新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机

1.本发明提供一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。


背景技术：

2.目前电机提高气隙磁密辐值、降低磁密畸变率的方法已经被提出，如现有技术，公告的中国专利：一种高效节能的稀土永磁发电机，申请号：201921299302.8，公开了一种径向磁钢和切向磁钢组合的发电机转子结构，将切向永磁钢沿转子直径方向排布在磁轭内，径向永磁钢按一字型放置在相邻两个切向中间，尽可能多的稀土永磁钢提高气隙磁密，或者在气隙磁密一定的情况下，减小转子体积和永磁钢用量，降低成本，提高发电机适应性和应用场合。申请号：201310467230.4，一种磁极冲片及采用该磁极冲片的永磁发电机转子铁心，公开了一种相邻铁心段磁极对称轴交错偏移的转子结构，将永磁发电机转子铁心在轴向进行分段，改善永磁电机齿谐波磁场。转子外圆开设凹槽的方式增加了工艺的复杂度，机械强度也不高，气隙导致电机总磁阻增大，降低电机效率。转子轴向分段交错，增加了加工工序，这样造成了操作上的不便利，降低了单位时间的工作效率。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：在保证不增加加工工序、工艺难度和电机成本不发生大改变的前提下，克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，该电机结构采用不对称v形组合不同形状的永磁钢，增强气隙磁密，提高电机的输出功率，同时设置磁旁路和隔磁槽，减弱冲击电流的作用，有利于削弱电机电枢反应，增强电机的抗去磁能力。
4.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，包括转轴、前端盖、后端盖、转子铁芯、机壳、第一矩形永磁钢、第一圆弧形永磁钢、不对称v形磁极、正八字形磁极、第二圆弧形永磁钢、第二矩形永磁钢、第一矩形隔磁槽、第二矩形隔磁槽，其特征在于：所述转子铁芯外圆均布有4个第一矩形永磁钢，第一矩形永磁钢沿转子铁芯直径向转子铁芯外圆延伸，第一矩形永磁钢的外端与转子铁芯外圆之间有1.5mm的不连通距离；相邻两个第一矩形永磁钢之间设有大于第一矩形永磁钢长度的第一圆弧形永磁钢，第一圆弧形永磁钢的圆弧凹面朝向左侧的第一矩形永磁钢，第一圆弧形永磁钢的外端与转子铁芯外圆之间有1.5mm的不连通距离；相邻第一矩形永磁钢和第一圆弧形永磁钢的内端中间设有不对称v形磁极，不对称v形磁极较长一边靠近第一矩形永磁钢且不对称v形磁极较长一边放置有第二圆弧形永磁钢，不对称v形磁极较短一边靠近第一圆弧形永磁钢且不对称v形磁极较短一边作为第一矩形隔磁槽，不对称v形磁极近端不连通，不对称v形磁极与第一矩形永磁钢、第一圆弧形永磁钢之间均不连通且不连通距离为1.5mm；
不对称v形磁极的外侧设有正八字形磁极，正八字形磁极长边靠近不对称v形磁极短边且为正八字形磁极长边放置有第二矩形永磁钢，正八字形磁极长边与不对称v形磁极的短边之间连通；正八字形磁极短边靠近不对称v形磁极长边且为正八字形磁极短边作为第二矩形隔磁槽，正八字形磁极短边与不对称v形磁极长边之间连通；正八字形磁极外端之间的弧长、第一矩形永磁钢与相近的正八字形磁极外端之间的弧长、第一圆弧形永磁钢与相近的正八字形磁极外端之间的弧长均相等。
5.第一矩形永磁钢7和第一圆弧形永磁钢8的材料均为钕铁硼，第二矩形永磁钢10和第二圆弧形永磁钢9的材料均为铁氧体。
6.相邻第一矩形永磁钢7和第一圆弧形永磁钢8相对面的极性相同，相邻第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8相对面的极性与相邻第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8之间的第二圆弧形永磁钢9、第二矩形永磁钢10外侧面的极性相同。
7.本发明与现有技术相比，具备如下技术效果：（1）采用不对称v形磁极组合不同形状的永磁钢，增强气隙磁密，提高电机的输出功率；（2）设置磁旁路和隔磁槽，减弱冲击电流的作用，有利于削弱电机电枢反应，增强电机的抗去磁能力；（3）采用磁钢和隔磁槽的交替设置结构，改善气隙磁密的正弦性，有利于提高电机效率；（4）组合磁极结构可以削弱齿槽转矩，提高电机运行性能；（5）多组合式磁极结构，可以在降低齿槽转矩的同时，很大程度上保留无任何偏移电机转子的机械强度，降低电机故障率，增强电机使用寿命。
附图说明
8.图1是本发明的电机结构示意图。
9.图2是本发明的转子结构示意图。
10.图中：1、转轴，2、前端盖，3、机壳，4、定子，5、后端盖，6、永磁转子铁芯，7、第一矩形永磁钢、8、第一圆弧形永磁钢，9、第二圆弧形永磁钢，10、第二矩形永磁钢，11、第一矩形隔磁槽，12、第二矩形隔磁槽。
实施方式
11.下面结合附图对本发明作进一步说明。
12.一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，包括转轴1、前端盖2、后端盖5、转子铁芯6、机壳3、第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8、不对称v形磁极、正八字形磁极、第二圆弧形永磁钢9、第二矩形永磁钢10、第一矩形隔磁槽11、第二矩形隔磁槽12，其特征在于：所述转子铁芯6外圆均布有4个第一矩形永磁钢7，第一矩形永磁钢7沿转子铁芯6直径向转子铁芯6外圆延伸，第一矩形永磁钢7的外端与转子铁芯6外圆之间有1.5mm的不连通距离；
相邻两个第一矩形永磁钢7之间设有大于第一矩形永磁钢7长度的第一圆弧形永磁钢8，第一圆弧形永磁钢8的圆弧凹面朝向左侧的第一矩形永磁钢7，第一圆弧形永磁钢8的外端与转子铁芯6外圆之间有1.5mm的不连通距离；相邻第一矩形永磁钢7和第一圆弧形永磁钢8的内端中间设有不对称v形磁极，不对称v形磁极较长一边靠近第一矩形永磁钢7且不对称v形磁极较长一边放置有第二圆弧形永磁钢9，不对称v形磁极较短一边靠近第一圆弧形永磁钢8且不对称v形磁极较短一边作为第一矩形隔磁槽11，不对称v形磁极近端不连通，不对称v形磁极与第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8之间均不连通且不连通距离为1.5mm；不对称v形磁极的外侧设有正八字形磁极，正八字形磁极长边靠近不对称v形磁极短边且为正八字形磁极长边放置有第二矩形永磁钢10，正八字形磁极长边与不对称v形磁极的短边之间连通；正八字形磁极短边靠近不对称v形磁极长边且为正八字形磁极短边作为第二矩形隔磁槽12，正八字形磁极短边与不对称v形磁极长边之间连通；正八字形磁极外端之间的弧长、第一矩形永磁钢7与相近的正八字形磁极外端之间的弧长、第一圆弧形永磁钢8与相近的正八字形磁极外端之间的弧长均相等。
13.第一矩形永磁钢7和第一圆弧形永磁钢8的材料均为钕铁硼，第二矩形永磁钢10和第二圆弧形永磁钢9的材料均为铁氧体。
14.相邻第一矩形永磁钢7和第一圆弧形永磁钢8相对面的极性相同，相邻第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8相对面的极性与相邻第一矩形永磁钢7、第一圆弧形永磁钢8之间的第二圆弧形永磁钢9、第二矩形永磁钢10外侧面的极性相同。


技术特征：
1.一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，包括爪极转子、转轴（1）、前端盖（2）、后端盖（5）、永磁转子铁芯（6）、机壳（3）、第一矩形永磁钢（7）、第一圆弧形永磁钢（8）、不对称v形磁极、正八字形磁极、第二圆弧形永磁钢（9）、第二矩形永磁钢（10）、第一矩形隔磁槽（11）、第二矩形隔磁槽（12），其特征在于：所述永磁转子铁芯（6）外圆均布有4个第一矩形永磁钢（7），第一矩形永磁钢（7）沿永磁转子铁芯（6）直径向永磁转子铁芯（6）外圆延伸，第一矩形永磁钢（7）的外端与永磁转子铁芯（6）外圆之间有1.5mm的不连通距离；相邻两个第一矩形永磁钢（7）之间设有大于第一矩形永磁钢（7）长度的第一圆弧形永磁钢（8），第一圆弧形永磁钢（8）的圆弧凹面朝向左侧的第一矩形永磁钢（7），第一圆弧形永磁钢（8）的外端与永磁转子铁芯（6）外圆之间有1.5mm的不连通距离；相邻第一矩形永磁钢（7）和第一圆弧形永磁钢（8）的内端中间设有不对称v形磁极，不对称v形磁极较长一边靠近第一矩形永磁钢（7）且不对称v形磁极较长一边放置有第二圆弧形永磁钢（9），不对称v形磁极较短一边靠近第一圆弧形永磁钢（8）且不对称v形磁极较短一边作为第一矩形隔磁槽（11），不对称v形磁极近端不连通，不对称v形磁极与第一矩形永磁钢（7）、第一圆弧形永磁钢（8）之间均不连通且不连通距离为1.5mm；不对称v形磁极的外侧设有正八字形磁极，正八字形磁极长边靠近不对称v形磁极短边且为正八字形磁极长边放置有第二矩形永磁钢（10），正八字形磁极长边与不对称v形磁极的短边之间连通；正八字形磁极短边靠近不对称v形磁极长边且为正八字形磁极短边作为第二矩形隔磁槽（12），正八字形磁极短边与不对称v形磁极长边之间连通；正八字形磁极外端之间的弧长、第一矩形永磁钢（7）与相近的正八字形磁极外端之间的弧长、第一圆弧形永磁钢（8）与相近的正八字形磁极外端之间的弧长均相等。2.根据权利要求1所述的新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，其特征在于：第一矩形永磁钢（7）和第一圆弧形永磁钢（8）的材料均为钕铁硼，第二矩形永磁钢（10）和第二圆弧形永磁钢（9）的材料均为铁氧体。3.根据权利要求1所述的新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，其特征在于：相邻第一矩形永磁钢（7）和第一圆弧形永磁钢（8）相对面的极性相同，相邻第一矩形永磁钢（7）、第一圆弧形永磁钢（8）相对面的极性与相邻第一矩形永磁钢（7）、第一圆弧形永磁钢（8）之间的第二圆弧形永磁钢（9）、第二矩形永磁钢（10）外侧面的极性相同。

技术总结
本发明提供一种新能源汽车用聚磁式组合磁极混合励磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。所述永磁转子铁芯外圆均布有4个第一矩形永磁钢，相邻两个第一矩形永磁钢之间设有大于第一矩形永磁钢长度的第一圆弧形永磁钢，相邻第一矩形永磁钢和第一圆弧形永磁钢的内端中间设有不对称V形磁极，不对称V形磁极的外侧设有正八字形磁极，该电机结构采用不对称V形组合不同形状的永磁钢，增强气隙磁密正弦性，提高电机的输出功率，同时设置磁旁路和隔磁槽，减弱冲击电流的作用，有利于削弱电机电枢反应，增强电机的抗去磁能力。增强电机的抗去磁能力。增强电机的抗去磁能力。


技术研发人员：胡文静 尹红彬 张军 张学义 耿慧慧 史立伟 颜世龙
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/12