CN108631517A - 一种永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机，包括轴、壳体、定子和转子，所述定子设在壳体内，转子设在轴上，所述转子包括铁芯和设在铁芯内的磁钢，所述磁钢表面上设有温度传感器，轴的一端设有动环，壳体内设有与动环相接触的固定环，所述温度传感器与动环相连，所述壳体上设有与固定环相连的温度传递线束。该永磁同步电机结构设计合理，电机转子带有磁钢温度检测结构，实现对转子磁钢各种工况下的温度的测试监控，实现监控到电机温度，避免转子磁钢温度过热造成磁钢失磁风险，保证汽车上的驱动电机的可靠性，使电机总在理想的温度下运行，有利于电机效率、寿命等性能的提高。

Description

一种永磁同步电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种具有温度检测功能的永磁同步电机。

背景技术

新能源电动汽车成为目前主流的汽车发展方向并逐步发展起来。永磁同步电机因为具有高效率、高功率密度以及良好的调速性能，成为电动汽车驱动电机的主流配置。

永磁同步电机大多为内转子结构，转子内部有磁钢，而磁钢的特性存在电机工作过程中，因为电机温度的升高而导致磁钢失磁的风险，磁钢一旦失磁，电机效率会大大下降，影响整车的续航里程和整车寿命。这在电机设计过程中和电机使用过程中的各种工况下的磁钢温度提出了很大的要求；目前新能源汽车电机行业对转子磁钢温度变化检测验证处于空白阶段，这给电机设计和使用带来了很大的风险，不利于电机性能的稳定性。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁同步电机，其可对电机转子磁钢温度进行实时监控。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该永磁同步电机，包括轴、壳体、定子和转子，所述定子设在壳体内，转子设在轴上，所述转子包括铁芯和设在铁芯内的磁钢，所述磁钢表面上设有温度传感器，轴的一端设有动环，壳体内设有与动环相接触的固定环，所述温度传感器与动环相连，所述壳体上设有与固定环相连的温度传递线束。

进一步的，所述轴上设有与动环相通的通孔，温度传感器线束穿过通孔与动环相连。

所述固定环固定在壳体内，温度传递线束设在固定环上。

所述轴上设有用于定位转子的转子挡板，所述温度传感器设在磁钢端部表面上，温度传感器位于磁钢和转子挡板之间。

所述壳体包括前端盖和定子机壳以及后端盖，前端盖和后端盖分别设在定位机壳的两端，所述轴通过轴承设在前端盖和后端盖上，固定环设在后端盖上。

还包括电机控制器，所述温度传递线束与电机控制器相连。

所述动环上设有凹槽，所述动环的凹槽卡在轴的端部。

所述转子挡板上对应温度传感器设有定位槽。

所述轴上的通孔包括相连通的中心孔和侧孔，铁芯和转子挡板之间的间隙与侧孔相对齐。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该永磁同步电机结构设计合理，电机转子带有磁钢温度检测结构，实现对转子磁钢各种工况下的温度的测试监控，实现监控到电机温度，避免转子磁钢温度过热造成磁钢失磁风险，保证汽车上的驱动电机的可靠性，使电机总在理想的温度下运行，有利于电机效率、寿命等性能的提高。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明电机剖视示意图。

图2为本发明电机局部剖视示意图。

图3为本发明电机截面示意图。

图中：

1.轴、2.转子挡板Ⅰ、3.铁芯、4.磁钢、5.温度传感器、6.转子挡板Ⅱ、7.轴性挡圈、8.螺母、9.轴承、10.旋变转子、11.动环、12.前端盖、13.定子绕组、14.定子铁芯、15.定子机壳、16.固定头、17.固定螺钉、18.动力线、19.动力线端子、20.定位螺钉、21.接线板、22.旋变螺钉、23.旋变定子、24.固定环、25.盖板、26.温度线固定头、27.固定环螺钉、28.后端盖。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，一种带磁钢温度检测的内转子永磁同步电机多用于新能源汽车电机，电机转子带有磁钢温度检测结构，实现对转子磁钢各种工况下的温度的测试监控。

该永磁同步电机，包括轴1、壳体、定子和转子，定子设在壳体内，转子设在轴1上，定子位于转子外部，转子包括铁芯3和设在铁芯3内的磁钢4，磁钢4表面上设有温度传感器5，轴1的一端设有动环11，壳体内设有与动环相接触的固定环24，温度传感器5与动环11相连，壳体上设有与固定环相连的温度传递线束。

壳体包括前端盖12和定子机壳15以及后端盖28，前端盖12和后端盖28分别固定在定位机壳的两端，前端盖和后端盖内均设有轴承室，轴承室内设有轴承9，轴通过轴承定位在前端盖和后端盖上；前端盖和后端盖的外圆上均设有止口支撑定子。

后端盖28上设有固定定子绕组13的接线板21和固定旋变定子23的结构，定子铁芯14上缠绕有定子绕组13，定子铁芯固定在定子机壳内，接线板21通过定位螺钉20固定在后端盖28上，动力线18的固定头16通过螺纹固定在后端盖上，动力线穿过固定头，动力线端子19与接线板相连，接线板21与定子绕组13相连。

动环11上设有凹槽，动环11的凹槽卡在轴的端部，在轴的端部位于动环的内侧设有旋变转子10，后端盖28上对应旋变转子通过旋变螺钉22固定有旋变定子23。

固定环24通过固定环螺钉27固定在后端盖上，温度传递线束定位在固定环上，温度线固定头26定位在后端盖28上与温度传递线束相连，后端盖上通过固定螺钉17固定有盖板25，保证密封性，防止外部粉尘进入电机内部，保证电机稳定可靠性。

轴1上设有用于定位转子的转子挡板Ⅰ2和转子挡板Ⅱ6，轴上设有台阶，转子挡板Ⅰ与轴的台阶面配合定位，转子挡板Ⅰ和转子挡板Ⅱ均套在轴上，转子位于转子挡板Ⅰ和转子挡板Ⅱ之间，转子挡板Ⅱ的外侧通过设在轴上的轴性挡圈7和螺母8固定。

轴1上设有与动环相通的通孔，温度传感器线束穿过通孔与动环11相连。温度传感器5设在磁钢4端部表面上，温度传感器5位于磁钢4和转子挡板Ⅱ6之间。

转子挡板11上对应温度传感器设有定位槽；轴上的通孔包括相连通的中心孔和侧孔，铁芯3和转子挡板11之间的间隙与侧孔相对齐。

定子机壳15固定定子铁芯，电机通过动力线出入电流到定子绕组，使定子绕组形成旋转磁场。轴上设有中孔，引出温度传感器线，固定在动环11上；转子在轴承支撑下受定子磁场交互作用产生转动并通过轴输出转矩，旋变转子和动环固定在轴上，跟轴一起同步旋转。磁钢设在铁芯内部，温度传感器贴在磁钢表面，时刻感应磁钢表面的温度。

转子动环11固定在转子轴上，温度传感器引出线固定在动环上，动环上的温度传感器温度数据传导至固定环24上。固定环上，设有引出线，将在动环上的温度传感器温度数据输出电机外部，同时温度线通过固定头固定在后盖上，温度传递线束与电机控制器相连。

温度传感器贴在磁钢表面，电机工作时，转子发热，磁钢温度上升，温度传感器感应磁钢表面的温度数据，通过温度传感器上的线束传递到转子动环上，同时动环上的数据传导到设在后盖上的固定环上，并固定环上数据通过线束传递到电机外部控制器上，这样电机工作过程中实时监控到电机温度，从而达到保护磁钢温度过热，造成磁钢失磁的风险，保证汽车上的驱动电机的可靠性。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种永磁同步电机，包括轴、壳体、定子和转子，所述定子设在壳体内，转子设在轴上，所述转子包括铁芯和设在铁芯内的磁钢，其特征在于：所述磁钢表面上设有温度传感器，轴的一端设有动环，壳体内设有与动环相接触的固定环，所述温度传感器与动环相连，所述壳体上设有与固定环相连的温度传递线束。

2.如权利要求1所述永磁同步电机，其特征在于：所述轴上设有与动环相通的通孔，温度传感器线束穿过通孔与动环相连。

3.如权利要求1所述永磁同步电机，其特征在于：所述固定环固定在壳体内，温度传递线束设在固定环上。

4.如权利要求2所述永磁同步电机，其特征在于：所述轴上设有用于定位转子的转子挡板，所述温度传感器设在磁钢端部表面上，温度传感器位于磁钢和转子挡板之间。

5.如权利要求1所述永磁同步电机，其特征在于：所述壳体包括前端盖和定子机壳以及后端盖，前端盖和后端盖分别设在定位机壳的两端，所述轴通过轴承设在前端盖和后端盖上，固定环设在后端盖上。

6.如权利要求1所述永磁同步电机，其特征在于：还包括电机控制器，所述温度传递线束与电机控制器相连。

7.如权利要求2所述永磁同步电机，其特征在于：所述动环上设有凹槽，所述动环的凹槽卡在轴的端部。

8.如权利要求4所述永磁同步电机，其特征在于：所述转子挡板上对应温度传感器设有定位槽。

9.如权利要求4所述永磁同步电机，其特征在于：所述轴上的通孔包括相连通的中心孔和侧孔，铁芯和转子挡板之间的间隙与侧孔相对齐。