744169U - 组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域，包括转子、定子、前端盖、后端盖、机壳，转子、定子、前端盖、后端盖、机壳，第一矩形永磁钢通过极靴由螺钉固定在转子铁芯上，第二矩形永磁钢、第三矩形永磁钢内嵌在转子铁芯内，组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机的磁场由切向永磁场与双径向永磁场共同提供，气隙磁密为正弦分布且畸变率小，永磁钢利用率高，电机输出效率高，结构紧凑，占据空间小，使用安装方便。
Description
技术领域
本实用新型提供一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
电机转子是电机必不可少的一部分。目前电动汽车上采用的永磁驱动电机转子产生的气隙磁场大多呈矩形波，如现有技术，专利名称：切向与径向合成磁场内嵌永磁转子驱动电机，专利号：201410053155.1，公开了如下技术方案，转子铁芯上均布有偶数个径向矩形槽，在相邻两个径向矩形槽的内端之间设有第一切向矩形槽形状的隔磁气隙，在相邻两径向矩形槽的外端之间设有第二切向矩形槽，径向矩形槽与第一、第二切向矩形槽之间不连通，不连通部分的最小距离均为1.5mm，第一矩形永磁钢和第二矩形永磁钢分别安放在径向矩形槽和第二切向矩形槽内。在该结构转子的每个磁极中，第二矩形永磁钢置于相邻两个第一矩形永磁钢外端之间，第二矩形永磁钢近乎占据整个磁极，相邻两个第一矩形永磁钢内端之间设置隔磁槽，使得每个磁极产生的气隙磁场波形为方波，存在永磁体钢利用率不高，电机效率低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷的组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机,其气隙内磁场由切向永磁场和双径向永磁场共同提供，气隙磁密为正弦分布且畸变率小，永磁钢利用率高，电机输出效率高，结构紧凑。
本实用新型所述的一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，包括转子、定子、前端盖、后端盖、机壳，转子、定子、前端盖、后端盖、机壳组成组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，切向永磁场与双径向永磁场共用同一个转子，产生的磁场在驱动电机气隙内合成；所述转子为组合式磁极钕铁硼永磁转子。
优选的，所述永磁转子包括轴、第一矩形永磁钢、第二矩形永磁钢、第三矩形永磁钢、螺钉、极靴、转子铁芯、矩形隔磁间隙；
转子铁芯外端均布有偶数个贯穿转子铁芯厚度的呈切向结构的第一矩形槽，第一矩形槽的外端与转子铁芯外缘连通，在第一矩形槽内侧设有贯穿转子铁芯厚度的呈切向结构的第二矩形槽，在第二矩形槽的左右两侧分别设有贯穿转子铁芯厚度的呈倒八字形结构的第三矩形槽，在第三矩形槽的内端和相邻第二矩形槽之间设有贯穿转子铁芯厚度的矩形隔磁间隙，矩形隔磁间隙与第三矩形槽的内端、第二矩形槽均连通，矩形隔磁间隙的宽度小于第二矩形槽的宽度，将第一矩形永磁钢按照外侧为N极的方式由螺钉穿过极靴依次固定在第一矩形槽上，第二矩形永磁钢按照外侧为N极的方式安放在第二矩形槽内，第三矩形永磁钢按照朝向第二矩形永磁钢一侧为N极的方式安放在第三矩形槽内，第一矩形永磁钢、第二矩形永磁钢与第三矩形永磁钢的S极均通过转子铁芯引到相邻的两个倒八字形第三矩形槽之间的转子铁芯上，形成显形N极、隐形S极交替排列的组合式磁极钕铁硼永磁转子。
优选的，第二矩形槽外端与第一矩形槽内端不连通，第二矩形槽的中心与第一矩形槽中心在同一直径上，所有第二矩形槽中心与转子铁芯圆心间的直线距离相等，第三矩形槽的外端与转子铁芯外缘、第一矩形槽均不连通，第三矩形槽的内端与转子铁芯内缘、第二矩形槽均不连通；第三矩形槽内端与转子铁芯圆心间的直线距离小于第二矩形槽中心与转子铁芯圆心间的直线距离，单个倒八字形槽外端之间的距离大于相邻两个倒八字形槽之间的最小距离，单个倒八字形槽外端之间的距离为第一矩形槽长度的三倍，单个倒八字形槽内端之间的距离为第二矩形槽长度的三倍。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型与现有技术相比，切向永磁场与双径向永磁场共用同一个转子铁芯，产生的磁场在驱动电机气隙内合成，双径向永磁场能够增强每个磁极中部的磁场强度，气隙磁密波形趋于正弦化，电机输出性能提高。同时，置于每个磁极的中间第一矩形永磁钢和第二矩形永磁钢能够吸引两侧第三矩形永磁钢产生的磁场，使其向磁极中间聚集，永磁钢利用率大幅提高，该结构能够解决现有电机中永磁体钢利用率和电机效率低的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是实施例的组合式磁极转子剖面图；
图中：1、轴；2、前端盖；3、第三矩形永磁钢；4、第二矩形永磁钢；5、第一矩形永磁钢；6、螺钉；7、机壳；8、定子；9、极靴；10、转子铁芯；11、后端盖；12、矩形隔磁间隙。
具体实施方式
实施例1
如图1-2所示，本实用新型所述的下面结合附图对本实用新型作进一步说明：由转子、定子8、机壳7、前端盖2、后端盖11组成组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，切向永磁场与双径向永磁场共用同一个转子，产生的磁场在驱动电机气隙内合成；
永磁转子由轴1、第一矩形永磁钢5、第二矩形永磁钢4、第三矩形永磁钢3、螺钉6、极靴9、转子铁芯10、矩形隔磁间隙12组成；
转子铁芯10外端均布有偶数个贯穿转子铁芯10厚度的呈切向结构的第一矩形槽，第一矩形槽的外端与转子铁芯10外缘连通；
在第一矩形槽内侧设有贯穿转子铁芯10厚度的呈切向结构的第二矩形槽，第二矩形槽外端与第一矩形槽内端不连通，第二矩形槽的中心与第一矩形槽中心在同一直径上，所有第二矩形槽中心与转子铁芯10圆心间的直线距离相等，
在第二矩形槽的左右两侧分别设有贯穿转子铁芯10厚度的呈倒八字形结构的第三矩形槽，第三矩形槽的外端与转子铁芯10外缘、第一矩形槽均不连通，第三矩形槽的内端与转子铁芯10内缘、第二矩形槽均不连通，第三矩形槽内端与转子铁芯10圆心间的直线距离小于第二矩形槽中心与转子铁芯10圆心间的直线距离，单个倒八字形槽外端之间的距离大于相邻两个倒八字形槽之间的最小距离，单个倒八字形槽外端之间的距离为第一矩形槽长度的三倍，单个倒八字形槽内端之间的距离为第二矩形槽长度的三倍，
在第三矩形槽的内端和相邻第二矩形槽之间设有贯穿转子铁芯10厚度的矩形隔磁间隙12，矩形隔磁间隙12与第三矩形槽的内端、第二矩形槽均连通，矩形隔磁间隙12的宽度小于第二矩形槽的宽度，
将第一矩形永磁钢5按照外侧为N极的方式由螺钉6穿过极靴9依次固定在第一矩形槽上，第二矩形永磁钢4按照外侧为N极的方式安放在第二矩形槽内，第三矩形永磁钢3按照朝向第二矩形永磁钢4一侧为N极的方式安放在第三矩形槽内，第一矩形永磁钢5、第二矩形永磁钢4与第三矩形永磁钢3的S极均通过转子铁芯10引到相邻的两个倒八字形槽之间的转子铁芯10上，形成显形N极、隐形S极交替排列的组合式磁极钕铁硼永磁转子。
工作原理：永磁转子的第一组磁力线由第一矩形磁钢5N极经过转子铁芯10、穿过瓦片磁钢、极靴9到定子铁芯，再由定子铁芯穿过相邻的另一片极靴、瓦片磁钢、经过转子铁芯、穿过相邻的另一片第二矩形磁钢4、再经过转子铁芯10回到第一矩形磁钢5S极，形成闭合回路；第二组磁力线由第二矩形磁钢4N极经过转子铁芯10、穿过瓦片磁钢、极靴9到定子铁芯，再由定子铁芯穿过相邻的另一片极靴9、瓦片磁钢，经过转子铁芯10回到第二矩形磁钢4S极，形成闭合回路。转子产生的磁场和通入三相交流电的定子产生的旋转磁场相互作用，根据同性排斥，异性相吸的原理，转子会以一定转速转动，从而驱动电动汽车在不同工况下行驶。
Claims (3)
1.一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，其特征在于，包括转子、定子(8)、前端盖(2)、后端盖(11)、机壳(7)，转子、定子(8)、前端盖(2)、后端盖(11)、机壳(7)，组成组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，切向永磁场与双径向永磁场共用同一个转子，产生的磁场在驱动电机气隙内合成；所述转子为组合式磁极钕铁硼永磁转子。
2.根据权利要求1所述的一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，其特征在于，所述永磁转子包括轴(1)、第一矩形永磁钢(5)、第二矩形永磁钢(4)、第三矩形永磁钢(3)、螺钉(6)、极靴(9)、转子铁芯(10)、矩形隔磁间隙(12)；
转子铁芯(10)外端均布有偶数个贯穿转子铁芯(10)厚度的呈切向结构的第一矩形槽，第一矩形槽的外端与转子铁芯(10)外缘连通，在第一矩形槽内侧设有贯穿转子铁芯(10)厚度的呈切向结构的第二矩形槽，在第二矩形槽的左右两侧分别设有贯穿转子铁芯(10)厚度的呈倒八字形结构的第三矩形槽，在第三矩形槽的内端和相邻第二矩形槽之间设有贯穿转子铁芯(10)厚度的矩形隔磁间隙(12)，矩形隔磁间隙(12)与第三矩形槽的内端、第二矩形槽均连通，矩形隔磁间隙(12)的宽度小于第二矩形槽的宽度，将第一矩形永磁钢(5)按照外侧为N极的方式由螺钉(6)穿过极靴(9)依次固定在第一矩形槽上，第二矩形永磁钢(4)按照外侧为N极的方式安放在第二矩形槽内，第三矩形永磁钢(3)按照朝向第二矩形永磁钢(4)一侧为N极的方式安放在第三矩形槽内，第一矩形永磁钢(5)、第二矩形永磁钢(4)与第三矩形永磁钢(3)的S极均通过转子铁芯(10)引到相邻的两个倒八字形第三矩形槽之间的转子铁芯(10)上，形成显形N极、隐形S极交替排列的组合式磁极钕铁硼永磁转子。
3.根据权利要求2所述的一种组合式磁极钕铁硼永磁驱动电机，其特征在于，第二矩形槽外端与第一矩形槽内端不连通，第二矩形槽的中心与第一矩形槽中心在同一直径上，所有第二矩形槽中心与转子铁芯(10)圆心间的直线距离相等，第三矩形槽的外端与转子铁芯(10)外缘、第一矩形槽均不连通，第三矩形槽的内端与转子铁芯(10)内缘、第二矩形槽均不连通；第三矩形槽内端与转子铁芯(10)圆心间的直线距离小于第二矩形槽中心与转子铁芯(10)圆心间的直线距离，单个倒八字形槽外端之间的距离大于相邻两个倒八字形槽之间的最小距离，单个倒八字形槽外端之间的距离为第一矩形槽长度的三倍，单个倒八字形槽内端之间的距离为第二矩形槽长度的三倍。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112821620A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-05-18 | 山东理工大学 | 组合式磁极永磁驱动电机 |
| CN112910199A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-04 | 山东理工大学 | 双径向组合式磁极永磁驱动电机转子生产方法 |
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| CN116742852A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-09-12 | 山东理工大学 | 一种削弱气隙磁密畸变的发电机转子及稳压发电系统 |
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2020
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