用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機制造技術

本實用新型專利技術公布了用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，包括殼體，在殼體兩端分別安裝有前端蓋和后端蓋，在殼體內部安裝有定子，在前端蓋和后端蓋上分別安裝有前軸承和后軸承，在前軸承和后軸承之間安裝有轉子軸，在轉子軸上至少安裝有一個轉子模塊，所述轉子模塊包括轉子鐵芯，在所述轉子鐵芯的側面安裝有一個定位磁鋼，在定位磁鋼兩側均安裝有非定位磁鋼，所述定位磁鋼和非定位磁鋼的磁極有0.4～0.6個定子齒距的偏移。本實用新型專利技術通過設置定位磁鋼，而定位磁鋼的磁極存在一定的偏移量，可以有效降低轉矩脈動，拖動負載時，提高其穩定性，減小抖動幅度，降低了電機的能耗，可使電機的轉矩脈動降低至1/6倍，從而提高電機運轉的平穩性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種永磁同步電機，具體是指用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機。
技術介紹
現有應用于電動汽車上的電機基本分為兩種，第一種為采用異步電機變頻驅動方式電機的轉速(轉子轉速)小于旋轉磁場的轉速，從而叫為異步電機，它和感應電機基本上是相同的，s=(ns-n)/ns, s為轉差率，ns為磁場轉速，η為轉子轉速；異步電機是由氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用產生電磁轉矩，從而實現機電能量轉換為機械能量的一種交流電機，異步電動機按照轉子結構分為兩種形式有鼠籠式、繞線式異步電動機；作電動機運行的異步電機，因其轉子繞組電流是感應產生的，又稱感應電動機。第二種為采用永磁同步電機同步發電機為了實現能量的轉換，需要有一個直流磁場。而產生這個磁場的直流電流，稱為發電機的勵磁電流。根據勵磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機，稱為他勵發電機，從發電機本身獲得勵磁電源的，則稱為自勵發電機。采用的永磁同步電機存在調速范圍較窄，不能滿足電動汽車的高速需求，需要加裝變速箱來滿足整車的性能需求的不足，加裝變速箱后，整體結構較復雜，體積較大，安裝不方便，并且成本較高，采用永磁同步電機的方式，永磁同步電機的額定轉速一般在3000rpm左右，最高轉速在6000rpm左右，同樣需要加裝變速箱，通過調整變速箱的檔位，來滿足整車不同工況下的需求。在電機轉動的過程中，瞬時輸出力矩隨時間不斷變化，但是卻圍繞某一平均值上下變動，這種現象就稱之為轉矩脈動，轉矩脈動大的話，拖動負載，其穩定性就低，簡單來說，就是抖動很大，而且也影響了速度的穩定性，電機能耗增加。
技術實現思路
本技術的目的在于提供用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，安裝在同步電機中，解決目前用于電動汽車的電機存在以上的問題。本技術的目的通過下述技術方案實現用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，包括殼體，在殼體兩端分別安裝有前端蓋和后端蓋，在殼體內部安裝有定子，在前端蓋和后端蓋上分別安裝有前軸承和后軸承，在前軸承和后軸承之間安裝有轉子軸，在轉子軸上至少安裝有一個轉子模塊，所述轉子模塊包括轉子鐵芯，轉子鐵芯由轉子沖片疊壓并用鉚釘固定形成圓筒狀結構，在所述轉子鐵芯的側面安裝有一個定位磁鋼，在定位磁鋼兩側均安裝有非定位磁鋼，所述定位磁鋼和非定位磁鋼的磁極有O. 4 O. 6個定子齒距的偏移。轉子沖片疊加并用鉚釘固定形成圓筒狀的轉子鐵芯，轉子鐵芯的軸線上設置有裝配孔，用于套裝在轉子軸上，在轉子鐵芯的外側壁上安裝有一個定位磁鋼，在其余位置上則安裝有非定位磁鋼，非定位磁鋼環繞在轉子鐵芯外偵lJ,非定位磁鋼與定位磁鋼將轉子鐵芯包裹在其內部；定位磁鋼的磁極有O. 4 O. 6個齒槽的偏移，磁極偏移后，形成非對稱磁路，每個磁極產生的轉矩脈動相互疊加消減，轉矩脈動最多可減少到1/6倍。所述定位磁鋼和非定位磁鋼通過轉子扣套固定在轉子鐵芯上。所述定位定位磁鋼和非定位磁鋼的磁極偏移量為O. 5個定子齒距。進一步講，作為優選的磁極偏移量，可以采用O. 5個定子齒距，此時，根據上述的計算，可以得知，在磁極偏移量為O. 5個定子齒距時，轉矩脈動可以減少1/6。在轉子模塊與前端蓋之間安裝有套裝在轉子軸上的前平衡環，在轉子模塊與后端蓋之間安裝有套裝在轉子軸上的后平衡環。通過在轉子軸上安裝前平衡環和后平衡環，在前平衡環和后平衡環之間安裝轉子模塊，前平衡環和后平衡環可以限定轉子模塊在轉子軸上的軸向運動，并保持轉子軸的動平衡。所述轉子模塊至少為兩塊，在轉子模塊之間安裝有套裝在轉子軸上的間隔環?！ぴ谒鲛D子軸穿過后端蓋的端部安裝有位置傳感器。在所述轉子軸穿過前端蓋的端部安裝有密封盤，密封盤與前端蓋構成迷宮密封結構。本技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果I本技術用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，通過在轉子模塊的轉子鐵芯上設置定位磁鋼，而定位磁鋼的磁極存在一定的偏移量，可以有效降低轉矩脈動，拖動負載時，提高其穩定性，減小抖動幅度，降低了電機的能耗，可使電機的轉矩脈動降低至1/6倍，從而提高電機運轉的平穩性；2本技術用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，通過在轉子軸上安裝前平衡環和后平衡環，在前平衡環和后平衡環之間安裝轉子模塊，前平衡環和后平衡環可以限定轉子模塊在轉子軸上的軸向運動，并保持轉子軸的動平衡；3本技術用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，可以更換轉子模塊的數量和定子的長度，從而可以輸出范圍更大的轉矩，有利于調速。附圖說明圖I為本技術半剖結構示意圖；圖2為本技術轉子模塊裝配示意圖。附圖中標記及相應的零部件名稱I-密封盤，2-如軸承，3-如端蓋，4-殼體，5-定子，6_后端蓋,7_位置傳感器,8_后軸承，9-轉子軸，10-后平衡環，11-轉子模塊，12-間隔環，13-前平衡環，14-鉚釘，15-定位磁鋼，16-非定位磁鋼，17-轉子扣套，18-轉子鐵芯。具體實施方式下面結合實施例對本技術作進一步的詳細說明，但本技術的實施方式不限于此。實施例如圖I至2所示，本技術用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，包括殼體4，在殼體4兩端分別安裝有前端蓋3和后端蓋6,在殼體4內部安裝有定子5,在前端蓋3和后端蓋6上分別安裝有前軸承2和后軸承8，在前軸承2和后軸承8之間安裝有轉子軸9，在轉子軸9上安裝有三個轉子模塊11，在轉子模塊11與前端蓋3之間安裝有套裝在轉子軸9上的前平衡環13，在轉子模塊11與后端蓋6之間安裝有套裝在轉子軸9上的后平衡環10 ；在轉子模塊11之間安裝有套裝在轉子軸9上的間隔環12 ;轉子軸9穿過前端蓋3和后端蓋6，在穿過前端蓋3的轉子軸9端部安裝有密封盤1，密封盤I與前端蓋3構成迷宮密封結構，在穿過后端蓋6的轉子軸9端部上裝有位置傳感器7 ;其中轉子模塊11包括轉子鐵芯18，轉子鐵芯18由轉子沖片疊壓而成并用鉚釘14固定，在轉子鐵芯18的軸線上設置有用于與轉子軸連接的裝配孔；在轉子鐵芯18的外側壁上安裝有一個定位磁鋼15，在其余位置上則安裝有非定位磁鋼16,非定位磁鋼16環繞在轉子鐵芯18外側,非定位磁鋼16與定位磁鋼15將轉子鐵芯18包裹在其內部；定位磁鋼15和非定位磁鋼16的磁極有O. 4 O. 6個定子齒距的偏移，作為最佳的選擇，定位磁鋼15和非定位磁鋼16的磁極偏移量為O. 5個定子齒距，非定位磁鋼16與定位磁鋼15通過轉子扣套17固定在轉子鐵芯18的圓柱側壁上。 以上所述，僅是本技術的較佳實施例，并非對本技術做任何形式上的限制，凡是依據本技術的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本技術的保護范圍之內。權利要求1.用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，包括殼體(4)，在殼體(4)兩端分別安裝有前端蓋(3)和后端蓋(6)，在殼體內部安裝有定子(5)，在前端蓋(3)和后端蓋(6)上分別安裝有前軸承(2)和后軸承(8)，在前軸承(2)和后軸承(8)之間安裝有轉子軸(9)，在轉子軸(9)上至少安裝有一個轉子模塊(11)，所述轉子模塊(11)包括轉子鐵芯(18)，轉子鐵芯(18)由轉子沖片疊壓并用鉚釘(14)固定形成圓筒狀結構，其特征在于在所述轉子鐵芯 (13)的側面安裝有一個定位磁鋼(15)，在定位磁鋼(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于電動汽車的磁極偏移永磁同步電機，包括殼體（4），在殼體（4）兩端分別安裝有前端蓋（3）和后端蓋（6），在殼體內部安裝有定子（5），在前端蓋（3）和后端蓋（6）上分別安裝有前軸承（2）和后軸承（8），在前軸承（2）和后軸承（8）之間安裝有轉子軸（9），在轉子軸（9）上至少安裝有一個轉子模塊（11），所述轉子模塊（11）包括轉子鐵芯（18），轉子鐵芯（18）由轉子沖片疊壓并用鉚釘（14）固定形成圓筒狀結構，其特征在于：在所述轉子鐵芯（13）的側面安裝有一個定位磁鋼（15），在定位磁鋼（15）兩側均安裝有非定位磁鋼（16），所述定位磁鋼（15）和非定位磁鋼（16）的磁極有0.4～0.6個定子齒距的偏移。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝金淼，張振東，周靜，趙石磊，
申請(專利權)人：成都聯騰動力控制技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：