[发明专利]一种电动汽车永磁同步驱动电机

说明书

本发明提出了一种电动汽车永磁同步驱动电机，属于电动汽车技术领域。所述驱动电机为内转子结构，包括第一永磁体、第二永磁体、非导磁固定心、转子铁心和定子；转子铁心内部固定在非导磁固定心上；第一永磁体和第二永磁体数目相同且为偶数，长度不同且组成“λ”形；转子铁心外侧有高强度钢圈紧箍。与现有永磁同步电机相比，本发明具有更高的磁场强度，输出功率大，机械强度大，转矩脉动小，可有效利用磁阻转矩，气隙磁密的正弦性更好。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车永磁同步驱动电机，属于电动汽车技术领域。

背景技术

能源问题是二十一世纪的重点问题之一，电机作为电力能源最大的消耗对象，很大程度上影响着节能减排的实施，开发和设计出节能高效的电机对节能减排具有重要意义。永磁同步电机具有结构简单、效率高、功率因数大、不需要励磁绕组等优势，受到世界各国的关注。

永磁同步电机是永磁体励磁产生同步旋转磁场的电机。按照永磁体结构分类：表面永磁同步电机（SPMSM）、内置式永磁同步电机（IPMSM）。按照定子绕组感应电势波形分类：正弦波永磁同步电机、无刷永磁直流电动机。除上述优点外，永磁同步电机还具有结构简单、重量轻等优势。但永磁同步电机还存在起动困难、抗震能力差、总谐波含量高、易受电枢反应影响等缺陷。

针对这些缺点，目前已经有一些永磁同步电机的方案被提出。例如：公告的中国专利：永磁同步电机，申请号：201610459737.9，公开了一种具有中空的隔磁环的永磁同步电机转子结构，转子本体上开有滑槽并安装有磁场屏蔽块，转速的改变会带动磁场屏蔽块的位置改变，从而降低漏磁通，增大励磁磁通。公告的中国专利：新能源汽车用非对称型永磁电机，申请号：201610004524.7，公开了一种非对称布置磁钢的永磁电机，将多个永磁体组合成类U型的结构，降低了力矩波动，使d轴和q轴的径向力趋向于平衡，降低了机械振动、噪声，提高了电机的综合性能。公告的中国专利：永磁同步电机转子和永磁同步电机，申请号：201510562547.5，公开了一种新型的电机结构，在两个V形永磁体中间加入一个径向永磁体且径向永磁体的极性与相邻两侧永磁体的极性相同，优化气隙磁场波形，减小齿槽转矩。

目前，多数永磁同步电机的永磁体布置采用内置“一”字型、“V”型和“U”型，这些永磁体布置方法虽然可以利用磁阻转矩，但同时带了齿槽转矩过大、转矩脉动过大和气隙磁密易受电枢反应带来的不利影响等不利因素，不利于提高电机的效率和稳定性。

本发明在保证电机成本不发生过大改变和制作工艺不增加难度的基础上，提出了一种电动汽车永磁同步驱动电机，该驱动电机为内转子结构，包括第一永磁体、第二永磁体、非导磁固定心、转子铁心和定子；转子铁心内部固定在非导磁固定心上；第一永磁体和第二永磁体数目相同且为偶数，长度不同且组成“λ”形；转子铁心，外侧有高强度不锈钢圈紧箍，既可以防止转子铁心因高速旋转时的离心作用而变形，[S1] ，降低总的谐波含量。

发明内容

本发明公开了一种电动汽车永磁同步驱动电机，在保证电机成本不发生过大改变和制作工艺不增加难度的前提下，将数目相同但长度不同的第一永磁体和第二永磁体组合成“λ”形，并采用高强度钢圈将转子铁心紧箍，以防止转子铁心的变形和弱化电枢反应对波形的畸变影响，所采用的技术方案如下：

一种电动汽车永磁同步驱动电机，包括第一永磁体、第二永磁体、非导磁固定心、转子铁心和定子，所述驱动电机为内转子结构，转子铁心内部固定在非导磁固定心上。

皆为平面磁钢的第一永磁体和第二永磁体数目相同且皆有X个，X为偶数；第一永磁体的长度大于第二永磁体的一半且小于第二永磁体的四分之三；第二永磁体一头位于转子铁心外侧，另一头位于转子铁心内侧，且第二永磁体与转子径向夹角大于20°且小于45°，第一永磁体一头抵在第二永磁体的中间，另一头靠近相邻的另一个第二永磁体靠近转子铁心内侧的一头，第一永磁体和第二永磁体呈X个λ形。

相邻的两个第一永磁体充磁方向相反，在转子铁心内侧靠近的第一永磁体和第二永磁体充磁方向相同。