[实用新型]一种永磁轮毂电机结构

说明书

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种新能源汽车驱动用的永磁轮毂电机结构。

背景技术

Halbach阵列应用于电机具有如下优点：（1）功率密度大，相对于普通永磁体结构，由于Halbach列分解后的切向磁场与径向磁场的相互重叠使得气隙的磁感应强度大幅度提高，可有效的减小电机的体积，提高电机的功率密度。（2）定、转子不再需要斜槽。在Halbach列电机中，由于气隙磁场正弦分布，谐波含量小，定、转子无需斜槽。（3）Halbach列自屏蔽效应，对于外磁场的Halbach电机，转子可采用非铁芯材料；对于内磁场的Halbach电机，壳体不需要导磁材料，甚至可不需要外壳，以减轻电机的体积重量。并使电机有较低的转动惯量。（4）永磁体利用效率高。由于Halbach列分向磁化的结果，导致其永磁体工作点较高，一般均超过0.9，提高了永磁体的利用率。（5）可使用集中式绕组。在Halbach列电机中由于其磁场正弦分布，谐波磁场较小，可采用集中式绕组提高导电材料利用率。

双凸极永磁电机（Doubly salient permanent magnet motor简称DSPM）是随着功率电子学和微电子学的发展在上世纪90年代出现的一种新型的交流调速系统。该系统由双凸极永磁电机、功率变换器、位置传感器和控制器四部分组成。电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似,呈双凸极结构,但它在转子(或定子)上放有永磁体,从而使运行原理和控制策略与开关磁阻电机有本质区别。DSPM系统的主要优点是结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于1,效率高,是电工学科近年来继开关磁阻电机之后又一全新的研究方向。

DSPM电机可以说是磁阻电机和永磁电机的有机结合体,是开关磁阻电机的创造性发展，它结合了两者的优点，又解决了两者的部分缺陷，特别是开关磁阻电机的三个缺陷:(1)由于主开关必须在电感较大处关断,电流换相较慢,从而降低了转矩输出;(2)为了增加饱和度以提高开关磁阻电机出力,定转子间气隙较小,因此将产生噪声和振动问题;(3)开关磁阻电机只能在半周内出力,即正半周电感增加时产生电动转矩,而负半周电感减小时产生制动转矩,材料利用率低。目前，应用较多的是定子永磁型双凸极永磁电机，它又分为切向结构和径向结构，但和Halbach阵列的电机比较，结构上明显存在不足：切向结构永磁体向外漏磁较大，径向结构必须有定子导磁壳体，限制了电机的气隙磁密提高，功率重量比较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种漏磁少，气隙磁密高，功率密度高且工艺简单的永磁轮毂电机结构。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种永磁轮毂电机结构，包括电机转子，电机定子外圈设置电机转子，电机转子包括转子机壳、机壳后端盖、机壳前端盖、制动鼓，转子机壳、机壳后端盖、机壳前端盖、制动鼓为一体式结构，电机定子内固定安装电机轴，电机定子外圈安装永磁体，永磁体外圈固定安装定子铁芯组件和定子电枢绕组，永磁体为Halbach阵列，制动鼓与轮胎轮毂固定连接。

优选地，所述的定子铁芯组件的外圈设置多个定子凸极，电子转子内圈设置转子铁芯，转子铁芯内壁上设置多个转子凸极，定子铁芯组件上按间隙设置多个组件间隙，每两个定子凸极之间的凹槽内分别安装一个定子电枢绕组，永磁体设置为沿电子定子一周布置的结构。

优选地，所述的电机定子外圈设置永磁体支架，永磁体安装在永磁体支架上，所述的永磁轮毂电机为三相电机或多相电机，永磁轮毂电机为多相电机时，永磁轮毂电机为6K/4K结构，K为整数，K=1、2、3…。

优选地，所述的制动鼓与电机轴之间通过轴承活动连接，电机定子上还设置有制动蹄固定盘，制动蹄固定盘与电机轴之间固定连接。

优选地，所述的制动鼓外侧设置多个车轮螺栓，轮胎轮毂通过车轮螺栓与制动鼓连接，所述的定子永磁体支架采用导磁或非导磁材料制作而成。

采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：