[发明专利]一种提高扭矩的电机结构及控制方法

说明书

本发明提供了一种提高扭矩的电机结构及控制方法，所述电机结构包括壳体，在所述壳体内部设置铁芯定子和转子，还包括第一温度传感器，用于检测壳体内部的温度T_内或者壳体内部的温度变化率η_内；第二温度传感器，用于检测电机所处的环境温度T_环；控制系统根据第二温度传感器反馈的环境温度T_环获得当前环境温度下壳体内部的最高阈值温度T_阈和/或温度变化率阈值η_阈，当T_内小于T_阈和/或η_内小于η_阈，时，电机根据预设的指令进行扭矩输出。本发明所述的提高扭矩的电机结构及控制方法，使得电机在不同环境温度、不同负载、不同工作状态均有最适用的控制参数实现电机控制的精准判断，提高电机工作可靠性。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种提高扭矩的电机结构及控制方法。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机的主要作用是产生驱动扭矩，作为用电器或各种机械的动力源，如用于汽车的动力源的驱动电机。

电动汽车广泛采用永磁同步电机提供动力。在使用过程中，精确的扭矩控制对电动汽车的各项性能具有十分重要的作用。目前很多电机采用了电机控制器及变流器或者变频器，通过对电机电流的控制实现间接对电机输出扭矩的控制，可实现在电机输出能力范围内任意转速下任意扭矩的输出。

在实际使用过程中，电机在使用状态下温度会不断升高，随着电机扭矩的提高，电机温度也会逐渐提高。但是，当电机处于堵转状态时，通常电机的转动角度暂时不变或变化范围很小，当转动角度不变时，可能导致通过电机控制器功率元件的单相电流过大，从而导致功率元件温升过快，进而引起功率元件的损坏，影响电机的使用寿命，而为了保证电机进行过载保护，现在的控制程序一般都是设置一个既定的预设阈值，例如固定的功率参数、电流参数或者温度参数，当电机电流或者运行温度超过固定的预设阈值时立即停机保护，但是由于环境温度的差异性以及电机工作的状态，会导致该控制方案的准确性和可靠性下降。

另外，现有的电机在长时间工作后，由于振动疲劳、防护层老化、电机转堵引起的磁钢老化退磁等问题，使永磁体磁极可能会松动而不能牢靠固定，降低转子工作的可靠性；同时，传统的定子齿的形状由于齿尖部分的聚磁效应，齿尖的磁通密度会比齿顶的其余部分要大，使得整个回路的磁阻上升，进而使得线圈的反电动势下降，转子在负载时扭矩下降。

因此，如何提高电机扭矩，保证电机扭矩输出控制精准、避免浪费是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种提高扭矩的电机结构及控制方法，以提高电机工作可靠性，并且减少电机在旋转输出时扭矩浪费或者转堵判定误差较大的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电机结构，包括壳体，在所述壳体内部设置铁芯定子和转子，所述铁芯定子和转子之间有空气间隙；

所述铁芯定子包括若干个定子齿，两个相邻的所述定子齿之间形成绕线槽，所述绕线槽用于设置电机绕组；

所述转子包括磁轭和永磁体，所述磁轭和所述永磁体通过凹凸配合的结构进行连接装配；

第一温度传感器，设置在所述壳体内部，用于检测壳体内部的温度T_内和壳体内部的温度变化率η_内，并反馈给控制系统；

第二温度传感器，设置在所述壳体外部，并与所述壳体固定连接，用于检测电机所处的环境温度T_环，并反馈给控制系统；