表贴式同步磁阻永磁电机和车辆的制作方法

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种表贴式同步磁阻永磁电机和具有该表贴式同步磁阻永磁电机的车辆。

背景技术：

近年来随着稀土永磁材料的发展，永磁电机技术得到了长足的进展，进而诞生了同步磁阻永磁电机，这种电机集中了永磁同步电机功率因数高和同步磁阻电机具有磁阻转矩的优点。其中，表贴式永磁同步电机因其具有体积小、效率高、转矩密度大等优点，被广泛应用到众多工程领域中，是一类极具发展潜力的节能环保型电机，但目前的表贴式永磁同步电机均不具有磁阻特性，存在改进的空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种表贴式同步磁阻永磁电机，电机功率因数高且具有磁阻特性。

根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，包括：定子，所述定子具有安装腔；转子，所述转子位于所述安装腔内，且可在所述安装腔内转动，所述转子的外周壁设有多个沿周向间隔开交错布置的s极磁钢和n极磁钢，至少一对相邻的所述s极磁钢和所述n极磁钢之间设有导磁块。

根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，s极磁钢和n极磁钢之间设有导磁块，改变了s极磁钢和n极磁钢之间的磁导率，便于调整交轴和直轴电流特性，进而可获得更高的输出特性。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述导磁块的磁导率为μ，满足：3h/m≤μ≤5h/m。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述导磁块位于所述s极磁钢和所述n极磁钢之间的中间位置。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述导磁块与所述s极磁钢及所述n极磁钢均间隔开。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述s极磁钢、所述导磁块、所述n极磁钢沿所述转子的周向顺次相连形成为一体。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述s极磁钢、所述n极磁钢沿所述转子的周向的长度大于所述导磁块沿所述转子的周向的长度。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，每一对相邻的所述s极磁钢和所述n极磁钢之间均设有所述导磁块。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，相邻的所述s极磁钢和所述n极磁钢之间形成多个第一间隙和第二间隙，所述第一间隙和所述第二间隙沿周向交错设置，每个所述第一间隙均设有所述导磁块，每个所述第二间隙均未设所述导磁块。

根据本发明一个实施例的表贴式同步磁阻永磁电机，所述导磁块为软磁材料制成，且所述导磁块贴附于所述转子的外周壁。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的表贴式同步磁阻永磁电机。

所述车辆和上述的表贴式同步磁阻永磁电机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机的磁链位置和转子位置关系。

附图标记：

表贴式同步磁阻永磁电机100，

定子1，安装腔11，转子2，s极磁钢3，n极磁钢4，导磁块5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机100，该表贴式同步磁阻永磁电机100的转子2的s极磁钢3和n极磁钢4之间设有导磁块5，可改变表贴式同步磁阻永磁电机100的交轴和直轴电流必须相同的结构特性，改变s极磁钢3和n极磁钢4之间的磁导率，并由此调整交轴和直轴电流特性以获得更高的输出特性。

如图1所示，根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机100，包括：定子1和转子2。

定子1具有安装腔11，转子2位于安装腔11内，且可在安装腔11内转动，即转子2和相对于定子1转动，转子2的外周壁设有多个沿周向间隔开交错布置的s极磁钢3和n极磁钢4。这样，定子1接通电流时，产生旋转磁场，并驱动转子2转动，进而输出转矩。

s极磁钢3和n极磁钢4可均为瓦片形，且通过特殊的粘贴剂固定在转子2的外周壁上，如图1所示，s极磁钢3和n极磁钢4均为多个，且多个s极磁钢3沿周向均匀间隔开布置，多个n极磁钢4沿周向均匀间隔开布置。

其中，至少一对相邻的s极磁钢3和n极磁钢4之间设有导磁块5，如图1所示，s极磁钢3、n极磁钢4沿转子2的周向的长度大于导磁块5沿转子2的周向的长度，通过设导磁块5可改变s极磁钢3和n极磁钢4支架的磁阻特性，改变了表贴式同步磁阻永磁电机100的交轴和直轴电流必须相同的结构特性，通过改变s极磁钢3和n极磁钢4件的导磁率来调整交轴和直轴电流特性以获得更高的输出特性。导磁块5可为软磁材料制成，导磁块5贴附于转子2的外周壁。

下面参考磁链方程(1)、(2)和电压方程(3)、(4)及电磁转矩方程(5)、(6)结合图2描述表贴式同步磁阻永磁电机100的s极磁钢3和n极磁钢4增设导磁块5所产生的效果，其中ld和lq分别为直轴和交轴的电感，rs为定子1电阻，其中α-β坐标系为两相固定坐标系；d-q坐标系为两相同步旋转坐标系。id和iq为直轴和交轴的电流，is为合电流。ψd和ψq为直轴和交轴的磁链。ψf为在直轴上永磁磁链。

ψd＝ψf+ldid(1)

ψq＝lqiq(2)

需要说明的是，s极磁钢3和n极磁钢4均以粘贴或是绑定的形式安装在转子2的外表面上，在不增加任何辅助零件的情况下ld和lq相等，磁阻转矩因数(ld-lq)idiq为0。但本发明中s极磁钢3和n极磁钢4之间设有导磁块5，s极磁钢3和n极磁钢4之间的磁阻改变了，即ld和lq变化，可满足ld/lq＜1，由此，可改变输出电磁转矩，进而改变电机的输出的转矩，提高驱动力。

这样，将表贴式同步磁阻永磁电机100安装于车辆，且用于驱动车辆行驶，可使得车辆具有较高的峰值扭矩和最高工作转速，进而提升整车爬坡能力和提高最高车速。表贴式同步磁阻永磁电机100的体积小、效率高，转矩密度大，极大地提升了整车性能，且结构简单、制造成本低、安装方便、转动惯量小。

根据本发明实施例的表贴式同步磁阻永磁电机100，s极磁钢3和n极磁钢4之间设有导磁块5，改变了s极磁钢3和n极磁钢4之间的磁导率，便于调整交轴和直轴电流特性，进而可获得更高的输出特性。

在一些实施例中，导磁块5的磁导率为μ，满足：3h/m≤μ≤5h/m，如μ＝3.5h/m，或者μ＝4h/m再或者μ＝3.5h/m，由此，通过设置磁导率在该范围内的导磁块5，可有效地改变s极磁钢3和n极磁钢4之间的磁导率，提高电机的输出特性。

其中，导磁块5位于s极磁钢3和n极磁钢4之间的中间位置，以使导磁块5的两侧预留出的空间相同，便于s极磁钢3和n极磁钢4的位置安装，且导磁块5位于中间位置对s极磁钢3和n极磁钢4的磁性影响较为均衡。

如图1所示，导磁块5与s极磁钢3及n极磁钢4均间隔开，即导磁块5位于s极磁钢3和n极磁钢4且与二者均间隔开，这样，在导磁块5、s极磁钢3及n极磁钢4贴装时，可先将n极磁钢4与转子2的外周壁粘贴，再将导磁块5与转子2的外周壁粘贴，最后将n极磁钢4与转子2的外周壁粘贴，结构简单且安装方便。

在一些实施例中，s极磁钢3、导磁块5、n极磁钢4沿转子2的周向顺次相连形成为一体，这样，在表贴式同步磁阻永磁电机100进行安装时，可先将s极磁钢3、导磁块5、n极磁钢4整体布置好后，将转子2叠片插入到被粘贴体形成的筒状结构中，安装方便，可减少粘贴步骤，减少安装时间和成本。

在一些实施例中，每一对相邻的s极磁钢3和n极磁钢4之间均设有导磁块5，如图1中所示，任意相邻的一对s极磁钢3和n极磁钢4均设有导磁块5，如s极磁钢3和n极磁钢4均为6个，且6个s极磁钢3和6个n极磁钢4沿周向均匀间隔开且错开布置，任意相邻两个s极磁钢3、n极磁钢4之间设有导磁块5，即导磁块5为12个，由此，任意两个s极磁钢3、n极磁钢4之间的磁阻特性均可改变，由此，可改变表贴式同步磁阻永磁电机100的交轴和直轴电流必须相同的结构特性，通过改变s极磁钢3和n极磁钢4件的导磁率来调整交轴和直轴电流特性以获得更高的输出特性。

在另一些实施例中，相邻的s极磁钢3和n极磁钢4之间形成多个第一间隙和第二间隙，第一间隙和第二间隙沿周向交错设置，每个第一间隙均设有导磁块5，每个第二间隙均未设导磁块5，如s极磁钢3和n极磁钢4均为6个，且6个s极磁钢3和6个n极磁钢4沿周向均匀间隔开且错开布置，6个s极磁钢3和6个n极磁钢4之间形成6个第一间隙和6个第二间隙，即导磁块5为6个，由此，可改变表贴式同步磁阻永磁电机100的交轴和直轴电流必须相同的结构特性，通过改变s极磁钢3和n极磁钢4件的导磁率来调整交轴和直轴电流特性以获得更高的输出特性。同时减少导磁块5的数量，节省导磁块5的安装成本。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，设置有上述任一种实施例的表贴式同步磁阻永磁电机100，s极磁钢3和n极磁钢4之间设有导磁块5，改变了s极磁钢3和n极磁钢4之间的磁导率，便于调整交轴和直轴电流特性，进而可获得更高的输出特性，且该电机输出的峰值扭矩较高、最高工作转速较大，提升整车爬坡能力、提高最高车速。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。