永磁同步電動機及具有其的電動汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，具體而言，涉及一種永磁同步電動機及具有其的電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電機的氣隙分為均勻氣隙和非均勻氣隙兩種?，F(xiàn)有的非均勻氣隙均以磁極中心對稱分布，也即磁極中心對應(yīng)于非均勻氣隙的最小氣隙處，優(yōu)化了空載氣隙磁密波形和空載感應(yīng)電勢波形和空載損耗。
[0003]但是現(xiàn)有的技術(shù)僅僅針對空載運行特點進行優(yōu)化設(shè)計。而對于驅(qū)動電機來說，空載運行的比例較少，且現(xiàn)有優(yōu)化對負載運行特性改善不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種提高負載輸出轉(zhuǎn)矩的永磁同步電動機及具有其的電動汽車。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種永磁同步電機，包括轉(zhuǎn)子和套設(shè)在轉(zhuǎn)子的外部的定子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體和安裝在轉(zhuǎn)子本體上的多個磁體部，轉(zhuǎn)子的外周面上設(shè)置有多個凹陷部以與定子的內(nèi)周面之間形成非均勻氣隙，每個磁體部均具有沿轉(zhuǎn)子的徑向延伸的中心線，永磁同步電機用作電動機時，非均勻氣隙的最小氣隙處以轉(zhuǎn)子的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線A度電角度，其中30〈A〈60。
[0006]進一步地，永磁同步電機用作發(fā)電機時，中心線以轉(zhuǎn)子的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離非均勻氣隙的最小氣隙處A度電角度，其中30〈A〈60。
[0007]進一步地，40〈A〈50。
[0008]進一步地，A= 45。
[0009]進一步地，轉(zhuǎn)子本體上設(shè)置有插孔，插孔沿轉(zhuǎn)子的軸向延伸，磁體部安裝在插孔中。
[0010]進一步地，磁體部包括兩個永磁體，兩個永磁體分別設(shè)置于中心線的兩側(cè)，兩個永磁體相對于中心線向相反的方向傾斜以形成“V”字型排布，“V”字型的尖端指向轉(zhuǎn)子的中心。
[0011 ] 進一步地，磁體部安裝在轉(zhuǎn)子本體的周面上。
[0012]進一步地，凹陷部沿轉(zhuǎn)子的周向延伸，非均勻氣隙由凹陷部的周向延伸方向的中心向兩側(cè)逐漸減小。
[0013]進一步地，凹陷部的周向延伸方向的中心處為非均勾氣隙的最大氣隙處，在最小氣隙處，轉(zhuǎn)子的外周面與轉(zhuǎn)子的中心之間的距離在最大氣隙處，轉(zhuǎn)子的外周面與轉(zhuǎn)子的中心之間的距離為L_;在以轉(zhuǎn)子的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線α度機械角度處，轉(zhuǎn)子的外周面與轉(zhuǎn)子的中心之間的距離為La，其中，La= Lnin+(Lnax-Lnin)* I sin (4α ) I ο
[0014]進一步地，在最小氣隙處，氣隙在轉(zhuǎn)子的徑向上延伸的長度為Cl ;在非均勻氣隙的最大氣隙處，氣隙在轉(zhuǎn)子的徑向上延伸的長度為C2，其中C2為Cl的I至1.5倍。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電動汽車，電動汽車包括上述的永磁同步電機。
[0016]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，針對永磁同步電機在負載運行的情況下，由于定子線圈所產(chǎn)生的電磁場的影響，磁場的最強處沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離磁極的中心線，將非均勾氣隙的最小氣隙處設(shè)置為沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線度30至60度電角度，從而在電機的負載運行情況下磁場的最強處對應(yīng)非均勻氣隙的最小氣隙處或在最小氣隙的附近，提高了永磁同步電機在負載運行情況下的輸出轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了本發(fā)明的實施例的永磁同步電機的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0020]10、轉(zhuǎn)子；11、轉(zhuǎn)子本體；12、磁體部；13、凹陷部；20、定子。
【具體實施方式】
[0021 ] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0022]結(jié)合圖1所示，本實施例的永磁同步電機包括轉(zhuǎn)子10和套設(shè)在轉(zhuǎn)子10的外部的定子20，轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子本體11和安裝在轉(zhuǎn)子本體11上的多個磁體部12，轉(zhuǎn)子10的外周面上設(shè)置有多個凹陷部13以與定子20的內(nèi)周面之間形成非均勻氣隙，每個磁體部12均具有沿轉(zhuǎn)子10的徑向延伸的中心線。
[0023]永磁同步電機用作電動機時，非均勻氣隙的最小氣隙處以轉(zhuǎn)子10的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線A度電角度，其中30〈A〈60。
[0024]針對永磁同步電機在負載運行的情況下，由于定子線圈所產(chǎn)生的電磁場的影響，磁場的最強處沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離磁極的中心線，將非均勻氣隙的最小氣隙處設(shè)置為沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線度30至60度電角度，從而使在電機的負載運行情況下磁場的最強處對應(yīng)非均勻氣隙的最小氣隙處或在最小氣隙的附近，提高了永磁同步電機在負載運行情況下的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0025]永磁同步電機用作發(fā)電機時，中心線以轉(zhuǎn)子10的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動方向偏離非均勾氣隙的最小氣隙處A度電角度，其中30〈A〈60。以將永磁同步電機的磁場最強處對應(yīng)非均勻氣隙的最小氣隙處或在最小氣隙的附近，以提高發(fā)電效率。
[0026]為了使得在電機的負載運行情況下磁場的最強處更加接近非均勻氣隙的最小氣隙處，40〈A〈50。
[0027]本實施例采用了 A = 45。
[0028]如圖1所示，轉(zhuǎn)子本體11上設(shè)置有插孔，插孔沿轉(zhuǎn)子10的軸向延伸，磁體部12安裝在插孔中。
[0029]磁體部12包括兩個永磁體，兩個永磁體分別設(shè)置于中心線的兩側(cè)，兩個永磁體相對于中心線向相反的方向傾斜以形成“V”字型排布，“V”字型的尖端指向轉(zhuǎn)子10的中心。
[0030]還可以優(yōu)選地，磁體部12安裝在所述轉(zhuǎn)子本體11的周面上。
[0031]凹陷部13沿轉(zhuǎn)子10的周向延伸，非均勻氣隙由凹陷部13的周向延伸方向的中心向兩側(cè)逐漸減小。凹陷部13可以呈弧形，也可以為三角形。
[0032]本實施例中，凹陷部13的底壁的型線為正弦函數(shù)線型。
[0033]凹陷部13的周向延伸方向的中心處為非均勾氣隙的最大氣隙處，在最小氣隙處，轉(zhuǎn)子10的外周面與轉(zhuǎn)子10的中心之間的距離在最大氣隙處，轉(zhuǎn)子10的外周面與轉(zhuǎn)子10的中心之間的距離為L_;在以轉(zhuǎn)子10的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動方向偏離中心線α度機械角度處，轉(zhuǎn)子10的外周面與轉(zhuǎn)子10的中心之間的距離為La，凹陷部13的底壁的