[发明专利]一种永磁同步电机、转子、转子磁钢及车辆

说明书

本公开实施例公开了一种永磁同步电机、转子、转子磁钢及车辆，其中的永磁电机转子包括永磁电机转子磁钢。其包括依次布置、且镝含量逐渐升高的至少三个磁钢单元。基于本公开上述实施例提供的永磁同步电机、转子及转子磁钢及车辆，通过将磁钢进行分段，并根据位置不同而采用不同的镝含量的磁钢，不仅可以解决现有技术的磁钢退磁问题，同时还能改进现有的磁钢反电动势波形不良的问题，得到的反电势波形谐波含量低，正弦度好，由此产生的噪音较小，转矩脉动小，使得驾驶感受得到提升。

技术领域

本公开涉及汽车及自动化工业技术领域，尤其是一种永磁同步电机、转子及转子磁钢及车辆。

背景技术

近年来，随着电动汽车发展势头迅猛，行业对车用驱动电机的要求越来越高。永磁同步电机基于其效率高，体积小，功率密度大的特点，成为新能源汽车驱动电机的主要选择。

对于永磁同步电机来讲，永磁磁钢的退磁问题是影响到电机寿命与可靠性的核心因素之一，目前，如图2所示，常规的永磁同步电机的磁钢设计大多为V字形，或者部分V型的结构，该结构可以有效提高波形正弦度与磁通密度。

现有V型磁钢的UVW某一相的反电势波形如下图1所示，波形如果按照傅里叶分解，谐波含量较高，正弦度差，会使产生噪音，转矩脉动等，影响驾驶感受。

另外，这种结构设计的磁钢设计，磁钢四个角是电磁有限元仿真的校核关键，使用过程中由于过热及强退磁磁场可能导致磁钢四角退磁；为了避免退磁，需要增加钕铁硼磁钢的金属镝含量，但金属镝价格昂贵，增加磁钢的使用成本外，也会一定程度降低磁钢磁密。同时，设计余量大，会导致电机性能无法充分发挥，浪费成本，并降低功率和扭矩密度。基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

本公开实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种永磁同步电机、转子及转子磁钢及车辆，以解决现有技术的磁钢退磁问题及反电动势波形不良的问题。

本公开实施例提供的一种永磁电机转子磁钢，其包括依次布置、且镝含量逐渐升高的至少三个磁钢单元。

进一步地，随着距转子边缘距离的减小，所述磁钢单元的镝含量逐渐增加。

进一步地，包括依次排列的低镝含量磁钢单元、中镝含量磁钢单元和高镝含量磁钢单元。

进一步地，通过仿真对比分析，确定每段所述磁钢单元的尺寸。

进一步地，所述高镝含量磁钢单元的镝含量为6wt-7wt％；

所述中镝含量磁钢单元的镝含量为4wt-5wt％；

所述低镝含量磁钢单元的镝含量为2.8wt-3.2wt％。

进一步地，所述仿真对比分析包括，通过有限元分析，获取反电动势波形达到预计正弦度时的每段所述磁钢单元的尺寸。

进一步地，通过每段所述磁钢单元的预计空载主磁通调整每段所述磁钢单元的尺寸。

进一步地，每段所述磁钢的尺寸根据如下公式计算：

λ_n＝σ₀λ_δ

λ_o＝(σ₀-1)λ_δ

A_m＝2×L_m×b_m