永磁辅助同步磁阻电机及具有其的电动车的制作方法

本实用新型涉及电动车设备技术领域，具体而言，涉及一种永磁辅助同步磁阻电机及具有其的电动车。

背景技术：

电动汽车具有节能、环保等特点，得到了迅速的发展。现有的电动汽车驱动电机为了实现电机的高功率密度、高效率等功能，越来越多的电机采用高性能稀土永磁电机。稀土永磁电机能够实现高效率和高功率密度，主要依赖于高性能的稀土永磁体，目前应用最多的是钕铁硼稀土永磁体。但稀土是一种不可再生资源，价格较为昂贵，并且稀土价格的波动也较大，导致电动汽车驱动电机的生产成本较高，这对于推动电动汽车全面发展是非常不利的。进一步地，现有技术中了还将铁氧体永磁辅助同步磁阻电机应用于电动汽车，但该种电机存在噪声大、易退磁、效率低等问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种永磁辅助同步磁阻电机及具有其的电动车，以解决现有技术中电机效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种永磁辅助同步磁阻电机，包括：定子本体，定子本体的内周面上设置有多个定子齿，相邻两个定子齿之间形成定子槽；转子本体，转子本体设置于定子本体内，转子本体上开设有永磁体槽组，永磁体槽组包括多个永磁体槽，多个永磁体槽中的至少一个永磁体槽的第一端与多个定子齿中的一个定子齿的端部相对地设置，该永磁体槽的第二端与其余定子齿中的相邻两个定子齿形成的定子槽相对地设置。

进一步地，多个永磁体槽包括：内层永磁体槽，内层永磁体槽的第一端与多个定子齿中的一个定子齿的端部相对地设置，内层永磁体槽的第二端与其余定子齿中的相邻两个定子齿形成的定子槽相对地设置，内层永磁体槽的中部朝向转子本体的轴孔一侧凸出地设置。

进一步地，多个永磁体槽还包括：外层永磁体槽，外层永磁体槽位于内层永磁体槽的外侧，外层永磁体槽的第一端与内层永磁体槽的第一端相邻地设置，外层永磁体槽的第一端与形成于内层永磁体槽的两端内的定子齿的端部相对地设置，外层永磁体槽的第二端与内层永磁体槽的第二端相邻地设置，外层永磁体槽的第二端与形成于内层永磁体槽的两端内的定子槽相对地设置，外层永磁体槽的中部朝向转子本体的轴孔一侧凸出地设置。

进一步地，转子本体具有第一交轴和第二交轴，内层永磁体槽的第一端与第一交轴相邻地设置，内层永磁体槽的第二端与第二交轴相邻地设置，内层永磁体槽的第一端的靠近第一交轴一侧的表面与第一交轴的距离为D1，内层永磁体槽的第二端的靠近第二交轴一侧的表面与第二交轴的距离为D2，其中，D1＞D2。

进一步地，永磁体槽的第一端的沿转子本体的径向方向的几何中心线与定子齿的沿定子本体的径向方向的几何中心线重合，永磁体槽的第一端的沿转子本体的径向方向的几何中心线与定子槽的沿定子本体的径向方向的几何中心线重合。

进一步地，定子槽为Q个，转子本体(20)的极数为2P，永磁辅助同步磁阻电机的相数为m，其中，Q/2P/m＝t，t∈(1.5，2，2.5，3)。

进一步地，内层永磁体槽为多个，多个内层永磁体槽沿转子本体的径向方向间隔地设置。

进一步地，永磁辅助同步磁阻电机还包括：永磁体，永磁体设置于永磁体槽内。

进一步地，永磁体槽组为多个，多个永磁体槽组沿转子本体的周向间隔地设置，相邻两个永磁体槽组中包括相邻的第一永磁体槽和第二永磁体槽，第一永磁体槽的第一端与多个定子齿中的一个定子齿的端部相对地设置，第二永磁体槽的与第一永磁体槽的第一端相邻设置的第一端与其余定子齿中的相邻两个定子齿形成的定子槽相对地设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电动车，包括永磁辅助同步磁阻电机，永磁辅助同步磁阻电机为上述的永磁辅助同步磁阻电机。

应用本实用新型的技术方案，采用该结构的永磁辅助同步磁阻电机，能够有效减少了电机的转矩脉动，有效地提高了该永磁辅助同步磁阻电机的电机效率，抑制了电机的电磁噪声，提高了用户的使用体验。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的电机的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的电机的第二实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子本体；11、定子齿；12、定子槽；13、定子绕组；

20、转子本体；21、内层永磁体槽；22、外层永磁体槽；

30、永磁体；

40、轴孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种永磁辅助同步磁阻电机。

具体地，该永磁辅助同步磁阻电机(以下简称电机)包括定子本体10和转子本体20。定子本体10的内周面上设置有多个定子齿11，相邻两个定子齿11之间形成定子槽12。转子本体20设置于定子本体10内，转子本体20上开设有永磁体槽组，永磁体槽组包括多个永磁体槽，多个永磁体槽中的至少一个永磁体槽的第一端与多个定子齿11中的一个定子齿11的端部相对地设置，该永磁体槽的第二端与其余定子齿11中的相邻两个定子齿11形成的定子槽12相对地设置。

在本实施例中，采用该结构的永磁辅助同步磁阻电机，能够有效减少了电机的转矩脉动，有效地提高了该永磁辅助同步磁阻电机的电机效率，抑制了电机的电磁噪声，提高了用户的使用体验。

多个永磁体槽包括内层永磁体槽21。内层永磁体槽21的第一端与多个定子齿11中的一个定子齿11的端部相对地设置，如图1中f1处所示。内层永磁体槽21的第二端与其余定子齿11中的相邻两个定子齿11形成的定子槽12相对地设置，如图1中f2处所示。内层永磁体槽21的中部朝向转子本体20的轴孔40一侧凸出地设置。这样设置能够有效地提高该定子结构的性能。

多个永磁体槽还包括外层永磁体槽22。外层永磁体槽22位于内层永磁体槽21的外侧，外层永磁体槽22的第一端与内层永磁体槽21的第一端相邻地设置，外层永磁体槽22的第一端与形成于内层永磁体槽21的两端内的定子齿11的端部相对地设置，外层永磁体槽22的第二端与内层永磁体槽21的第二端相邻地设置，外层永磁体槽22的第二端与形成于内层永磁体槽21的两端内的定子槽12相对地设置，外层永磁体槽22的中部朝向转子本体20的轴孔一侧凸出地设置。这样设置能够进一步地起到降低电机转矩脉动的作用。

如图2所示，转子本体20具有第一交轴d1和第二交轴d2，内层永磁体槽21的第一端与第一交轴d1相邻地设置，内层永磁体槽21的第二端与第二交轴d2相邻地设置，内层永磁体槽21的第一端的靠近第一交轴d1一侧的表面与第一交轴d1的距离为D1。内层永磁体槽21的第二端的靠近第二交轴d2一侧的表面与第二交轴d2的距离为D2，其中，D1＞D2。其中，d为转子结构的直轴。这样设置能够有效地抑制电机的转矩脉动。

永磁体槽的第一端的沿转子本体20的径向方向的几何中心线与定子齿11的沿定子本体10的径向方向的几何中心线重合，永磁体槽的第一端的沿转子本体20的径向方向的几何中心线与定子槽12的沿定子本体10的径向方向的几何中心线重合。这样设置能够进一步地抑制电机的转矩脉动。

优选地，定子槽12为Q个，转子本体20的极数为2P，永磁辅助同步磁阻电机的相数为m，其中，Q/2P/m＝t，t∈(1.5，2，2.5，3)。

内层永磁体槽21为多个，多个内层永磁体槽21沿转子本体20的径向方向间隔地设置。这样设置能够有效地提高该电机结构的性能。

永磁辅助同步磁阻电机还包括永磁体30。永磁体30设置于永磁体槽内。其中，永磁体槽组为多个，多个永磁体槽组沿转子本体20的周向间隔地设置，相邻两个永磁体槽组中包括相邻的第一永磁体槽和第二永磁体槽，第一永磁体槽的第一端与多个定子齿11中的一个定子齿11的端部相对地设置，第二永磁体槽的与第一永磁体槽的第一端相邻设置的第一端与其余定子齿11中的相邻两个定子齿11形成的定子槽12相对地设置。

上述实施例中的电机结构还可以用于电动车设备技术领域，即根据本实用新型的另一方面，提供了一种电动车。该电动车包括永磁辅助同步磁阻电机。永磁辅助同步磁阻电机为上述实施例中的永磁辅助同步磁阻电机。

具体地，包含定子和转子，其中定子的槽数为Q,转子的极数为2P,电机电源的相数为m,Q/2P/m的数量为1.5或2或2.5或3。这样设置可以有效提升电机最大电磁力的模数，降低电机定子的振动，抑制电机的电磁噪声。电机转子包含多个磁极，每一个磁极上包含多层永磁体，同一磁极内的永磁体朝定子方向具有相同的极性，永磁体槽具朝转子内侧凸起的形状，转子同一个永磁体槽的一端的中心与定子的槽口中心对齐，永磁体槽另一端的中心与定子的齿中心对齐。

电机转子同一个磁极的最内层永磁体的两个末端，在转子旋转前侧(旋转方向如图2中f3所示)的末端与磁极分界的距离为D1，在转子旋转前侧的末端与磁极分界的距离为D2,其中D1大于D2。可以提升电机在大电流下的转矩输出。

永磁辅助同步磁阻电机在旋转过程中，转子相对定子齿、槽位置的变化会带来较大的转矩波动，当转子永磁体槽末端正对定子齿时，会较大的阻碍定子磁力线进入转子，此时的瞬时转矩最小，当转子永磁体槽末端正对定子槽口时，基本不会阻碍定子磁力线进入转子，此时的瞬时转矩最大。本申请通过将转子永磁体槽的末端中心与定子齿、槽进行分别对齐，中和了转矩的最大值和最小值，有效减少了电机的转矩脉动，尤其的减小电机高速旋转弱磁运行时的转矩脉动，抑制了电机的电磁噪声。

其中，电机转子任意两个相邻的永磁体槽末端，一个永磁体槽末端中心与定子的槽口中心对齐，另一个永磁体槽末端中心与定子的齿中心对齐，可以更好的抑制电机的转矩脉动。

在电机重负载运行时，同一个转子磁极内，位于磁极中心线的两侧的磁通密度并不相同，在转子旋转方向前侧磁通密度更高，转子铁芯磁路更加饱和，通过将最内层永磁体距离磁极中心线的距离，设置成前侧的宽度D1大于后侧的宽度D2，可以增大电机在大电流下的转矩输出，提高电机的效率。其中转子的磁极中心线经过转子的中心，并且与永磁体槽的底部垂直，转子的磁极分界线位于两个磁极中心线的中间。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。