[发明专利]内置式永磁电机转子永磁体磁极及其PC值评估方法

说明书

本发明提供了一种内置式永磁电机转子永磁体磁极及其PC值评估方法，包括嵌入在电机转子上的永磁体磁槽内的永磁体拼块磁极，所述永磁体拼块磁极由多块永磁体磁极沿电机转子周向拼合形成，多块永磁体磁极为非均匀分块的永磁体磁极。本发明提供了一种不均匀拼块的内置式永磁电机转子永磁体磁极，且通过永磁体PC值作为设定永磁体磁极尺寸的标准，不仅保证了电机的高速化运转，而且大大降低了永磁体磁极的不可逆局部退磁风险。通过设置不均匀拼块的内置式永磁电机转子永磁体磁极，在q轴区域和非q轴区域分别设置抗退磁能力等级不同的永磁体磁极，保证了抗退磁能力的同时大大降低了成本。

技术领域

本发明涉及内置式永磁电机领域，具体地，涉及一种内置式永磁电机转子永磁体磁极及其PC值评估方法，更为进一步的，涉及电动汽车用内置式永磁同步驱动电机抗高温退磁能力的转子永磁体磁极结构及其设计参数确定方法。

背景技术

电动汽车驱动电机追求高效率、高功率密度和轻量小型化，由此提高电动汽车的续驶里程。内置式永磁同步驱动电机以其高功率密度、轻量小型化以及宽广高效率运行区的优势，成为电动汽车驱动电机的首选方案。高速化电机系统技术的发展，有力提升内置式永磁同步驱动电机的功率密度和效率。然而高速化提高了转子永磁体磁极的交变电磁场频率，导致永磁体磁极涡流效应更为凸显，永磁体温升变大，进而增加了永磁体磁极局部不可逆退磁风险。永磁体磁极的高温局部不可逆退磁故障已成为电动汽车用内置式永磁同步驱动电机发展的一个重要瓶颈。

为满足电动汽车驱动电机高功率密度目标和高速运行需求，电动汽车用内置式永磁同步驱动电机的转子永磁体磁极在“一”字型、“V”字型和“U”字型基础上，发展形成多层的“一”字型、“V”字型、“U”字型和“倒三角”型等多种型式的内置式转子永磁体磁极，并普遍采用永磁体均匀拼块结构的转子永磁体磁极，以减小永磁体涡流及其发热，提高永磁体磁极抗退磁能力。但是定子电流去磁磁势峰值在转子永磁体磁极q轴区域产生的高温不可逆退磁风险依然存在。所以需要提出一种抗高温不可逆退磁能力的内置式永磁电机转子永磁体磁极结构及其抗退磁能力评估方法。

专利文献为CN106329774A的发明专利公开了一种电动汽车驱动用多层分段内置式永磁同步电机转子，该方案通过将每块永磁体分成四段，减小永磁体涡流损耗，减小永磁体的发热，提高抗不可逆退磁能力，提高电机可靠性。上述方案未能考虑磁极边部去磁风险，未考虑成本问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种内置式永磁电机转子永磁体磁极及其PC值评估方法。

根据本发明提供的一种内置式永磁电机转子永磁体磁极，包括嵌入在电机转子上的永磁体磁槽内的永磁体拼块磁极，所述永磁体拼块磁极由多块永磁体磁极沿电机转子周向拼合形成，多块永磁体磁极为非均匀分块的永磁体磁极。

优选地，处于电机转子q轴区域的永磁体磁极的横截面积小于处于非q轴区域的永磁体磁极的横截面积。

优选地，多块永磁体磁极的横截面为矩形面。

优选地，所述电机转子的轴向方向为永磁体磁极面积的长度方向；

所述电机转子的径向方向为永磁体磁极磁化的高度方向；

所述电机转子的周向方向为永磁体磁极面积的宽度方向。

优选地，多个永磁体磁极的高度相同。

优选地，多块永磁体磁极的长度相同，宽度通过该永磁体磁极所在的区域确定。

优选地，设定在q轴区域的永磁体磁极的宽度为W_A，在非q轴区域的永磁体磁极的宽度为W_B，W_A小于W_B。