CN219041491U - 电动汽车用组合式磁极驱动电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电动汽车用组合式磁极驱动电机，属于汽车电机电器技术领域，包括风扇盖、风扇、前端盖、后端盖、机壳、转子、定子，置于转子每个磁极的多片永磁钢产生的磁场在驱动电机气隙内矢量合成，共同为气隙提供磁场，磁场强度大，功率密度高，聚磁效果显著，同时，该转子为组合式磁极结构，气隙磁密为正弦分布且畸变率小，驱动电机转矩脉动小，运行平稳。
Description
技术领域
本实用新型提供一种电动汽车用组合式磁极驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
目前与电动汽车配套使用的驱动电机大都采用带有碳刷和机械换向器的直流电机，尽管直流电机结构简单、可控制性高、调速范围宽、控制电路相对简单、成本较低，但是由于直流驱动电机的磁场由电励磁绕组产生，电能消耗多、输出功率小，另外由于存在碳刷和机械换向器，不但限制了驱动电机过载能力和速度的提高，而且如果长时间运行、势必需要经常维修和更换碳刷及换向器，因此直流电机能耗大、故障率高，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷，驱动电机气隙内磁场由多片永磁钢共同提供，气隙磁密为正弦分布且畸变率小，永磁钢利用率高，输出扭矩平稳，结构紧凑的电动汽车用组合式磁极驱动电机，其技术内容为：
电动汽车用组合式磁极驱动电机包括风扇盖、风扇、前端盖、后端盖、机壳、转子、定子，其特征在于：组合式磁极转子产生的磁场在驱动电机气隙内矢量合成，所述转子为组合式磁极永磁转子；
所述组合式磁极永磁转子包括轴、半圆形永磁钢、第一矩形永磁钢、第二矩形永磁钢、转子铁芯、第三矩形永磁钢、第一隔磁气隙、第二隔磁气隙；
转子冲片外端均布设有贯穿转子冲片厚度呈倒“八”字形的第一矩形槽且由两个第一矩形槽形成的倒“八”字形为偶数，第一矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端不连通，在每个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端正下方设有贯穿转子冲片厚度呈矩形的第二隔磁气隙，呈矩形的第二隔磁气隙外端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，呈矩形的第二隔磁气隙内端与轴中心孔的外圆不连通，在呈矩形的第二隔磁气隙外端左侧设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙沿长边方向的中心线垂直，所有第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙沿长边方向中心线的交点在同一圆周上，第二矩形槽外侧长边与呈矩形的第二隔磁气隙外侧短边在同一直线上且第二矩形槽右侧与第二隔磁气隙连通，在第二矩形槽左侧设有贯穿转子冲片厚度的第一隔磁气隙，第一隔磁气隙的宽度小于第二矩形槽的宽度，第一隔磁气隙内端与第二矩形槽左侧连通，第一隔磁气隙外端与转子冲片外圆不连通，第一隔磁气隙外端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽外端不连通，第一隔磁气隙内端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽内端不连通，在呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的半圆形槽且半圆形槽的内圆弧面朝向转子冲片外圆，半圆形槽的左右两端与转子冲片外圆均不连通，半圆形槽的左右两端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端均不连通。
在相邻的另外一个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的呈倒“八”字形的两个第三矩形槽，第三矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，以此类推，将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，焊接后形成转子铁芯；
将完全相同的两片第一矩形永磁钢以N极与N极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第一矩形槽内，外侧面为N极的第二矩形永磁钢安装在第二矩形槽内，内圆弧面为N极的半圆形永磁钢安装在半圆形槽内，形成永磁转子的组合式N磁极，将完全相同的另外两片第一矩形永磁钢以S极与S极相对的方式安装在相邻的另外一个呈倒“八”字形的第一矩形槽内，另外一片外侧面为S极的第二矩形永磁钢安装在相邻的另外一个第二矩形槽内，完全相同的两片第三矩形永磁钢以S极与S极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第三矩形槽内，形成永磁转子的组合式S磁极，以此类推，形成N极、S极相互间隔的永磁转子。
在永磁转子的组合式N磁极中，半圆形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙沿长边方向的中心线均在同一直线O-A上，在永磁转子的组合式S磁极中，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙沿长边方向的中心线均在同一直线O-B上，永磁转子所有组合式N磁极的中心线与直线O-A沿逆时针方向旋转10°，同时永磁转子所有组合式S磁极的中心线与直线O-B沿逆时针方向旋转10°。
本实用新型与现有技术相比，置于转子每个磁极的多片永磁钢产生的磁场在驱动电机气隙内矢量合成，共同为气隙提供磁场，磁场强度大，功率密度高，聚磁效果显著，同时，该转子为组合式磁极结构，气隙磁密为正弦分布且畸变率小，驱动电机转矩脉动小，运行平稳。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1所示实施例的组合式磁极的永磁转子剖面图。
图中：1、风扇盖 2、风扇 3、后端盖 4、轴 5、机壳 6、半圆形永磁钢7、第一矩形永磁钢 8、第二矩形永磁钢 9、转子铁芯 10、前端盖 11、第三矩形永磁钢 12、第一隔磁气隙13、第二隔磁气隙
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
电动汽车用组合式磁极驱动电机包括风扇盖1、风扇2、前端盖10、后端盖3、机壳5、转子、定子，其特征在于：组合式磁极转子产生的磁场在驱动电机气隙内矢量合成，所述转子为组合式磁极永磁转子；
所述组合式磁极永磁转子包括轴4、半圆形永磁钢6、第一矩形永磁钢7、第二矩形永磁钢8、转子铁芯9、第三矩形永磁钢11、第一隔磁气隙12、第二隔磁气隙13；
转子冲片外端均布设有贯穿转子冲片厚度呈倒“八”字形的第一矩形槽且由两个第一矩形槽形成的倒“八”字形为偶数，第一矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端不连通，在每个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端正下方设有贯穿转子冲片厚度呈矩形的第二隔磁气隙13，呈矩形的第二隔磁气隙13外端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，呈矩形的第二隔磁气隙13内端与轴4中心孔的外圆不连通，在呈矩形的第二隔磁气隙13外端左侧设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙13沿长边方向的中心线垂直，所有第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙13沿长边方向中心线的交点在同一圆周上，第二矩形槽外侧长边与呈矩形的第二隔磁气隙13外侧短边在同一直线上且第二矩形槽右侧与第二隔磁气隙13连通，在第二矩形槽左侧设有贯穿转子冲片厚度的第一隔磁气隙12，第一隔磁气隙12的宽度小于第二矩形槽的宽度，第一隔磁气隙12内端与第二矩形槽左侧连通，第一隔磁气隙12外端与转子冲片外圆不连通，第一隔磁气隙12外端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽外端不连通，第一隔磁气隙12内端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽内端不连通，在呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的半圆形槽且半圆形槽的内圆弧面朝向转子冲片外圆，半圆形槽的左右两端与转子冲片外圆均不连通，半圆形槽的左右两端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端均不连通。
在相邻的另外一个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的呈倒“八”字形的两个第三矩形槽，第三矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，以此类推，将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，焊接后形成转子铁芯9；
将完全相同的两片第一矩形永磁钢7以N极与N极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第一矩形槽内，外侧面为N极的第二矩形永磁钢8安装在第二矩形槽内，内圆弧面为N极的半圆形永磁钢6安装在半圆形槽内，形成永磁转子的组合式N磁极，将完全相同的另外两片第一矩形永磁钢7以S极与S极相对的方式安装在相邻的另外一个呈倒“八”字形的第一矩形槽内，另外一片外侧面为S极的第二矩形永磁钢8安装在相邻的另外一个第二矩形槽内，完全相同的两片第三矩形永磁钢11以S极与S极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第三矩形槽内，形成永磁转子的组合式S磁极，以此类推，形成N极、S极相互间隔的永磁转子。
在永磁转子的组合式N磁极中，半圆形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙13沿长边方向的中心线均在同一直线O-A上，在永磁转子的组合式S磁极中，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙13沿长边方向的中心线均在同一直线O-B上，永磁转子所有组合式N磁极的中心线与直线O-A沿逆时针方向旋转10°，同时永磁转子所有组合式S磁极的中心线与直线O-B沿逆时针方向旋转10°。
Claims (3)
1.一种电动汽车用组合式磁极驱动电机，包括风扇盖(1)、风扇(2)、前端盖(10)、后端盖(3)、机壳(5)、转子、定子，其特征在于：组合式磁极转子产生的磁场在驱动电机气隙内矢量合成，所述转子为组合式磁极永磁转子；
所述组合式磁极永磁转子包括轴(4)、半圆形永磁钢(6)、第一矩形永磁钢(7)、第二矩形永磁钢(8)、转子铁芯(9)、第三矩形永磁钢(11)、第一隔磁气隙(12)、第二隔磁气隙(13)；
转子冲片外端均布设有贯穿转子冲片厚度呈倒“八”字形的第一矩形槽且由两个第一矩形槽形成的倒“八”字形为偶数，第一矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端不连通，在每个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端正下方设有贯穿转子冲片厚度呈矩形的第二隔磁气隙(13)，呈矩形的第二隔磁气隙(13)外端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，呈矩形的第二隔磁气隙(13)内端与轴(4)中心孔的外圆不连通，在呈矩形的第二隔磁气隙(13)外端左侧设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙(13)沿长边方向的中心线垂直，所有第二矩形槽沿长边方向的中心线与呈矩形的第二隔磁气隙(13)沿长边方向中心线的交点在同一圆周上，第二矩形槽外侧长边与呈矩形的第二隔磁气隙(13)外侧短边在同一直线上且第二矩形槽右侧与第二隔磁气隙(13)连通，在第二矩形槽左侧设有贯穿转子冲片厚度的第一隔磁气隙(12)，第一隔磁气隙(12)的宽度小于第二矩形槽的宽度，第一隔磁气隙(12)内端与第二矩形槽左侧连通，第一隔磁气隙(12)外端与转子冲片外圆不连通，第一隔磁气隙(12)外端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽外端不连通，第一隔磁气隙(12)内端与呈倒“八”字形右边的第一矩形槽内端不连通，在呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的半圆形槽且半圆形槽的内圆弧面朝向转子冲片外圆，半圆形槽的左右两端与转子冲片外圆均不连通，半圆形槽的左右两端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端均不连通。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用组合式磁极驱动电机，其特征在于，在相邻的另外一个呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的外端中间设有贯穿转子冲片厚度的呈倒“八”字形的两个第三矩形槽，第三矩形槽的外端与转子冲片外圆不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端不连通，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的内端与呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的内端均不连通，以此类推，将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，焊接后形成转子铁芯(9)；
将完全相同的两片第一矩形永磁钢(7)以N极与N极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第一矩形槽内，外侧面为N极的第二矩形永磁钢(8)安装在第二矩形槽内，内圆弧面为N极的半圆形永磁钢(6)安装在半圆形槽内，形成永磁转子的组合式N磁极，将完全相同的另外两片第一矩形永磁钢(7)以S极与S极相对的方式安装在相邻的另外一个呈倒“八”字形的第一矩形槽内，另外一片外侧面为S极的第二矩形永磁钢(8)安装在相邻的另外一个第二矩形槽内，完全相同的两片第三矩形永磁钢(11)以S极与S极相对的方式安装在呈倒“八”字形的第三矩形槽内，形成永磁转子的组合式S磁极，以此类推，形成N极、S极相互间隔的永磁转子。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用组合式磁极驱动电机，其特征在于，在永磁转子的组合式N磁极中，半圆形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙(13)沿长边方向的中心线均在同一直线O-A上，在永磁转子的组合式S磁极中，呈倒“八”字形的两个第三矩形槽的左右对称线、呈倒“八”字形的两个第一矩形槽的左右对称线、呈矩形的第二隔磁气隙(13)沿长边方向的中心线均在同一直线O-B上，永磁转子所有组合式N磁极的中心线与直线O-A沿逆时针方向旋转10°，同时永磁转子所有组合式S磁极的中心线与直线O-B沿逆时针方向旋转10°。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117040156A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-10 | 山东理工大学 | 具有径向隔磁障的非对称内置永磁电机 |
| CN118232569A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-06-21 | 山东理工大学 | 一种新能源汽车用高功率密度永磁驱动电机 |
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2022
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| CN117040156B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-05-03 | 山东理工大学 | 具有径向隔磁障的非对称内置永磁电机 |
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