[实用新型]全周磁通分极式周向绕组的高效电机及新能源电动车辆

说明书

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及一种全周磁通分极式周向绕组的高效电机及新能源电动车辆。

背景技术

电机是非常重要的机电转换装置，其能量转换效率是尤为重要的技术指标。提高效率的实质是尽可能地减少电机的损耗。

传统技术的电机多采用链式绕组或同心绕组，其绕组端部所带来的漏磁和发热较多，形成较多的涡流损耗及阻性铜损，如何有效降低电机端部带来的损耗，成为制约电机效率的重要技术问题。

另一方面，在采用周向绕组时，对于采用单个朝向的单周分布式磁极的定子磁芯来说，在圆周上的相邻磁极之间有空缺位置，即：相邻磁极具有的间距，简称磁极距，定子绕组在磁极距处的部分磁场以磁力线弯曲的方式传递到磁极距两边的定子磁极，磁极距处的有部分磁场泄露发散至磁极距周围的空间，这使得定子绕组产生的磁场利用率有所降低，还会形成较大的电磁干扰。

较为重要的又一方面，目前，新能源电动汽车采用的电机包括有：交流电机、永磁电机、开关磁阻电机等，一般这些电机仍采用具有端部绕组的传统电机结构，由于该类电机所具有的上述不足，使电动汽车的发展较大程度上受制于电机技术的制约；在现有车载动力电池的技术条件下，在日益严格的节能和环保指标要求下，如何提高电机的效率和功率问题成为制约电动汽车发展的一个关键技术瓶颈，因此，亟待研发高效节能的高可靠性的新型电机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效电机，以解决上述技术问题的至少一个技术问题，特别是降低漏磁及绕组端部带来的发热损耗。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

依据本实用新型第一个方面，提供了一种全周磁通分极式周向绕组的高效电机，其特殊之处在于，包括定子、转子、所述定子和转子的支撑部件及电子控制系统，

所述转子圆周上具有转子磁极；

所述定子包括n个相位的定子磁芯和n个相位的定子绕组，其中n为≥1的自然数；

所述定子绕组为与所述转子同轴心的圆周绕组，所述圆周绕组为单线绕制或多线并绕的圆型线圈结构的周向绕组；

其中，每一相位的所述定子磁芯包括轭部和定子磁极，所述轭部围成连续的圆周型结构，所述轭部的圆周上具有能够容纳所述定子绕组的槽腔，所述槽腔的槽口两侧分别连接两个正对的定子磁极构成磁极对，槽口每一侧的相邻定子磁极的根部彼此贴靠，每一磁极通过所述磁极的根部与所述槽口连接，所述定子磁极或定子磁极对按其在所述定子磁芯上所处圆周的不同分为1至多组，同一组定子磁极或磁极对的朝向相同，不同组的定子磁极或磁极对的朝向不同，所述朝向为与所述定子磁极发生磁力作用的转子磁极的方向；

使每一相位的所述周向绕组的磁场能够高效率传递到高密度围绕在所述周向绕组整个圆周的所有朝向的定子磁极；

所述转子具有与所述定子适应的1至多个朝向的转子磁极，所述转子磁极与所述定子磁极之间留有气隙；

在所述定子的周向绕组通电时所述定子磁极对被磁化为磁性相异的两种磁极，用于与所述转子的磁极构成磁回路，通过所述磁回路磁通的变化使所述转子旋转向外输出动力；或所述转子在外力驱动下通过所述磁回路磁通的变化使所述周向绕组产生感生电动势。

①当所述定子磁芯的磁极在所述轭部圆周上为1个朝向分布的m个磁极对时，所述定子磁芯的槽口相对于所述槽体朝向一致使所述槽腔构成连续的圆型环槽，在所述槽口两侧的轭部圆周上，位于所述槽口第一侧的m个磁极的根部与所述槽口第一侧圆周连接，位于所述槽口第二侧的另m个磁极的根部与所述槽口的第二侧圆周连接，所述第一侧或第二侧的磁极的根部在相应槽口圆周上连续排列，所述第一侧的任意两个相邻磁极或第二侧的任意两个相邻磁极的端部之间为不连接的断续分布，以使任一侧相邻磁极之间分布磁阻，使所述定子绕组圆周上每一段所产生的磁场都传导至相应位置的槽口两侧的对应的两个磁极；

②当所述定子磁芯的磁极在所述轭部圆周上为p个朝向分布的m个磁极对时，其中p≥2，所述定子磁芯的槽口相对于所述槽体朝向一致使所述槽腔构成连续的圆型环槽，在所述槽口两侧的轭部圆周上，位于所述槽口第一侧的m个磁极的根部与所述槽口第一侧圆周连接，位于所述槽口第二侧的另m个磁极的根部与所述槽口的第二侧圆周连接，所述第一侧的磁极的根部或第二侧的磁极的根部在相应槽口圆周上连续排列；