永磁同步電動(dòng)機(jī)及具有其的電動(dòng)汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種永磁同步電動(dòng)機(jī)及具有其的電動(dòng)汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電機(jī)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(duì)稱分布，也即磁極中心對(duì)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(shì)波形和空載損耗。
[0003]但是現(xiàn)有的技術(shù)僅僅針對(duì)空載運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。而對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)來說，空載運(yùn)行的比例較少，且現(xiàn)有優(yōu)化對(duì)負(fù)載運(yùn)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(fù)載輸出轉(zhuǎn)矩的永磁同步電動(dòng)機(jī)及具有其的電動(dòng)汽車。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種永磁同步電機(jī)，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(gè)磁體部，轉(zhuǎn)子的外周面上設(shè)置有多個(gè)凹陷部以與定子的內(nèi)周面之間形成非均勻氣隙，每個(gè)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(jī)用作電動(dòng)機(jī)時(shí)，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(dòng)方向偏離中心線A度電角度，其中30〈A〈60。
[0006]進(jìn)一步地，永磁同步電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時(shí)，中心線以轉(zhuǎn)子的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)一步地，40〈A〈50。
[0008]進(jìn)一步地，A= 45。
[0009]進(jìn)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(jìn)一步地，磁體部包括兩個(gè)永磁體，兩個(gè)永磁體分別設(shè)置于中心線的兩側(cè)，兩個(gè)永磁體相對(duì)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(jìn)一步地，磁體部安裝在轉(zhuǎn)子本體的周面上。
[0012]進(jìn)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(jìn)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(zhǎng)_;在以轉(zhuǎn)子的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏離中心線α度機(jī)械角度處，轉(zhuǎn)子的外周面與轉(zhuǎn)子的中心之間的距離為L(zhǎng)a，其中，La= Lnin+(Lnax-Lnin)* I sin (4α ) I ο
[0014]進(jìn)一步地，在最小氣隙處，氣隙在轉(zhuǎn)子的徑向上延伸的長(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)汽車，電動(dòng)汽車包括上述的永磁同步電機(jī)。
[0016]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，針對(duì)永磁同步電機(jī)在負(fù)載運(yùn)行的情況下，由于定子線圈所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)的最強(qiáng)處沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)方向偏離中心線度30至60度電角度，從而在電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行情況下磁場(chǎng)的最強(qiáng)處對(duì)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(jī)在負(fù)載運(yùn)行情況下的輸出轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)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(shí)施例的永磁同步電機(jī)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(shí)施方式】
[0021 ] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022]結(jié)合圖1所示，本實(shí)施例的永磁同步電機(jī)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(gè)磁體部12，轉(zhuǎn)子10的外周面上設(shè)置有多個(gè)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(gè)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(jī)用作電動(dòng)機(jī)時(shí)，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(dòng)方向偏離中心線A度電角度，其中30〈A〈60。
[0024]針對(duì)永磁同步電機(jī)在負(fù)載運(yùn)行的情況下，由于定子線圈所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)的最強(qiáng)處沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)方向偏離中心線度30至60度電角度，從而使在電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行情況下磁場(chǎng)的最強(qiáng)處對(duì)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(jī)在負(fù)載運(yùn)行情況下的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0025]永磁同步電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時(shí)，中心線以轉(zhuǎn)子10的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)的磁場(chǎng)最強(qiáng)處對(duì)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(jī)的負(fù)載運(yùn)行情況下磁場(chǎng)的最強(qiáng)處更加接近非均勻氣隙的最小氣隙處，40〈A〈50。
[0027]本實(shí)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(gè)永磁體，兩個(gè)永磁體分別設(shè)置于中心線的兩側(cè)，兩個(gè)永磁體相對(duì)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(shí)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(zhǎng)_;在以轉(zhuǎn)子10的軸線為中心沿轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏離中心線α度機(jī)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L(zhǎng)a，凹陷部13的底壁的