电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机的制作方法

本发明涉及电动汽车电机电器技术领域，更具体的是，本发明涉及一种电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机。

背景技术：

目前电动汽车上采用的永磁驱动电机的转子大多采用径向结构的永磁体和切向结构永磁体均不连通的结构，如现有技术，专利名称：永久磁铁式回转电机转子，公开号：jp特开平8-275419a，公开了如下技术方案，包括转子铁芯、转轴、径向结构的永磁体和切向结构的永磁体，切向结构的永磁体左右两端与径向结构的永磁体之间均不连通，导致永磁体漏磁严重，电机效率下降。

技术实现要素：

本发明提供了一种克服上述缺陷，隔磁气隙连接每个第一磁铁，并且连接第二磁铁的一端，漏磁少、永磁场强大、磁场分布均匀的电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机。

本发明提供的技术方案为：

一种电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机，其特征在于，包括：

壳体；以及

定子，其为空心圆柱形结构，且固定设置在所述壳体内；

转轴，其可旋转设置在所述定子内；

第一转子，其为圆柱形，且固定套设在所述转轴上，所述第一转子内部周向内嵌有偶数个磁极，所述磁极包括：

两个第一磁铁，其为矩形，且对称并沿所述第一转子径向设置；

第二磁铁，其为矩形，其沿两个所述第一磁铁的对称轴垂直设置在两个所述第一磁铁中间；

第三磁铁，其为半圆环形，其沿两个所述第一磁铁的对称轴对称设置在两个所述第一磁铁中间，并设置所述第二磁体外侧；

两个隔磁槽，其为弧形槽，且中心与所述第一磁铁一一对应连接，两端向对应所述第一磁铁两侧延伸；

其中，所述第二磁体一端与相邻所述隔磁槽连接，另一端与相邻所述隔磁槽间隔设置；相邻两个所述磁极共用一个所述第一磁铁和隔磁槽，且每个所述隔磁槽仅与一个所述第二磁体连接。

优选的是，在所述磁极中，所述第二磁铁的中心与所述转轴的中心的距离小于所述第一磁铁的中心与所述转轴的中心的距离；所述第二磁铁的中心与所述转轴的中心的距离大于所述第一磁铁内侧与所述转轴的中心的距离；所述第二磁铁的径向长度小于所述第一磁铁的径向长度。

优选的是，在所述磁极中，所述第二磁铁的轴向长度小于两个所述第一磁铁内侧之间的距离；所述第三磁铁的直径与所述第二磁铁的轴向长度一致。

优选的是，在所述磁极中，远离所述第二磁铁的所述第一磁铁一侧的极性与所述第二磁体外侧的极性相反；相邻两个所述磁极中的所述第二磁体的极性相反。

优选的是，在所述磁极中，所述第三磁铁的弧面与所述第二磁铁相对设置；所述隔磁槽的凹面与对应所述第一磁体的内侧连接。

优选的是，所述第二磁体另一端与对应所述隔磁槽的间隔为1.4~1.6mm。

优选的是，所述第二磁体另一端与对应所述隔磁槽的间隔为1.5mm。

优选的是，还包括：

第二转子，其为圆柱形，且固定套设在靠近所述第一转子的所述转轴上；

其中，所述第二转子为带有碳刷滑环结构的爪极式电励磁转子。

优选的是，还包括：

前端盖，其固定设置在所述壳体一端；

后端盖，其固定设置在所述壳体另一端；

其中，所述转轴可旋转设置在所述前端盖和所述后端盖上。

一种电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机，包括：

壳体；以及

定子，其为空心圆柱形结构，且固定设置在所述壳体内；

转轴，其可旋转设置在所述定子内；

第一转子，其为圆柱形，且固定套设在所述转轴上，所述第一转子内部周向内嵌有偶数个磁极；

第二转子，其为圆柱形，且固定套设在靠近所述第一转子的所述转轴上；

其中，所述磁极由多个永磁体构成；所述第二转子为带有碳刷滑环结构的爪极式电励磁转子。

本发明所述的有益效果：

本发明设计开发了一种电动汽车电磁与内置永磁组合式磁极混合励磁驱动电机，相邻两个径向结构的永磁体中间靠内设置切向结构的永磁体、径向结构的永磁体内端并向切向结构的永磁体处延伸设置隔磁气隙，隔磁气隙极大程度地降低了永磁体端部漏磁，同时第二磁铁及第三磁铁的存在，使得每极的磁场呈正弦分布。

附图说明

图1为本发明所述电动汽车凸极电磁与内置永磁混合励磁驱动电机的剖视结构示意图；

图2为本发明所述第一转子的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机，由前端盖200、后端盖300、壳体100、混合励磁转子、定子110组成，上述混合励磁转子由带有碳刷滑环结构的爪极式电励磁转子（第二转子）和内置永磁组合式磁极转子（第一转子）组成。

定子110，其为空心圆柱形结构，且固定设置在壳体100内；在定子110内部，贯穿定子110轴线可旋转设置有转轴120；在转轴120上固定套设有第一转子130，其为圆柱形，能够带动转轴120一同旋转，该第一转子130内部周向内嵌有偶数个磁极140，能够有效防止永磁钢在冲击电流的电枢反应作用下产生不可逆退磁，保证永磁钢不失磁。

如图2所示，所述磁极140包括：两个第一磁铁141，其为矩形，沿第一转子130径向设置，并且两个第一磁铁141对称设置，对称轴为第一转子的一条直径，第一磁铁141的外侧（即外端面）与第一转子130的外圆周面不相连；在两个第一磁铁141中间设置有第二磁铁142，其为矩形，且该第二磁铁142与上述的对称轴垂直，并同样沿该对称轴对称。第三磁铁143，其为半圆环形，其沿两个第一磁铁141的对称轴垂直且对称设置在两个第一磁铁141中间，并且该第三磁铁143设置在第二磁体142外侧，第三磁铁143的弧面与第二磁铁142相对设置，并且第三磁铁143的外侧（即外端面）与第一转子130的外圆周面不相连。两个隔磁槽144，其为弧形槽，且中心与第一磁铁141一一对应连接（即每一个第一磁铁141对应一个隔磁槽144），且隔磁槽144两端由对应第一磁铁141内侧向第一磁铁141两侧延伸，并且该隔磁槽144贯穿第一转子130。

第二磁体141一端与相邻隔磁槽144连接，另一端与相邻隔磁槽144间隔设置；本实施例中，相邻两个磁极140共用一个第一磁铁141和隔磁槽144，且每个隔磁槽144仅与一个第二磁体142连接，如图2所示，即隔磁槽144的左侧延伸至左侧相邻磁极140中的第二磁铁142的右端，隔磁槽144的左侧与左侧相邻磁极140中的第二磁铁142的右端相连，隔磁槽144的右侧延伸至右侧相邻磁极140中的第二磁铁142的左侧，隔磁槽144的右侧与右侧相邻磁极140中的第二磁铁142的左侧不相连。第二磁体142另一端与对应隔磁槽144的间隔为1.4~1.6mm，优选的是，第二磁体142另一端与对应隔磁槽144的间隔为1.5mm。

在每个磁极140中，第二磁铁142的中心与转轴120的中心的距离小于第一磁铁141的中心与转轴120的中心的距离；第二磁铁142的中心与转轴120的中心的距离大于第一磁铁141内侧（内侧端面）与转轴120的中心的距离；第二磁铁142的径向长度小于第一磁铁141的径向长度（即第二磁铁142的充磁方向厚度小于第一磁铁141的充磁方向厚度）。

在每个磁极140中，第二磁铁142的轴向长度小于两个第一磁铁141内侧之间的距离；第三磁铁143的直径与第二磁铁142的轴向长度一致，即第二磁铁142在垂直于充磁方向上的长度小于两个第一磁铁141内侧之间的长度，第三磁铁143的直径等于第二磁铁142在垂直于充磁方向上的长度。使得每个第二磁铁142、第三磁铁143产生的磁势聚集于转子铁芯（即第一转子）130外圆周每个磁极140的中间部位，且中间部位的长度小于等于第二磁铁142的轴向长度，同时使得在第二磁铁142、第三磁铁143左右两端部分由第一磁铁141产生的磁势被排斥从而聚集于转子铁芯（第一转子）130外圆周每个磁极的中间部位的两侧，使得每极励磁磁场得以均匀分布，反电动势谐波得以降低。

在每个磁极140中，远离第二磁铁142的第一磁铁141一侧的极性与第二磁体142外侧的极性相反；相邻两个磁极140中的第二磁体142的极性相反。

第二转子150，其为圆柱形，且固定套设在靠近所述第一转子130的转轴120上；所述第二转子150为带有碳刷滑环结构的爪极式电励磁转子。该带有碳刷滑环结构的爪极式电励磁转子为现有技术中常用的电励磁转子，故其具体结构在此不做赘述。

本实施例中，还包括前端盖200，其固定设置在壳体100一端；在壳体100另一端固定设置有后端盖300，转轴120可旋转设置在前端盖200和后端盖上。

工作原理：

当驱动电机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，驱动电机的定子产生空间旋转磁场，它与转子所产生的磁场相互作用，转子产生与定子绕组旋转磁场方向一致的旋转转矩，使驱动电机的转子转动，进而驱动电动汽车运行。

本发明设计开发的电动汽车凸极电磁与组合式磁极混合励磁驱动电机，驱动电机气隙内的磁场由永磁钢和电励磁绕组共同提供，永磁体内嵌于第一转子内，并设计了永磁体的分布方式，能够有效防止永磁钢在冲击电流的电枢反应作用下产生不可逆退磁，保证永磁钢不失磁，磁场强度大，输出功率高。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。