【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供一種電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，屬于汽車電機電器。
技術介紹
1、氣隙磁密諧波是由磁場中不同頻率的波動分量組成，這些波動對電機的性能具有顯著影響，因此需要降低氣隙磁密諧波含量，提高氣隙磁密的正弦性。目前，降低氣隙磁密諧波的技術已被提出，如現有技術，公告的中國專利：一種電動汽車驅動用多層分段內置式永磁同步電機轉子，申請號：201610823516.5，公開了一種具有三層分段式釹鐵硼磁鋼和磁障的轉子結構，通過優化每層永磁體的極弧系數，使得內置式永磁同步電機轉子氣隙磁密的諧波含量最小。公告的中國專利：一種內置式永磁電機的轉子，申請號：201110380616.2，公開了一種多個永磁體間隔分布在轉子內部的結構，并且多個空氣槽設置在相鄰永磁體端部且靠近轉子外圓周的位置，通過改變轉子磁阻的大小來產生近似正弦的氣隙磁密。但是具有三層分段式磁鋼結構的轉子導致轉子結構較為復雜，增加了制造工序和電機成本；第二個公告的中國專利中公開的轉子中永磁體的布置方式在磁極中心處磁場會產生凹陷，影響電機穩定性。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是：在保證不增加加工工序、工藝難度和電機成本不發生大改變的前提下，克服現有技術的不足，提供一種電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，該電機結構為雙層永磁，具有三段極弧的永磁電機，且三段極弧分別由不同的永磁體提供磁通，改善氣隙磁密波形，降低氣隙磁密波形畸變率，削弱齒槽轉矩，減少漏磁。
2、本專利技術為解決其技術問題所采用的技術方案
3、轉子鐵芯沿周向均勻分布4個√型槽，√型槽的長邊垂直于√型槽所在磁極中心線，√型槽的近端連通；
4、相鄰√型槽之間設有反√型槽，反√型槽的長邊垂直于反√型槽所在磁極中心線，反√型槽的近端連通；
5、√型槽與反√型槽的外側中間均設有v型槽，且v型槽的近端不連通；
6、√型槽長邊與反√型槽長邊之間設有徑向隔磁槽，徑向隔磁槽沿轉子鐵芯直徑方向，√型槽與反√型槽關于徑向隔磁槽對稱；
7、√型槽長邊內端為第一隔磁槽，反√型槽長邊內端為第二隔磁槽；
8、√型槽短邊放置永磁體，反√型槽短邊放置永磁體，√型槽長邊外端放置永磁體，反√型槽長邊外端放置永磁體，?v型槽內放置永磁體。
9、√型槽短邊外端與轉子鐵芯外圓之間有1.5mm的不連通距離；反√型槽的短邊外端與轉子鐵芯外圓之間有1.5mm的不連通距離；
10、徑向隔磁槽外端與轉子鐵芯外圓之間有1.5mm的不連通距離；
11、v型槽外端與轉子鐵芯外圓之間有1.5mm的不連通距離；
12、√型槽的夾角大于90°。
13、徑向隔磁槽與√型槽的近端連通，徑向隔磁槽與反√型槽的近端連通。
14、單個磁極采用極弧分段變永磁體設計，對每段極弧對應的永磁體極弧系數進行優化，√型槽短邊內永磁體的極弧系數a1為0.21，v型槽內永磁體的極弧系數a2為0.27，√型槽長邊內永磁體的極弧系數a3為0.31，此時氣隙磁密波形畸變率為23.1%，5次、7次、11次諧波大幅降低。
15、本專利技術與現有技術相比，具備如下技術效果：
16、（1）采用雙層永磁結構，包括外層對稱v型永磁結構、內層非對稱√型永磁結構和反√型永磁結構，使磁極磁場可調，磁場分布更均勻；
17、（2）與傳統對稱轉子結構相比，本結構將各磁極極弧分為三段，并且各段極弧磁場分別由不同永磁體提供，在保證電機具有足夠的轉矩密度前提下，氣隙磁密諧波含量最小，減小轉矩脈動和電機損耗；
18、（3）相鄰磁極永磁體之間采用徑向隔磁障分隔，降低轉子質量的同時，減少相鄰磁極間漏磁，提高功率密度；
19、（4）在相同的體積和永磁用量下，總質量更小，輸出轉矩更大，具有更優的電磁性能。
20、圖1是本專利技術的轉子結構示意圖。
21、圖2是本專利技術極弧分段變永磁體的永磁電機與傳統u型永磁電機磁密波形對比圖。
22、圖中：1、轉軸；2、轉子鐵芯；3、√型槽；4、反√型槽；5、v型槽。
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1.電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，包括前端蓋、機殼、定子、后端蓋、轉軸（1）、轉子鐵芯（2）、√型槽（3）、反√型槽（4）、V型槽（5）、永磁體，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，其特征在于：√型槽（3）短邊外端與轉子鐵芯（2）外圓之間有1.5mm的不連通距離；反√型槽（4）的短邊外端與轉子鐵芯（2）外圓之間有1.5mm的不連通距離；
3.根據權利要求1所述的電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，其特征在于：徑向隔磁槽與√型槽（3）的近端連通，徑向隔磁槽與反√型槽（4）的近端連通。
4.根據權利要求1所述的電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，其特征在于：每個磁極的極弧分為三段，且每段極弧磁場分別由不同的永磁體提供，√型槽（3）所在磁極中的第一段極弧磁場由√型槽（3）短邊永磁體提供，√型槽（3）所在磁極中的第二段極弧磁場由V型槽（5）兩邊永磁體提供，√型槽（3）所在磁極中的第三段極弧磁場由√型槽（3）長邊外端永磁體提供。
【技術特征摘要】
1.電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，包括前端蓋、機殼、定子、后端蓋、轉軸（1）、轉子鐵芯（2）、√型槽（3）、反√型槽（4）、v型槽（5）、永磁體，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的電動汽車用極弧分段變永磁體的永磁電機，其特征在于：√型槽（3）短邊外端與轉子鐵芯（2）外圓之間有1.5mm的不連通距離；反√型槽（4）的短邊外端與轉子鐵芯（2）外圓之間有1.5mm的不連通距離；
3.根據權利要求1所述的電動汽車用極弧分段變永磁...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡文靜，耿慧慧，史立偉，張學義，上官云飛，李紅艷，劉國棟，李波，劉坤，
申請(專利權)人：山東理工大學，
類型：發明
國別省市：
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