一種內置式永磁同步電動機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于永磁電機領域，具體來說，設及一種內置式永磁同步電動機。
【背景技術】
[0002] 內置式永磁同步電動機具有功率密度高、轉矩輸出能力強、寬調速范圍W及效率 高等優點，在電動汽車驅動等領域中得到廣泛的應用，如Prius等商業化混合電動汽車中。 但內置式永磁同步電動機較大的轉矩脈動依然是有待解決的問題，轉矩脈動影響著電動機 運行時的損耗、噪聲及振動問題，從而影響電動汽車的效率及乘車的舒適度。因此，改善轉 矩脈動，降低損耗是目前內置式永磁同步電動機的研究熱點。
[0003] 為解決傳統內置永磁同步電動機轉矩質量問題，磁障設計是一種簡單，節約成本 且有效的改進措施。目前，對內置永磁同步電動機的轉子磁障設計可分為兩種:一是通過添 加磁障，磁阻的變化來改變主磁通路徑，從而使氣隙磁密分布更加正弦，達到減小轉矩脈動 的目的；二是通過隔磁磁橋，利用磁路飽和來限制漏磁，同樣達到提高氣隙磁密正弦度，減 小轉矩脈動的效果。但上述兩類方式的磁障設計，大多集中在轉矩脈動的改善，而未利用磁 障來提高轉矩輸出，甚至還會導致轉矩輸出的降低，此外多數磁障設計用來實現單一目標， 而未考慮多目標的性能改善。

【發明內容】

[0004] 技術問題:本發明所要解決的技術問題是:提供一種內置式永磁同步電動機，解決 了傳統的磁障設計降低轉矩脈動而未提高輸出轉矩W及單一性能改善的問題;通過多層組 合磁障，既改善氣隙磁密分布降低轉矩脈動，同時又提高了轉矩輸出能力，最終提高了內置 式永磁同步電動機的轉矩綜合性能。
[0005] 技術方案:為解決上述技術問題，本發明實施例采用的技術方案是：
[0006] -種內置式永磁同步電動機，該電動機包括定子、電樞繞組和轉子，電樞繞組采用 分布式繞于定子的齒上，轉子位于定子的空腔中；轉子上設有沿轉子周向布設的呈V型的永 磁體，永磁體兩端朝向定子;在每個永磁體中，永磁體的兩端分別設有第一磁障，永磁體外 側和內側設有一磁障組。
[0007] 作為優選例，所述的每個磁障組包括兩個第二磁障和一個第=磁障，兩個第二磁 障位于永磁體內側，兩個第二磁障沿永磁體中分線相互對稱，每個第二磁障呈尖端，第二磁 障從其與永磁體第一磁障的接觸處向永磁體中部延伸，且尺寸逐漸變小；第=磁障位于永 磁體外側;第=磁障和第二磁障分別位于第一磁障的兩側，且第=磁障、第二磁障和第一磁 障相通;另一第二磁障和另一第一磁障相通。
[000引作為優選例，所述的磁障組靠近轉子的邊緣。
[0009] 作為優選例，所述的第=磁障的截面為瓦片形。
[0010] 作為優選例，所述的轉子為軸向分段式，相鄰兩段轉子上的第=磁障設置在永磁 體的不同側。
[0011]有益效果:與現有技術相比，本發明實施例具有W下有益效果：
[001 ^ (1)多層磁障的組合能夠實現多目標優化轉矩性能，且磁障間相互協作，能夠強化 每層磁障的作用，磁障組起到的綜合效果將極大提高內置式永磁同步電動機的性能。
[0013] 本實施例中，永磁體末端的端部設置第一磁障。第一磁障通過形成的磁橋達到飽 和來減少磁通從永磁體末端閉合，提高有效磁通，限制了轉子漏磁，提高氣隙磁密，從而提 高電動機的輸出能力及過載能力。在永磁體內側設置對稱的第二磁障。磁力線經第二磁障 聚集后進入氣隙從而改善波形，諧波減少從而降低了轉矩脈動及鐵耗。第二磁障提高了氣 隙磁密波形的正弦度，從而提高了反電動勢的正弦度，減小了轉矩脈動，同時降低了電機的 鐵耗。在永磁體外側設置不對稱的第=磁障。第=磁障使得等效磁阻軸發生偏移，從而使得 磁阻轉矩分量相對于永磁轉矩分量的位置發生變化，兩者疊加的矢量和將得到提高，從而 使輸出轉矩提高。第=磁障使得永磁轉矩和磁阻轉矩得到充分利用，極大地提高了最大輸 出轉矩。=種磁障間互相配合，通過改變磁路的磁阻來引導磁力線的分布，達到預想的氣隙 磁密波形。同時，不同的磁障具有不同的效果，通過組合的形式實現多目標優化的能力。
[0014] (2)本實施例中的永磁體設置呈V型，提高聚磁效果，增加凸極率，從而提高電動機 功率密度及轉矩密度，且有效地拓寬了電機的調速范圍。
[0015] (3)轉子沿軸向分段設置，且每段轉子上的第=磁障不對稱設置。運使得轉矩脈動 成分在軸向上互相偏移一定的角度，疊加之后部分起到抵消的效果，能夠進一步減小電動 機的轉矩脈動，提高電機運行的平穩性。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明實施例的一橫向剖面圖；
[0017] 圖2為本發明實施例的另一橫向剖面圖；
[0018] 圖3為本發明實施例中永磁體和磁障的位置示意圖。
[0019 ] 其中：定子1、電樞繞組2、轉子3、永磁體4、第一磁障5、第二磁障6、第S磁障7。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖，對本發明實施例做更進一步的解釋。
[0021] 如圖1和圖3所示，本發明實施例的一種內置式永磁同步電動機，包括定子1、電樞 繞組2和轉子3。電樞繞組2采用分布式繞于定子1的齒上，轉子3位于定子1的空腔中；轉子3 上設有沿轉子3周向布設的呈V型的永磁體4,永磁體4兩端朝向定子1。在每個永磁體4中，永 磁體4的兩端分別設有第一磁障5，永磁體4外側和內側設有一磁障組。
[0022] 作為優選例，所述的每個磁障組包括兩個第二磁障6和一個第=磁障7,兩個第二 磁障6位于永磁體4內側，兩個第二磁障6沿永磁體4中分線相互對稱，每個第二磁障6呈尖 端，第二磁障6從其與永磁體第一磁障5的接觸處向永磁體4中部延伸，且尺寸逐漸變小;第 立磁障7位于永磁體4外側;第立磁障7和第二磁障6分別位于第一磁障5的兩側，且第立磁障 7、第二磁障6和第一磁障5相通;另一第二磁障6和另一第一磁障5相通。
[0023] 本實施例通過多層磁障的組合設置，即位于V型永磁體4端部的第一磁障5、位于永 磁體4內側的且對稱布設的第二磁障6 W及位于永磁體4外側