一种高效永磁轮毂电机定转子结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108092429A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201810024859.4(22)申请日2018.01.11(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人戈宝军刘卢燕王立坤陶大军刘海涛陈鑫磊毕达窦庆鹏(51)Int.Cl.H02K1/27(2006.01)H02K1/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称机的有效气隙面积，提高电机的转矩密度。一种高效永磁轮毂电机定转子结构(57)摘要一种高效永磁轮毂电机定转子结构，它包括转轴、内定子铁心、内气隙、转子铁心、外气隙、外定子铁心、主永磁体、辅助永磁体等。所述内定子铁心套设在所述转轴上，所述转子铁心套设在所述内定子铁心上，所述外定子铁心套设在所述转子铁心上，所述主永磁体嵌入到所述转子铁心内，形成V型结构，所述辅助永磁体分别嵌套在所述转子铁心内、外表面处，形状设计为梭型或菱形；本发明的优点是：同一个转子铁心可在内、外两种转子模式间进行切换，使轮毂电机同时兼具了外转子电机转矩大和内转子电机速度高的优点，适用于更多工况。主、副永磁体的组合提供了较大的磁通面积，充分利用了转子铁心的内部空间，提高了效率和功率因素。梭型辅助永磁体的弧形表面，能明显改善气隙磁场和绕组反电动势波形，降低涡流损耗和转矩脉动，使气隙磁密波形更加接近于正弦波；隔磁条、块和椭圆散热孔CN108092429A的实际，有效的减少了漏磁通。双气隙增大了电CN108092429A权利要求书1/1页1.一种高效永磁轮毂电机定转子结构，其特征在于，所述永磁轮毂电机结构包括转轴、内定子铁心、转子铁心、外定子铁心、主永磁体、辅助永磁体、散热孔等，所述内定子铁心套设在所述转轴上，所述转子铁心套设在所述内定子铁心上，所述外定子铁心套设在所述转子铁心上，所述主永磁体嵌入到所述转子铁心内，所述辅助永磁体分别嵌套在所述转子铁心内、外表面处，所述散热孔均匀设置在所述两用转子铁心上辅助永磁体附近。2.根据权利要求1所述的一种高效永磁轮毂电机定转子结构，其特征在于，所述的转子铁心在内定子绕组通电工作时作为外转子驱动电机，提供较高转速，在外定子绕组通电工作时作为内转子驱动电机，提供较高转矩。3.根据权利要求1所述的一种高效永磁轮毂电机定转子结构，其特征在于，所述的主永磁体为内置式，两端设置有隔磁桥，当所述转子铁心用作外转子时，相邻较近的两块永磁体形成一组小v结构，与内定子铁心部分构成完整磁路；当所述转子铁心用作内转子时，相邻较远的两块永磁体形成一组大v结构，与外定子铁心部分形成完整磁路。4.根据权利要求1所述的一种高效永磁轮毂电机定转子结构，其特征在于，所述的辅助永磁体为梭型以改善气隙磁场，使气隙磁密波形更接近于正弦波，同时按表面内置式的形式嵌放在所述两用转子的内外表面，不仅能提高转子机械强度，减小离心力较大时永磁体脱落的危险，还可以起到辅助所述主永磁体的作用，增强磁密，提高功率因素，减小齿槽转矩及电机的振动噪声；当需要考虑加工制造的方便是，还可将所述副永磁体的形状简化为菱形，以降低工艺要求。5.根据权利要求1所述的一种高效永磁轮毂电机定转子结构，其特征在于，所述的散热孔为椭圆形，均匀分布在所述转子铁心上，起到良好的散热、减重、减少漏磁的作用。2CN108092429A说明书1/3页一种高效永磁轮毂电机定转子结构技术领域[0001]本发明涉及轮毂电机技术领域，具体涉及一种高效永磁轮毂电机定转子结构。背景技术[0002]随着能源短缺和环境污染问题的日益突出，节能环保的新能源汽车逐渐成为当今世界汽车工业的发展趋势。轮毂电机驱动系统因其结构简单、尺寸紧凑，传动效率高等特点被誉为电动汽车的最终驱动方式。能够用作轮毂电机的电机有直流电机、感应电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等多种电机，其中永磁同步电机具有体积小、质量轻、响应快、效率高等优点，成为新能源汽车轮毂电机的最佳选择。[0003]按照驱动电机转子类型不同，轮毂电机可以分为高速内转子电机和低速外转子电机两类。高速内转子轮毂电机最高转速为15000r/min。实际常配合减速装置使用，以达到减速增扭的要求，但引入的减速机构磨损较快，不易维护，容易缩短轮毂电机使用寿命。低速外转子轮毂电机最高转速为2000r/min，无需配减速机构，传动效率进一步提高，但汽车起步、爬坡时对电机转矩的需求较大，容易引起大电流，从而对动力电池和永磁体造成破坏。[0004]因电动汽车运行工况复杂，且需满足快速起动、加速、爬坡和频繁起停等要求，所以要求轮毂电机不仅要具有较高的转矩密度，还应具有较宽的调速范围和较强过载能力，如果能够将内转子轮毂电机和外转子轮毂电机各