一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，包括定子、由轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心組成的轉(zhuǎn)子，所述定子采用分布式繞組，所述轉(zhuǎn)子的每個磁極包括沿徑向方向平行分布的三個一字型永磁體，所述永磁體的磁化方向與轉(zhuǎn)子徑向方向一致，磁化方式為平行充磁，所述永磁體鑲嵌在沿轉(zhuǎn)子徑向方向平行分布的三個U形隔磁槽中，轉(zhuǎn)子的每個磁極的三個永磁體磁化方向相同，相鄰兩個磁極的永磁體磁化方向相反，所述轉(zhuǎn)子的鐵心于相鄰兩極之間設(shè)置一條徑向隔磁槽。本實用新型減少了永磁體的端部漏磁，增加氣隙磁密的正弦程度,所述轉(zhuǎn)子相鄰兩極間徑向隔磁槽的設(shè)計，有效削弱了永磁體的極間漏磁，可增加永磁轉(zhuǎn)矩，提高電動機(jī)的功率密度，減少單位功率的成本。
【專利說明】
一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前混合動力公交車牽引用電機(jī)大都采用感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)和稀土永磁同步電機(jī)，但是工程上都存在一定的缺陷。感應(yīng)電動機(jī)由于效率和功率密度比較低，在公交車牽引應(yīng)用中逐漸減少，開關(guān)磁阻電機(jī)由于轉(zhuǎn)矩脈動和噪音過大只適用于特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，在性能指標(biāo)上，永磁同步電機(jī)具有功率密度高，轉(zhuǎn)矩脈動小和調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其單位成本一直高居不下，成為永磁同步電機(jī)廣泛應(yīng)用的其中一道障礙。
[0003]由于公交車自重較大，單純使用汽油發(fā)動機(jī)牽引功率不夠，汽油發(fā)動機(jī)需要較大轉(zhuǎn)速才能起動汽車，帶來較大的振動和噪聲。為解決這個問題在起動時永磁磁阻電機(jī)涉入牽引系統(tǒng)，增大系統(tǒng)啟動牽引力，使得公交車平順起動。永磁磁阻電機(jī)是一種高性價比的牽引用電機(jī)。永磁磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子采用內(nèi)置式永磁體結(jié)構(gòu)，相對于相同體積的永磁同步電機(jī)，具有更高的磁阻轉(zhuǎn)矩，永磁轉(zhuǎn)矩占電磁轉(zhuǎn)矩比例小。由于永磁轉(zhuǎn)矩所占比例下降，達(dá)到相同電磁轉(zhuǎn)矩所需永磁同步電機(jī)永磁體用相應(yīng)減小，使得電機(jī)總體成本下降。
[0004]目前永磁磁阻電機(jī)存在一個缺點(diǎn):永磁體漏磁系數(shù)較高，尤其是極間漏磁所占比例更大。使得永磁體使用率不高，不能充分利用永磁轉(zhuǎn)矩。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型是彌補(bǔ)上述技術(shù)所存在的不足之處，提供了一種新的混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)起動用永磁磁阻電機(jī)，以使得永磁磁阻電機(jī)在工況運(yùn)行時永磁體漏磁減小，可有效提高永磁體利用率，增大電磁轉(zhuǎn)矩。
[0006]本實用新型為解決問題采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，包括定子、由轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心組成的轉(zhuǎn)子，所述定子采用分布式繞組，所述轉(zhuǎn)子的每個磁極包括沿徑向方向平行分布的三個一字型永磁體，所述永磁體的磁化方向與轉(zhuǎn)子徑向方向一致，磁化方式為平行充磁，所述永磁體鑲嵌在沿轉(zhuǎn)子徑向方向平行分布的三個U形隔磁槽中，轉(zhuǎn)子的每個磁極的三個永磁體磁化方向相同，相鄰兩個磁極的永磁體磁化方向相反，所述轉(zhuǎn)子的鐵心于相鄰兩極之間設(shè)置一條徑向隔磁槽。
[0008]進(jìn)一步地，三塊永磁體沿充磁方向的厚度相等，外層永磁體和內(nèi)層永磁體的寬度相同，中層永磁體的寬度大于外層永磁體和內(nèi)層永磁體的寬度。
[0009 ]進(jìn)一步地，外層永磁體的寬度、中層永磁體的寬度及內(nèi)層永磁體的寬度比值為6:11:6。
[0010]與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0011]通過在每個磁極包括沿徑向方向平行分布三層永磁體，減少了永磁體的端部漏磁，增加氣隙磁密的正弦程度，所述轉(zhuǎn)子相鄰兩極間徑向隔磁槽的設(shè)計，有效削弱了永磁體的極間漏磁，可增加永磁轉(zhuǎn)矩，提高電動機(jī)的功率密度，減少單位功率的成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型所述一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型所述一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是圖2中A部分的放大示意圖。
[0015]1-定子，2-轉(zhuǎn)子，21-轉(zhuǎn)子鐵心，22-徑向隔磁槽，23-內(nèi)層永磁體，24-中層永磁體，25-外層永磁體，26-U形隔磁槽，27-轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0016]下面通過具體實施例對本實用新型的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0017]如圖1至圖3所示，一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，包括定子1、由轉(zhuǎn)軸27和轉(zhuǎn)子鐵心21組成的轉(zhuǎn)子2，所述定子I采用分布式繞組，所述轉(zhuǎn)子2的每個磁極包括沿徑向方向平行分布的三個一字型永磁體，所述永磁體的磁化方向與轉(zhuǎn)子2徑向方向一致，磁化方式為平行充磁，所述永磁體鑲嵌在沿轉(zhuǎn)子2徑向方向平行分布的三個U形隔磁槽26中，轉(zhuǎn)子2的每個磁極的三個永磁體磁化方向相同，相鄰兩個磁極的永磁體磁化方向相反，所述轉(zhuǎn)子2的鐵心于相鄰兩極之間設(shè)置一條徑向隔磁槽22。
[0018]三塊永磁體沿充磁方向的厚度相等，外層永磁體25和內(nèi)層永磁體23的寬度相同，中層永磁體24的寬度大于外層永磁體25和內(nèi)層永磁體23的寬度，具體而言，外層永磁體25的寬度、中層永磁體24的寬度及內(nèi)層永磁體23的寬度比值為6:11:6。
[0019]參見圖1，本實施例中，定子I的槽數(shù)Z為48，定子I的外徑D為262mm，定子I的內(nèi)徑d為162mm;轉(zhuǎn)子2的外徑Dr為160.8mm;轉(zhuǎn)子2的內(nèi)徑dr為70mm。
[0020]參見圖2，轉(zhuǎn)子鐵心21套裝在轉(zhuǎn)軸27上，通過定子繞組接通交流電源后，在所述永磁體形成的磁場，帶動轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子2帶動轉(zhuǎn)軸27轉(zhuǎn)動，從而將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
[0021]圖3僅示出了永磁磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子的一部分結(jié)構(gòu)，在實際中，一個完整的永磁磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子包括多個圖3中示出的部分，進(jìn)一步的，U形隔磁槽26的張開角度可根據(jù)實際情況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。
[0022]相鄰兩極間的徑向隔磁槽22長度Ld為50.4mm，寬度Lt為1mm。
[0023]參見圖2、圖3，本實施例中，內(nèi)層永磁體23的寬度L1SWmm，中層永磁體24的寬度L2為22mm，外層永磁體25的寬度L3為12mm，三層永磁體沿充磁方向的厚度均為h=3mm;各U形隔磁槽26用于鑲嵌永磁體部分的寬度為3mm，其余部分的寬度為2.5mm，以保持各永磁體的相對位置。
[0024]由于如今稀土永磁同步電機(jī)成本較高，本實施例提供的永磁磁阻電機(jī)對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義，采用上述方案，漏磁少，電動機(jī)的功率密度大，相應(yīng)的單位功率的成本也減少。
[0025]本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，包括定子(I)、由轉(zhuǎn)軸(27)和轉(zhuǎn)子鐵心(21)組成的轉(zhuǎn)子(2)，所述定子(I)采用分布式繞組，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)的每個磁極包括沿徑向方向平行分布的三個一字型永磁體，所述永磁體的磁化方向與轉(zhuǎn)子(2)徑向方向一致，磁化方式為平行充磁，所述永磁體鑲嵌在沿轉(zhuǎn)子(2)徑向方向平行分布的三個U形隔磁槽(26)中，轉(zhuǎn)子(2)的每個磁極的三個永磁體磁化方向相同，相鄰兩個磁極的永磁體磁化方向相反，所述轉(zhuǎn)子(2)的鐵心于相鄰兩極之間設(shè)置一條徑向隔磁槽(22)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，其特征在于:三塊永磁體沿充磁方向的厚度相等，外層永磁體(25)和內(nèi)層永磁體(23)的寬度相同，中層永磁體(24)的寬度大于外層永磁體(25)和內(nèi)層永磁體(23)的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力公交車起動用永磁磁阻電機(jī)，其特征在于:外層永磁體(25)的寬度、中層永磁體(24)的寬度及內(nèi)層永磁體(23)的寬度比值為6:11:6。
【文檔編號】H02K21/14GK205430015SQ201620106081
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】何智榮, 楊向宇, 謝寶忠, 司萌
【申請人】華南理工大學(xué)