CN112865367A - 一种用于电动汽车的永磁电机转子结构 - Google Patents

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岳卫东
庄龙
刘强
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Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车的永磁电机转子结构，包括铁芯、第一磁钢槽组、第二磁钢槽组、第一磁钢组、第二磁钢组和磁障，所述磁障、第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组均固定在铁芯上，所述第一磁钢组以及第二磁钢组分别镶嵌在第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组内，所述第一磁钢槽组夹角范围在115°~175°之间，所述第二磁钢槽组的夹角范围在75°~120°之间，所述磁障至少有一处放置在第二磁钢组中间。本发明的有益效果为：1.通过将传统“V+一”转子结构中的“一”字形状磁钢组改为“v”字形，增大了磁钢利用率，提高了高转速下材料的屈服强度；2.通过设置磁障，起到隔磁作用，提高了磁钢的利用率。

Description

一种用于电动汽车的永磁电机转子结构
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及到一种用于电动汽车的永磁电机转子结构。
背景技术
随着全球范围内汽车保有量的迅速增加，汽车尾气排放的加剧，由此带来的资源与环境 问题日益突出，因此世界上各大院校所属科研机构及整车厂纷纷把新能源电动汽车的研发作为科研重点。而目前电动汽车用驱动电机追求高功率密度、高效率和低成本，为了达到以上几个目标，需对电机转子磁路结构进行深度优化，提高电机的磁阻转矩和降低气隙磁密谐波含量。
如中国专利公开号为CN202260721U的一种永磁电机内置式转子结构，通过采用“V+一”转子磁路结构，结构简洁，可以减小气隙磁密波形畸变率，降低电机转矩脉动。然而，该专利在高转速时转子的材料屈服强度较差，存在“一”字形状磁钢较小以及转子磁钢空间利用率不高的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：转子结构在高转速下材料屈服强度差以及磁钢利用率低，提供了一种用于电动汽车的永磁电机转子结构。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种用于电动汽车的永磁电机转子结构，包括铁芯、第一磁钢槽组、第二磁钢槽组、第一磁钢组、第二磁钢组和磁障，所述磁障、第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组均固定在铁芯上，所述第一磁钢组以及第二磁钢组分别镶嵌在第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组内，所述第一磁钢槽组夹角范围在115°~175°之间，所述第二磁钢槽组的夹角范围在75°~120°之间，所述磁障至少有一处放置在第二磁钢组中间。通过将传统“V+一”转子结构中的“一”字形状磁钢组，即第一磁钢组改为“v”字形，增大了磁钢利用率，提高了高转速下材料的屈服强度；第一磁钢组与第二磁钢组在上述夹角范围内屈服强度达到最高。
作为优选，所述第一磁钢槽组的夹角大于第二磁钢槽组的夹角。即第一磁钢槽组夹角为115°~120°之间时，第二磁钢槽组夹角不能达到120°，第二磁钢槽组夹角始终小于第一磁钢槽组。
作为优选，所述第一磁钢组的磁钢厚度在2mm~6mm之间，所述第二磁钢组磁钢厚度在3mm~9mm之间。
作为优选，所述磁障沿第二磁钢组的对称线对称，其形状为长方形或者长方形和半圆的组合。磁障的特殊形状能更好得起到隔磁作用。
作为优选，所述磁钢为永磁体或铁氧体。永磁体是指在开路状态下能长期保留较高剩磁的磁体；铁氧体多属半导体，电阻率远大于一般金属磁性材料，具有涡流损失小的优点。
作为优选，所述铁芯为硅钢片叠装而成。硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，可以产生较大的磁感应强度。
作为优选，所述第一磁钢组以及第二磁钢组的对称线为同一直线。
作为优选，所述磁障的磁导率小于铁芯的磁导率。
本发明的有益效果为：1. 通过将传统“V+一”转子结构中的“一”字形状磁钢组改为“v”字形，增大了磁钢利用率，提高了高转速下材料的屈服强度；2.通过设置磁障，起到隔磁作用，提高了磁钢的利用率。
附图说明
图1为实施例一转子结构示意图。
其中：1.铁芯、2.第一磁钢组、3.第二磁钢组、4.第一磁钢槽组、5.磁障、6.第二磁钢槽组。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
实施例一：
一种用于电动汽车的永磁电机转子结构，如图1所示，包括铁芯1、第一磁钢槽组4、第二磁钢槽组6、第一磁钢组2、第二磁钢组3和磁障5，磁障5、第一磁钢槽组4以及第二磁钢槽组6均固定在铁芯1上，第一磁钢组2以及第二磁钢组3分别镶嵌在第一磁钢槽组4以及第二磁钢槽组6内，第一磁钢槽组4夹角范围在115°~175°之间，第二磁钢槽组6的夹角范围在75°~120°之间，磁障5至少有一处放置在第二磁钢组3中间。通过将传统“V+一”转子结构中的“一”字形状磁钢组，即第一磁钢组2改为“v”字形，增大了磁钢利用率，提高了高转速下材料的屈服强度；第一磁钢组2与第二磁钢组3在上述夹角范围内屈服强度达到最高。
第一磁钢槽组4的夹角大于第二磁钢槽组6的夹角。即第一磁钢槽组4夹角为115°~120°之间时，第二磁钢槽组6夹角不能达到120°，第二磁钢槽组6夹角始终小于第一磁钢槽组4。
第一磁钢组2的磁钢厚度在2mm~6mm之间，第二磁钢组3磁钢厚度在3mm~9mm之间。
磁障5沿第二磁钢组3的对称线对称，其形状为长方形或者长方形和半圆的组合。磁障5的特殊形状能更好得起到隔磁作用。
磁钢为永磁体或铁氧体。永磁体是指在开路状态下能长期保留较高剩磁的磁体；铁氧体多属半导体，电阻率远大于一般金属磁性材料，具有涡流损失小的优点。
铁芯1为硅钢片叠装而成。硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，可以产生较大的磁感应强度。
第一磁钢组2以及第二磁钢组3的对称线为同一直线。
磁障5的磁导率小于铁芯1的磁导率。
本发明的有益效果为：1. 通过将传统“V+一”转子结构中的“一”字形状磁钢组改为“v”字形，增大了磁钢利用率，提高了高转速下材料的屈服强度；2.通过设置磁障5，起到隔磁作用，提高了磁钢的利用率。
以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，包括铁芯、第一磁钢槽组、第二磁钢槽组、第一磁钢组、第二磁钢组和磁障，所述磁障、第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组均固定在铁芯上，所述第一磁钢组以及第二磁钢组分别镶嵌在第一磁钢槽组以及第二磁钢槽组内，所述第一磁钢槽组夹角范围在115°~175°之间，所述第二磁钢槽组的夹角范围在75°~120°之间，所述磁障至少有一处放置在第二磁钢组中间。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述第一磁钢槽组的夹角大于第二磁钢槽组的夹角。
3.根据权利要求2所述的第一磁钢组和第二磁钢组结构，其特征在于，所述第一磁钢组的磁钢厚度在2mm~6mm之间，所述第二磁钢组磁钢厚度在3mm~9mm之间。
4.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述磁障沿第二磁钢组的对称线对称，其形状为长方形或者长方形和半圆的组合。
5.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述磁钢为永磁体或铁氧体。
6.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述铁芯为硅钢片叠装而成。
7.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述第一磁钢组以及第二磁钢组的对称线为同一直线。
8.根据权利要求1所述的用于电动汽车的永磁电机转子结构，其特征在于，所述隔磁槽的磁导率小于铁芯的磁导率。
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