[发明专利]一种高效永磁同步电机

说明书

本发明公开一种高效永磁同步电机，包括定子单元、转子铁芯单元、轴套单元，定子单元等间距设有若干个定子槽，每个定子槽上设有定子绕组，每两个定子槽之间形成一个定子齿，定子单元的内径由R1增大至R2，使定子裂比即定子内径/定子外径≥0.73；定子槽的槽深由h1增大至h2，使定子槽面积增加10‑20%；定子齿的齿宽由t1增大至t2，使齿宽增加10‑20%。本发明增大了气隙面积，在同样磁通密度下增加电磁能量交换的区域，减少定子铁芯重量降低电机损耗，提高电机转矩密度，高效区大于85%效率占比从85%提升到90%及以上，提高了电机效率。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更为具体地说是指一种高效永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机具有转矩密度大、效率高、可靠性好的特点，在新能源电动汽车驱动系统得到了广泛的应用。传统的永磁同步电机定子面积较大、轭部较厚，导致气隙能量交换区域较小、下线槽面积较小，降低了导体在定子槽内的占积，使得电机定子电阻相对较大，影响了电机效率。

另外，永磁同步电机转子铁芯通过转子冲片叠压到转轴上，由于转轴轴径较小而转子冲片外径较大，使得转子冲片存在大量的高铁耗区域，并且造成铁芯材料浪费，也影响了电机效率。通常采用转子挖槽处理去除高铁耗区域，但这种结构并没有较好的移除高铁耗区域，而且同样会造成铁芯材料浪费。

发明内容

本发明提供一种高效永磁同步电机，以解决现有永磁同步电机定子面积较大、轭部较厚，导致电机定子电阻相对较大，影响了电机效率等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种高效永磁同步电机，包括定子单元、转子铁芯单元、轴套单元，所述定子单元内配合安装有所述转子铁芯单元，所述转子铁芯单元装设于所述轴套单元上，所述定子单元等间距设有若干个定子槽，每个定子槽上设有定子绕组，每两个定子槽之间形成一个定子齿，所述定子单元的内径由R1增大至R2，使定子裂比即定子内径/定子外径≥0.73；所述定子槽的槽深由h1增大至h2，使定子槽面积增加10-20%；所述定子齿的齿宽由t1增大至t2，使齿宽增加10-20%。

一较佳实施例中，所述定子单元等间距设有72个定子槽。

一较佳实施例中，所述定子绕组为单层绕组，单层绕组上并绕有不同线规的导体。

一较佳实施例中，所述轴套单元包括铁芯套筒、转轴以及平键，所述铁芯套筒与所述转轴通过所述平键联接，所述铁芯套筒上还设有若干挖槽。

一较佳实施例中，所述铁芯套筒的外表壁上设有键齿，所述转子铁芯单元的内壁上对应设有键槽，所述转子铁芯单元通过所述键槽与所述键齿配合压装在所述铁芯套筒上。

进一步地，所述转子铁芯单元包括由内至外依次设置的第一段转子铁芯、第二段转子铁芯、第三段转子铁芯以及第四段转子铁芯，其中，第一段转子铁芯、第二段转子铁芯、第三段转子铁芯及第四段转子铁芯的内壁上均设有第一键槽、第二键槽、第三键槽及第四键槽，所述铁芯套筒的外表壁上对应设有键齿。

更进一步地，所述第一键槽、第二键槽、第三键槽及第四键槽分别沿着同一圆周两条垂直相交直径所对应的四个方向布置，其中，第二键槽、第三键槽及第四键槽分别偏离其所在位置θ/3、2θ/3以及θ角度。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过增加定子单元的内径，使定子裂比≥0.73，以增大气隙面积，从而在同样磁通密度下增加电磁能量交换的区域，减少定子铁芯重量降低电机损耗，提高电机转矩密度。并且将槽深h1增大到h2，使得定子槽面积增加了10-20%，从而可以增加导体截面积、降低定子电阻；将齿宽t1增大到t2，使得定子齿宽增加了10-20%，从而可以更好地减少磁路饱和，降低电机损耗。故本发明的永磁同步电机，相对于现有同步电机，高效区大于85%效率占比从85%提升到90%及以上，提高了电机效率。