[发明专利]一种永磁同步电机及电动车

说明书

本发明属于车辆技术领域，公开了一种永磁同步电机及电动车。该永磁同步电机，包括电机定子总成和电机转子总成，电机转子总成包括：转子铁芯，在转子铁芯内设置有第一限定腔，第一限定腔包括容纳腔、活动腔及油腔，弹性件，其设置于第一限定腔内，弹性件的两端分别抵接于容纳腔的内壁和第一磁钢，弹性件处于压缩状态，油腔被配置为选择性通入液压油，用于调节电机转子总成相对于电机定子总成的磁场，使永磁同步电机在高速高功率效率模式和低速高扭矩需求模式之间切换。该永磁同步电机的第一磁钢为活动设置，以调节从电机转子总成到电机定子总成的磁通和路径，从而能够同时兼顾高低速全区域的性能需求。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机及电动车。

背景技术

永磁同步电机通过控制定子电流来抵消转子永磁体产生的磁场，称之为弱磁控制，从而降低永磁体产生的反电动势，以达到提高电机转速的目的。由于进行弱磁控制的电流不能产生动力输出是无效电流，消耗的电能是无功功率，进而降低了永磁同步电机的高速区效率和永磁同步电机的最高工作转速。

针对新能源汽车，永磁同步电机在低速高扭矩区需要大的转子磁场来利用低电流产生大的扭矩量，转子磁场越大越好；在高速高功率区需要大电流来产生大的功率，为了减小弱磁控制电流和避免磁钢退磁风险，转子磁场越小越好，同时弱磁控制电流产生的是无用功，降低电机高速区的效率。

目前，由于永磁同步电机转子永磁体相对转子的空间分布固定，即转子磁场相对转子的空间分布固定。对于电机输入电流是一定的电机而言，降低了电机的最大功率。因此，永磁同步电机就不能兼顾高速高功率效率区和低速高扭矩需求区的性能需求，出厂设计时只能趋于电机常用转速区域的效率及性能，不能实现能量的充分利用，用户体验感较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁同步电机及电动车，能够同时兼顾高低速全区域的性能需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种永磁同步电机，包括电机定子总成、电机转子总成，所述电机转子总成穿设于所述电机定子总成并与其同轴设置，所述电机转子总成包括：

转子铁芯，在所述转子铁芯内设置有第一限定腔，所述第一限定腔包括容纳腔、活动腔及油腔，所述活动腔的两侧分别连通于所述容纳腔和所述油腔，在所述容纳腔和所述活动腔之间形成第一限位台阶，在所述活动腔和所述油腔之间形成第二限位台阶；

第一磁钢，其滑动设置于所述活动腔内，所述第一限位台阶和所述第二限位台阶分别用于所述第一磁钢两端的限位，所述第一磁钢和所述第一限位台阶的接触位置为第一位置，所述第一磁钢和所述第二限位台阶的接触位置为第二位置，所述第一位置和所述电机定子总成之间的距离小于所述第二位置和所述电机定子总成之间的距离；

弹性件，其设置于所述第一限定腔内，所述弹性件的两端分别抵接于所述容纳腔的内壁和所述第一磁钢，所述弹性件处于压缩状态，所述油腔被配置为选择性通入液压油，用于调节所述电机转子总成相对于所述电机定子总成的磁场，使所述永磁同步电机在高速高功率效率模式和低速高扭矩需求模式之间切换。

作为优选，所述第一限定腔和所述第一磁钢的数量均为两个，两个所述第一限定腔呈第一V形结构分布，所述第一V形结构的大口端远离所述转子铁芯的圆心设置，在两个所述第一限定腔内一一对应设置有两个所述第一磁钢，两个所述第一磁钢之间的圆心角为θ。

作为优选，所述电机转子总成能够相对于所述电机定子总成旋转，使所述第一磁钢产生离心力F，所述离心力F沿所述活动腔的轴向方向产生分力Fc，所述分力Fc和所述弹性件产生的弹性力Fk的方向相反。

作为优选，在所述第一磁钢处于所述第一位置时，所述油腔内通入所述液压油，所述液压油对所述第一磁钢的压力Fp和所述分力Fc之和大于所述弹性件产生的弹性力Fk；