[发明专利]永磁同步电动机及具有其的电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种永磁同步电动机及具有其的电动汽车。

背景技术

永磁同步电机的气隙分为均匀气隙和非均匀气隙两种。现有的非均匀气隙均以磁极中心对称分布，也即磁极中心对应于非均匀气隙的最小气隙处，优化了空载气隙磁密波形和空载感应电势波形和空载损耗。

但是现有的技术仅仅针对空载运行特点进行优化设计。而对于驱动电机来说，空载运行的比例较少，且现有优化对负载运行特性改善不明显。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种提高负载输出转矩的永磁同步电动机及具有其的电动汽车。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种永磁同步电机，包括转子和套设在转子的外部的定子，转子包括转子本体和安装在转子本体上的多个磁体部，转子的外周面上设置有多个凹陷部以与定子的内周面之间形成非均匀气隙，每个磁体部均具有沿转子的径向延伸的中心线，永磁同步电机用作电动机时，非均匀气隙的最小气隙处以转子的轴线为中心沿转子的转动方向偏离中心线A度电角度，其中30<A<60。

进一步地，永磁同步电机用作发电机时，中心线以转子的轴线为中心沿转子的转动方向偏离非均匀气隙的最小气隙处A度电角度，其中30<A<60。

进一步地，40<A<50。

进一步地，A＝45。

进一步地，转子本体上设置有插孔，插孔沿转子的轴向延伸，磁体部安装在插孔中。

进一步地，磁体部包括两个永磁体，两个永磁体分别设置于中心线的两侧，两个永磁体相对于中心线向相反的方向倾斜以形成“V”字型排布，“V”字型的尖端指向转子的中心。

进一步地，磁体部安装在转子本体的周面上。

进一步地，凹陷部沿转子的周向延伸，非均匀气隙由凹陷部的周向延伸方向的中心向两侧逐渐减小。

进一步地，凹陷部的周向延伸方向的中心处为非均匀气隙的最大气隙处，在最小气隙处，转子的外周面与转子的中心之间的距离为L_max；在最大气隙处，转子的外周面与转子的中心之间的距离为L_min；在以转子的轴线为中心沿转子的转动方向偏离中心线α度机械角度处，转子的外周面与转子的中心之间的距离为L_a，其中，L_a＝L_min+(L_max-L_min)*|sin(4α)|。

进一步地，在最小气隙处，气隙在转子的径向上延伸的长度为C1；在非均匀气隙的最大气隙处，气隙在转子的径向上延伸的长度为C2，其中C2为C1的1至1.5倍。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动汽车，电动汽车包括上述的永磁同步电机。

应用本发明的技术方案，针对永磁同步电机在负载运行的情况下，由于定子线圈所产生的电磁场的影响，磁场的最强处沿转子的转动方向偏离磁极的中心线，将非均匀气隙的最小气隙处设置为沿转子的转动方向偏离中心线度30至60度电角度，从而在电机的负载运行情况下磁场的最强处对应非均匀气隙的最小气隙处或在最小气隙的附近，提高了永磁同步电机在负载运行情况下的输出转矩。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例的永磁同步电机的截面结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转子；11、转子本体；12、磁体部；13、凹陷部；20、定子。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合图1所示，本实施例的永磁同步电机包括转子10和套设在转子10的外部的定子20，转子10包括转子本体11和安装在转子本体11上的多个磁体部12，转子10的外周面上设置有多个凹陷部13以与定子20的内周面之间形成非均匀气隙，每个磁体部12均具有沿转子10的径向延伸的中心线。

永磁同步电机用作电动机时，非均匀气隙的最小气隙处以转子10的轴线为中心沿转子10的转动方向偏离中心线A度电角度，其中30<A<60。