電動汽車電機的低波動內置式v型永磁轉子的制作方法
【專利摘要】一種電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，涉及電機技術領域，所解決的是降低電機力矩波動的技術問題。該轉子上設有多個永磁單元，及與各永磁單元一一對應的多個三角形的調節孔；所述永磁單元包括開設在轉子上的V形永磁槽，及嵌置在永磁槽內的兩個磁鋼；并且每個調節孔都位于對應永磁單元中的兩個磁鋼之間；所述調節孔與對應永磁單元中的兩個磁鋼的關系為：設兩個磁鋼分別為第一磁鋼、第二磁鋼；調節孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側的邊平行于第一磁鋼，位于第二磁鋼一側的邊與第二磁鋼互不平行。本實用新型提供的轉子，特別適用于電動汽車使用。
【專利說明】
電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子
技術領域
[0001]本實用新型涉及電機技術，特別是涉及一種電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子的技術。
【背景技術】
[0002]電動汽車是解決能源危機和環境污染的重要途徑。電動汽車用驅動電機制約著中國電動汽車的研發及其產業化進程。尤其在適用于電動汽車的高效能內置式永磁同步電機方面，存在著功率密度低，高速恒功率范圍窄、力矩波動大、過載能力低和可靠性差等缺陷，難以滿足要求。電動汽車用驅動電機制約著中國電動汽車的研發及其產業化進程。
[0003]齒槽力矩(也稱磁阻力矩)是自動化場合、機電一體化場合的調速系統中致命缺陷。現有的降低電機力矩波動方法主要有分數槽法、輔助槽法、輔助齒法、斜槽法、斜極法、閉口槽法和磁化槽楔法等，這些方法各有利弊，但總是難以有效消除齒槽效應。斜槽或斜極是最常用減小力矩波動的方法，但斜槽和斜極法對方波電機氣隙磁感應強度平頂寬度有影響，同時定子斜槽使生產工藝和結構復雜，使定子槽面積減小，降低出力，使銅耗增加，斜槽和斜極兩者均降低出力，并使電機的工藝和結構復雜，電機制造成本提高。
【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能降低齒槽引起的力矩波動，從而能降低機械振動、噪音的電動汽車電機的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，該轉子上設有多個永磁單元，所述永磁單元包括開設在轉子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內的兩個磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內的V形，并且永磁槽內的兩個磁鋼布設成尖頂部朝內的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉子的軸心對稱布設；
[0006]其特征在于:該轉子上開設有多個軸向貫通的調節孔，所述調節孔的數量與永磁單元的數量一致，每個調節孔對應一個永磁單元，并且每個調節孔都位于對應永磁單元中的兩個磁鋼之間；
[0007]所述調節孔為三角形孔，調節孔與對應永磁單元中的兩個磁鋼的關系為:設位于逆時針一側的磁鋼為第一磁鋼，位于順時針一側的磁鋼為第二磁鋼;調節孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側的邊為X邊，位于第二磁鋼一側的邊為Y邊，調節孔的Y邊的外端與第二磁鋼之間的間距為BI，調節孔的Y邊的內端與第二磁鋼之間的間距為B2，則調節孔的X邊平行于第一磁鋼，調節孔的Y邊與第二磁鋼互不平行，并且B2>B1。
[0008]進一步的，B1/B2在0.48至0.55之間。
[0009]本實用新型提供的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，采用在V型永磁槽的兩段磁鋼間設置與磁極徑向軸線偏心的三角形調節孔的方式獲得定子鐵心斜槽、轉子永磁磁極斜極或者定轉子間采用不均勻氣隙等工藝和結構復雜的同樣效果，使d軸(磁極軸線)與q軸(相鄰磁極中心線)的徑向力趨于平衡，能有效地消除齒槽效應，降低齒槽引起的力矩波動，從而能降低機械振動、噪音和反電勢諧波，減少鐵心損耗，實現電機高效、高功率密度、高可靠性、寬調速、低噪、低波動平穩運行等特點。
【附圖說明】

[0010]圖1是本實用新型實施例的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子的徑向截面圖；
[0011]圖2是采用了本實用新型實施例的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子的額定輸出功率均為46KW的電機的力矩波動曲線圖，其中的橫軸Θ為力矩角，豎軸Tcog為力矩。
【具體實施方式】
[0012]以下結合【附圖說明】對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍，本實用新型中的頓號均表示和的關系。
[0013]如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，該轉子I上設有多個永磁單元，所述永磁單元包括開設在轉子上的永磁槽2，及嵌置在永磁槽內的兩個磁鋼3，所述永磁槽2呈尖頂部朝內(朝內是指朝向轉子軸心方向)的V形，并且永磁槽內的兩個磁鋼3布設成尖頂部朝內的V形，各永磁單元的永磁槽2圍繞轉子的軸心對稱布設；
[0014]其特征在于:該轉子I上開設有多個軸向貫通的調節孔4，所述調節孔4的數量與永磁單元的數量一致，每個調節孔對應一個永磁單元，并且每個調節孔都位于對應永磁單元中的兩個磁鋼3之間；
[0015]所述調節孔4為三角形孔，調節孔4與對應永磁單元中的兩個磁鋼3的關系為:設位于逆時針一側的磁鋼3為第一磁鋼，位于順時針一側的磁鋼3為第二磁鋼，調節孔4的三條邊中，位于第一磁鋼3—側的邊為X邊，位于第二磁鋼3—側的邊為Y邊，調節孔4的Y邊的外端與第二磁鋼3之間的間距為BI，調節孔4的Y邊的內端與第二磁鋼3之間的間距為B2，則調節孔4的X邊平行于第一磁鋼3，調節孔4的Y邊與第二磁鋼3互不平行，并且B2>B1，并且B1/B2在
0.48至0.55之間，BI和B2越窄，磁路也越飽和，有效磁通及出力也會相應的減少，調節BI與B2的比值，能有效的削弱磁阻力矩，從而能抑制齒槽引起的力矩波動。
[0016]本實用新型實施例獲得了與定子鐵心斜槽、轉子永磁磁極斜極或者定轉子間采用不均勻氣隙等工藝和結構復雜的措施同樣的效果，減小了氣隙磁導的變化，從而減小了當轉子旋轉時氣隙磁場儲能的變化，使d軸與q軸徑向力趨于平衡，削弱了磁阻力矩(即齒槽力矩)這一電動汽車驅動系統中致命缺陷，抑制了齒槽引起的力矩波動，能顯著減小轉子高速運行時的噪音、機械振動和定子鐵心變形，特別是可顯著減小反電勢諧波分量，能有效降低反電勢總諧波失真THD(Total Harmonic Distort1n)，有利于電機頻繁啟動，能提高效率、過載能力和功率密度。
[0017]圖2是采用了本實用新型實施例的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子的額定輸出功率均為46KW的電機的力矩波動曲線圖，其中的橫軸Θ為力矩角，豎軸Tcog為力矩；
[0018]如圖2所示，采用了本實用新型實施例的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子的電機相比現有電機，輸出功率、電流、效率和力矩波動均有明顯改善，電機徑向力趨于平衡，能降低機械振動，可顯著減小轉子高速運時的離心力，有利于電機頻繁啟動，提高過載能力，有效提高電機的綜合性能，能滿足電動汽車驅動要求，實現高功率密度、低噪、低力矩波動、寬調速小型輕量化和平穩運行等特點。
【主權項】
1.一種電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，該轉子上設有多個永磁單元，所述永磁單元包括開設在轉子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內的兩個磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內的V形，并且永磁槽內的兩個磁鋼布設成尖頂部朝內的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉子的軸心對稱布設； 其特征在于:該轉子上開設有多個軸向貫通的調節孔，所述調節孔的數量與永磁單元的數量一致，每個調節孔對應一個永磁單元，并且每個調節孔都位于對應永磁單元中的兩個磁鋼之間； 所述調節孔為三角形孔，調節孔與對應永磁單元中的兩個磁鋼的關系為:設位于逆時針一側的磁鋼為第一磁鋼，位于順時針一側的磁鋼為第二磁鋼;調節孔的三條邊中，位于第一磁鋼一側的邊為X邊，位于第二磁鋼一側的邊為Y邊，調節孔的Y邊的外端與第二磁鋼之間的間距為BI，調節孔的Y邊的內端與第二磁鋼之間的間距為B2，則調節孔的X邊平行于第一磁鋼，調節孔的Y邊與第二磁鋼互不平行，并且B2>B1。2.根據權利要求1所述的電動汽車電機的低波動內置式V型永磁轉子，其特征在于:B1/B2在0.48至0.55之間。
【文檔編號】H02K1/27GK205725211SQ201620537545
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】林德芳
【申請人】上海川也電機有限公司