非对称磁极混合励磁驱动电机的制作方法

1.本实用新型属于汽车电机电器技术领域，具体为一种非对称磁极混合励磁驱动电机。


背景技术：

2.目前，电动汽车所使用的永磁驱动电机的转子大多为对称磁极结构。比如申请号为201710310325652.0的专利提供了一种电动汽车内置双径向永磁钢合成磁场驱动电机，并公开了如下技术方案：电机每极包括两组径向永磁体，而且每组永磁体都由两块永磁钢构成，多极永磁体沿转子圆周方向均匀布置与转子铁芯靠近外缘侧；这种方式虽然可以提高电机的磁场强度，但是会导致永磁钢利用率降低，从而增加电机成本、使得电机性价比降低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种能克服上述缺陷的，磁场可调、输出扭矩大、结构紧凑、低速可增磁、高速能弱磁的非对称磁极混合励磁驱动电机，以解决现有永磁驱动电机中由于永磁钢利用率低而导致成本高、性价比低的问题。
4.本实用新型是采用以下技术方案实现的：
5.一种非对称磁极混合励磁驱动电机，包括前端盖、后端盖，以及前端盖和后端盖之间的机壳，机壳内设有非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子，非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子均包括转轴，非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子并联且连接同一个定子。
6.本实用新型中，非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子产生的磁场在气隙中并联合成；当电动汽车在起步或爬坡时，爪极电励磁转子的励磁绕组通正向电流，其产生的磁场与永磁磁场叠加，使驱动电机输出扭矩增加，从而提高电动汽车的爬坡能力；当电动汽车高速运行时，爪极电励磁转子的励磁绕组通反向电流，其产生的磁场削弱永磁磁场，使驱动电机输出恒定功率，从而提高电动汽车的高速运行性能。
7.进一步的，所述非对称磁极永磁转子还包括转子铁芯，转子铁芯压装在转轴上，转子铁芯包括圆形的转子铁芯冲片，转子铁芯冲片上设有偶数个“八”字形槽组，每两个“八”字形槽组之间均设有第一矩形槽和第二矩形槽，第二矩形槽位于第一矩形槽的向圆心一侧；“八”字形槽组、第一矩形槽和第二矩形槽均贯穿转子铁芯冲片。
8.进一步的，所述“八”字形槽组包括两个径向矩形槽，两个径向矩形槽的内端分别连通半圆形槽的两端，两个径向矩形槽的内端与半圆形槽的两端之间设有第一隔磁气隙，两个径向矩形槽的外端不与转子铁芯冲片的外圆边连通，半圆形槽的内圆弧面朝向转子铁芯冲片的圆心。
9.进一步的，所述第一矩形槽的外端与转子铁芯冲片的外圆边连通，第一矩形槽的下端中部设有贯穿转子铁芯冲片的安装圆孔，安装圆孔内安装有铁铆钉；第二矩形槽的两
端均设有第二隔磁气隙。
10.进一步的，所述两个径向矩形槽内均安装有一片第三矩形永磁钢，两片第三矩形永磁钢的相对两侧面均为n极；半圆形槽内安装有半圆形永磁钢，半圆形永磁钢的外圆弧面为s极。
11.进一步的，所述第一矩形槽内安装有第一矩形永磁钢，第一矩形永磁钢的外侧面为n极；第二矩形槽内安装有第二矩形永磁钢，第二矩形永磁钢的外侧面为n极。
12.进一步的，所述第一矩形永磁钢通过极靴和螺钉安装在第一矩形槽内，螺钉的其中一端固定在铁铆钉上。
13.进一步的，所述爪极电励磁转子还包括前爪极和后爪极，前爪极和后爪极压装在转轴上，前爪极和后爪极的磁轭上固定有塑料骨架，塑料骨架上缠绕有励磁绕组，励磁绕组通过碳刷和滑环连接电子控制器。
14.进一步的，所述碳刷安装在碳刷架中，碳刷架固定在后端盖上，滑环通过非导电胶木固定在转轴上。
15.本实用新型实现的有益效果是：
16.本实用新型与现有技术相比，通过调节爪极电励磁转子通电电流的大小和方向，可以对永磁磁场与电励磁场迭加后的磁场进行调节，从而保证驱动电机能够在低速运行时输出恒定扭矩、提高爬坡能力，在高速运行时输出恒定功率、提高高速运行性能。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例所述驱动电机的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例所述驱动电机中非对称磁极永磁转子的剖面结构示意图；
19.图中：1、滑环；2、碳刷；3、后端盖；4、转轴；5、后爪极；6、励磁绕组；7、前爪极；8、机壳；9、转子铁芯；10、第一矩形永磁钢；11、极靴；12、螺钉；13、铁铆钉；14、第二矩形永磁钢；15、半圆形永磁钢；16、第三矩形永磁钢；17、前端盖；18、第一隔磁气隙；19、第二隔磁气隙。
具体实施方式
20.为清楚说明本实用新型中的方案，下面结合附图做进一步说明：
21.实施例1
22.如图1至图2所示，一种非对称磁极混合励磁驱动电机，包括前端盖17、后端盖3，以及前端盖17和后端盖3之间的机壳8，机壳8内设有非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子，非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子均包括转轴4，非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子并联且连接同一个定子。其中：
23.非对称磁极永磁转子还包括转子铁芯9，转子铁芯9压装在转轴4上；转子铁芯9包括圆形的转子铁芯冲片，转子铁芯冲片上设有4个贯穿转子铁芯冲片的“八”字形槽组；“八”字形槽组包括2个径向矩形槽，2个径向矩形槽的内端分别连通半圆形槽的两端，并且2个径向矩形槽的内端与半圆形槽的两端之间设有第一隔磁气隙18；2个径向矩形槽的外端不与转子铁芯冲片的外圆边连通，半圆形槽的内圆弧面朝向转子铁芯冲片的圆心。每2个“八”字形槽组之间均设有贯穿转子铁芯冲片的第一矩形槽和第二矩形槽，第二矩形槽位于第一矩
形槽的向圆心一侧；第一矩形槽的外端与转子铁芯冲片的外圆边连通，第一矩形槽的下端中部设有贯穿转子铁芯冲片的安装圆孔，安装圆孔内安装有铁铆钉13；第二矩形槽的两端设有对称的第二隔磁气隙19。
24.将完全相同的8片第三矩形永磁钢16、分别安装在4组“八”字形槽组中的8个径向矩形槽内，每组“八”字形槽组中的2片第三矩形永磁钢16的相对两侧面均为n极；在4组“八”字形槽组中的4个半圆形槽内安装半圆形永磁钢15，每个半圆形永磁钢15的外圆弧面均为s极。将4个外侧面为n极的第一矩形永磁钢10安装到4个第一矩形槽内，第一矩形槽的长度大于第一矩形永磁钢10的长度；其中第一矩形永磁钢10通过极靴11由螺钉12安装在第一矩形槽内，螺钉12的其中一端固定在铁铆钉13上，螺钉12的直径小于安装铁铆钉13的安装圆孔；将4个外侧面为n极的第二矩形永磁钢14安装到4个第二矩形槽内；
25.爪极电励磁转子还包括前爪极7和后爪极5，前爪极7和后爪极5的爪相互错开且爪之间的间隙均匀，前爪极7和后爪极5的磁轭上固定有塑料骨架，塑料骨架上缠绕有励磁绕组6，励磁绕组6通过碳刷2和滑环1连接电子控制器；其中碳刷2安装在碳刷2架中，碳刷2架固定在后端盖3上，滑环1通过非导电胶木固定在转轴4上。
26.基于上述结构，可知本驱动电机的非对称磁极永磁转子和爪极电励磁转子产生的磁场在气隙中并联合成。因此，当电动汽车在起步或爬坡时，爪极电励磁转子的励磁绕组6通正向电流，其产生的磁场与永磁磁场叠加，使驱动电机输出扭矩增加，从而提高电动汽车的爬坡能力；当电动汽车高速运行时，爪极电励磁转子的励磁绕组6通反向电流，其产生的磁场削弱永磁磁场，使驱动电机输出恒定功率，从而提高高速运行性能。
27.当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。