[发明专利]一种双槽结构的永磁容错电机

说明书

一种双槽结构的永磁容错电机，属于永磁电机技术领域，本发明为解决现有转向电机的冗余设计采用的双系统结构增大成本和增大安装体积的问题。它包括：定子上设置有数量相同的内层开口槽和外层开口槽，且一一相对应；内层开口槽沿圆周方向均布在定子内侧，外层开口槽沿圆周方向均布在定子外侧；内层开口槽内嵌有主工作绕组，外层开口槽内嵌有备份工作绕组，对应位置的主工作绕组和备份工作绕组合成电势空间位置相同；当正常运行时，驱动电路对主工作绕组施加激励信号，电机处于额定输出的运行工作状态；当主工作绕组发生故障时，控制电路切换驱动电路对备份工作绕组施加激励信号，电机处于不低于50％额定输出的运行工作状态。本发明用于转向系统。

技术领域

本发明涉及一种双槽结构的永磁容错电机，属于永磁电机技术领域。

背景技术

随着交通领域的智能化发展，汽车已经从传统的出行代步工具，转变为新式的“移动第三空间”。在满足人们基本出行需求的基础上，汽车还逐渐成为连接人与交通的新型智能终端。在汽车智能化蓝图中最为重要的一部分则是自动驾驶的实现，而自动驾驶汽车的独特性、复杂性也意味着其在完善过程中会遇到各种挑战和问题。

自动驾驶首先是一项保障乘驾者安危的安全性技术，其次才是一项提供便利的辅助性技术。转向系统作为控制汽车行驶路线和方向的至关重要的安保系统，其性能直接影响到汽车的操控性、舒适性、稳定性和转向安全，对减少行车事故、提高驾驶员的驾车体验都有重要作用。因此，在普遍使用的EPS转向或适配于自动驾驶的线控转向中，针对转向电机进行冗余设计，以提高其安全性能就变得尤为重要。

对于转向的冗余，一般通过配备两套电机、两套电源以及两套绕组，整套系统实际上是并行的两套完全一致的独立控制系统，一旦其中之一出现任何故障，都会直接切换到另外一套系统继续实现控制功能。

但是，采用双系统存在如下问题：

1、不仅会增加成本，同时也会增大安装体积。

2、在某些绕组发生故障时，整个系统无法工作。

3、永磁体的齿槽转矩过大，无法满足转向电机基本要求。

发明内容

本发明目的是为了解决现有转向电机的冗余设计采用的双系统结构增大成本和增大安装体积的问题，提供了一种双槽结构的永磁容错电机。

本发明所述一种双槽结构的永磁容错电机，它包括定子和转子，转子表面布设有永磁体；

定子上设置有数量相同的内层开口槽和外层开口槽，且内层开口槽和外层开口槽一一相对应；

内层开口槽沿圆周方向均布在定子的内侧，外层开口槽沿圆周方向均布在定子(1)的外侧；

内层开口槽内嵌有主工作绕组，外层开口槽内嵌有备份工作绕组，相对应位置的主工作绕组和备份工作绕组合成电势空间位置相同；

当正常运行时，驱动电路对主工作绕组施加激励信号，电机处于额定输出的运行工作状态；

当主工作绕组发生故障时，控制电路切换驱动电路对备份工作绕组施加激励信号，电机处于不低于50％额定输出的运行工作状态。

优选的，所述内层开口槽沿径向的截面为平底锥型。

优选的，所述外层开口槽沿径向的截面为杯型，且底端为弧形。

优选的，外层开口槽沿径向截面面积为内层开口槽沿径向截面面积的一半。

优选的，内层开口槽内的导体数与外层开口槽内的导体数比例为1：2。

优选的，主工作绕组采用集中隔齿的方式进行绕制，每相绕组占用四个内层开口槽；

备份工作绕组采用集中隔齿的方式进行绕制，每相绕组占用四个外层开口槽。