本发明属于车辆电传动技术领域，特别是涉及一种同步/异步复合式双基频电机。
背景技术：
目前电动车辆用驱动电机一般为永磁同步电机或者异步电机，而这两种电机由于自身特性的限制，其转矩-转速特性与车辆的牵引特性需求无法完全匹配，难以满足电动车辆进一步发展对电机驱动系统更高功率密度的要求。
永磁同步电机通过控制直轴电流分量产生的直轴去磁磁动势削弱永磁磁场，从而维持高速运行时电机端电压的平衡。但是，由于直轴上存在磁阻较大的永磁体，直轴电感较小，弱磁能力有限，导致弱磁调速范围相对较窄；此外，由于直轴电流分量的存在，使得电枢绕组电流加大，导致控制器的容量远大于电机的最大功率，这一定程度上造成了控制器体积过大、成本过高以及驱动系统功率密度不高的问题。
异步电机由于自身特性的限制，在高速区功率会明显下降。一般而言，异步电机的转矩-转速特性分为三段：恒转矩区、恒功率区及降功率区。为了满足高转速区的功率需求，车用异步电机的设计必须具有一定程度的功率余量，这就造成了电机及控制器容量过大，成本过高。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种与电动车辆的牵引需求相匹配的同步/异步复合式双基频电机，具体包括：定子铁芯、定子绕组、鼠笼、永磁体、转子铁芯、隔磁槽及转轴；其中所述转子铁芯围绕所述转轴设置，定子铁芯设置于转子铁芯外部；所述永磁体嵌设于所述转子铁芯内部，沿所述转轴的径向呈放射状排列，如此设置的每一个极距下磁通由相邻两个磁极并联提供，从而可得到更大的每极磁通。磁阻转矩可以充分被利用，能够提高电机功率密度和扩展电机的恒功率运行范围；所述转子铁芯外表面开设多个槽，所述槽内设置导条，所述转子铁芯轴向的两端设置短路环，与所述导条构成鼠笼结构。
优选的，在所述永磁体靠近转轴的一端设置隔磁槽，以减小由上述的永磁体设置方式造成的较大的漏磁系数。
优选的，所述定子铁芯和/或转子铁芯由硅钢片叠加构成。
优选的，所述定子绕组采用分布式绕组或集中式绕组。
本发明还提供了一种采用上述同步/异步复合式双基频电机的控制方法，具体包括：定子绕组中通入双基频电流，包括两个基频电流分量，其中一个基频电流分量I1角频率ω1与转子电角速度相一致，和永磁体相作用产生同步转矩，另一个基频电流分量I2角频率ω2略大于转子电角速度，和鼠笼相互作用产生异步转矩。基频电流分量I1与鼠笼磁场相互作用，以及基频电流分量I2与永磁体相互作用均会产生脉动转矩，但是由于车辆的大惯性负载特性，脉动转矩对车辆驱动的影响可以接受。
优选的，根据同步/异步复合式电机的数学模型，可得到转矩T与绕组电流id1、iq1、id2和iq2之间的映射关系T(id1，iq1，id2，iq2)，运用数值解法得出令转矩T保持恒定的绕组电流最优解使电机输出稳定转矩，此处的id1、iq1指的是基频电流分量I1在同步旋转坐标系1(电角速度ω1)中的电流直轴分量与交轴分量，此处的id2、iq2指的是基频电流分量I2在同步旋转坐标系2(电角速度ω2)中的电流直轴分量与交轴分量。
优选的，调整定子绕组中双基频电流的频率、幅值和相位控制所述同步/异步复合式双基频电机的输出。
附图说明
附图1为本发明的同步/异步复合式双基频电机示意图
具体实施方式
本发明提供了一种同步/异步复合式双基频电机，如附图1所示，具体包括：定子铁芯1、定子绕组2、鼠笼3、永磁体4、转子铁芯5、隔磁槽6及转轴7；其中，所述转子铁芯5围绕所述转轴7设置，定子铁芯1设置于转子铁芯5外部；所述永磁体4嵌设于所述转子铁芯5内侧，沿所述转轴7的径向呈放射状排列；所述转子铁芯外侧表面开设多个槽，所述槽内设置导条，所述转子铁芯轴向的两端设置短路环，与所述导条构成鼠笼3。
在本申请的一个优选实施例中，在所述永磁体4靠近转轴7的一端设置隔磁槽。
在本申请的一个优选实施例中，所述定子铁芯1和/或转子铁芯5由硅钢片叠加构成。
在本申请的一个优选实施例中，所述定子绕组2采用分布式绕组或集中式绕组。
本发明还提供了一种采用上述同步/异步复合式双基频电机的控制方法，具体包括以下步骤：所述定子绕组2中通入双基频电流，包括两个基频电流分量，其中一个基频电流分量I1角频率与转子电角速度相一致，另一个基频电流分量I2角频率略大于转子电角速度。
在本申请的一个优选实施例中，根据同步/异步复合式电机的数学模型得到转矩T与绕组电流id1、iq1、id2和iq2之间的映射关系T(id1，iq1，id2，iq2)，运用数值解法得出令转矩T保持恒定的绕组电流最优解使电机输出稳定转矩。其中，id1、iq1指的是基频电流分量I1在同步旋转坐标系1(电角速度ω1)中的电流直轴分量与交轴分量，id2、iq2指的是基频电流分量I2在同步旋转坐标系2(电角速度ω2)中的电流直轴分量与交轴分量。
在本申请的一个优选实施例中，调整定子绕组2中的所述双基频电流的频率、幅值和相位控制所述同步/异步复合式双基频电机的输出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。