[发明专利]一种混合动力汽车用永磁同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机，尤其是一种应用在混合动力汽车上作为电机的永磁同步电机。

背景技术

目前，全球流行绿色环保清洁能源汽车，并日益成为汽车行业的发展趋势。因插电式混合动力汽车（PLUG-IN Hybrid Electric Vehicle ,缩写PHEV）具有纯电动零排放和发动机来增加续驶里程的优点，目前倍受消费者和广大市民关注，混合动力汽车可以发挥电机无污染、低噪音的好处，又可以发挥传统发动机的工作连续性、为电池充电来增加续驶里程的优越性。PHEV搭载了比同级车型小的发动机，通过对发动机和电机的配合工作，保证了整车的启动加速性能和不同路况的续驶里程。

永磁同步电机由于电机永磁转子和电枢铁芯相互作用，不可避免产生齿槽转矩，导致转矩波动，并产生振动和噪音。目前在混合动力汽车电机通常采用定子斜槽或瓦片型磁极来削弱齿槽转矩；但是，采用定子斜槽的方式使定子绕线工艺的复杂程度大大增加；瓦片型磁极为直流无刷控制（方波驱动），不易于弱磁升速，因此在很大程度上限制了车速。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种制造工艺简单、能有效削弱齿槽转矩、弱磁升速性能好的混合动力汽车用永磁同步电机。 

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种混合动力汽车用永磁同步电机，包括定子和转子，其结构特点是：所述转子分段设置为前段转子和后段转子，所述前段转子和后段转子具有相同的磁钢分布形式；设定：所述前段转子的磁极中心线与转子轴线的垂直连线为直线a；所述后段转子的磁极中心线与转子轴线的垂直连线为直线b；则有：直线a和直线b在转子端面上的投影形成有一不零的夹角θ；设置所述定子为分段直槽电枢铁芯。

本发明一种混合动力汽车用永磁同步电机，其结构特点也在于：对于八对级电机，夹角θ不大于45°，对于四对级电机，夹角θ不大于90°。

设置用于装配构成转子的硅钢片上的固定孔的位置在圆周方向上偏离相邻两只“V”型磁钢槽间的中心线位置，偏离的圆心角为θ/2。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明保持定子为分段直槽电枢铁芯，将转子设置为分段的形式，并使磁钢错开一角度，形成斜极，因而能有效削弱电机的齿槽转矩，使得电机的低速运行平稳性好、降低了电机的起动电压，从而使汽车的起动和减速行驶更加平稳，有利于电机的弱磁升速；

2、本发明中转子可以通过冲片正反装配插入磁钢，形成转子分段直槽磁极，其加工工艺简单，并能有效削弱电机的齿槽转矩。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2 为本发明中转子分段示意图；

图3为本发明中硅钢片示意图；

图4为图3中磁钢错开角度局部放大图；

图中标号：1前段转子；2后端转子；3固定孔；4 为V型磁钢槽；5螺栓；6螺母；7硅钢片。 

具体实施方式

参见图1、图2、图3和图4，本实施例中混合动力汽车用永磁同步电机包括定子和转子，转子分段设置为前段转子1和后段转子2，前段转子1和后段转子2具有相同的磁钢分布形式；设定：前段转子1的磁极中心线与转子轴线的垂直连线为直线a；后段转子2的磁极中心线与转子轴线的垂直连线为直线b；则有：直线a和直线b在转子端面上的投影形成有一不零的夹角θ；本实施例中设置定子为分段直槽电枢铁芯；对于八对级电机，夹角θ设置为不大于45°，对于四对级电机，夹角θ设置为不大于90°。

夹角θ是通过硅钢片7上的固定孔3来实现定位的，对于八对级电机，固定孔3在硅钢片7上沿圆周均匀分布有八只，设置用于装配构成转子的硅钢片7上的固定孔3的位置在圆周方向上偏离相邻两只“V”型磁钢槽间的中心线位置，偏离的圆心角为θ/2。

具体实施中，如图2所示，硅钢片7本身有两个面，分别为A面和B面，在将设定数量的硅钢片叠加到一起时，是将相邻两片硅钢片的A面和B面相贴，并正对各片硅钢片7上的固定孔，这样所有叠架的硅钢片上的“V”型磁钢槽4即位于同一条线上，形成一半的铁心，位于铁心两端的硅钢片中一端是以硅钢片的A面为表面，另一端是以硅钢片的B面为表面，相同的方法再加工一半的铁心，两个一半的铁心分别作为前段铁心和后段铁心。

再将前段铁心和后段铁心按照端面硅钢片以A面与A面相贴，或者以B面与B面相贴，以正对的形式利用螺栓5穿过固定孔3，并在另一端利用螺母6进行固定，由于固定孔特定位置的设置，使得前段铁心和后段铁心中的“V”型磁钢槽4位错开的角度θ。

随后，将磁钢分别从铁心的两侧外端面插入“V”型磁钢槽4中，即使得前段转子和后段转子磁钢错开为设定的角度，实现转子的分段布置。转子分段设置时，当电机在运行时，两段的力矩部分抵消，使得力矩脉动减小，使得齿槽转矩有很大程度的削弱，从从而使得电机低速运行平稳性好、降低了电机的起动电压，使汽车起动和加速性能更加平稳。