[发明专利]内置永磁体电机

说明书

技术领域

本公开涉及内置永磁体（IPM）电机以及用于制造其的方法。

背景技术

内置永磁体（IPM）电机是无刷电马达，其具有嵌入在其转子芯部中的永磁体。永磁体电马达通常是可靠的，轻的且热高效的。但是过去，永磁体主要用在小的、低功率电马达上，这是由于与找到能够保持高强度磁场的材料相关的相对难度，以及技术处于初级阶段。

材料技术的最近进步使得能够制造低成本高强度永磁体。这些技术进步有助于用于大量应用的紧凑、高功率永磁电机的开发，诸如用于推进车辆，即混合动力或电动车辆。IPM电机特别地通常特征在于，具有有利的输出扭矩对马达物理尺寸的比，以及减小的输入电压。IPM电机通常是可靠的，大部分是因为永磁体保持在电机转子的专用槽内。当由外部源供有发动能量（motive energy）时，IPM电机可还用作发电机。因此，IPM电机已经在运输工业中作为用于电动和混合动力电动车辆的可行发电站而获得接受。

发明内容

本发明涉及内置永磁电机。在一实施例中，内置永磁体电机包括定子，该定子包括多个电导体。内置永磁体电机还包括相对于定子同心布置的转子。转子构造为相对于定子绕旋转轴线旋转，且包括多个极性件，所述极性件绕旋转轴线环形地布置。极性件的至少一个包括磁性层，所述磁性层构造为与电导体磁性地相互作用。磁性层具有大体锥形截面形状。

在一实施例中，磁性层包括第一永磁体和第二永磁体。第一和第二永磁体一起限定基本上锥形的截面形状。第一和第二永磁体可以是连结磁体。磁性层限定的基本上锥形截面形状可以是基本上抛物线的形状、基本上双曲线的形状或基本上半椭圆的形状。

转子可包括第一磁性层和第二磁性层。第二磁性层包括第三永磁体和第四永磁体。第三永磁体和第四永磁体可一起限定基本上半椭圆的形状。转子可还包括第三磁性层，第三磁性层包括第五永磁体和第六永磁体。第五和第六永磁体可限定基本上双曲线的形状。转子可还包括极内桥，极内桥将第一永磁体与第二永磁体分开。气隙可限定在旋转体和定子之间。通过第一磁性层或第二磁性层限定的基本上锥形截面形状的焦点可定位在气隙中。极内桥可沿中心极轴线为细长的，该中心极轴线与旋转轴线和焦点相交。

本发明还涉及车辆。在一实施例中，车辆包括传动系和操作地连接至该传动系的内置永磁体电机。内置永磁体电机包括定子，该定子包括多个电导体。内置永磁体电机可还包括旋转体，其至少部分地布置在定子内且构造为相对于定子旋转。旋转体包括多个磁性层。每个磁性层具有基本上锥形截面形状，该锥形截面形状具有定位在定子和旋转体之间的焦点。每个磁性层包括第一弯曲永磁体和第二弯曲永磁体。

在一实施例中，第一和第二弯曲永磁体可以是连结磁体。每个磁性层可仅包括第一和第二弯曲永磁体。第一弯曲磁体可以是第二弯曲永磁体的镜像。每个磁性层限定的锥形截面形状可以是基本上半椭圆的形状、基本上双曲线的形状或基本上抛物线的形状的组选择。磁性层可具有基本上不同的形状。磁性层可具有基本上相同的形状。

本公开还涉及制造内置永磁体电机的方法。在一实施例中，方法包括将第一连结磁体布置在转子的第一旋转体腔体中，将第二连结磁体布置在转子的第二旋转体腔体中。第一和第二连结磁体一起限定基本上锥形截面形状，诸如基本上抛物线形状、基本上双曲线形状或基本上半椭圆形状。

在一实施例中，方法还包括将第三连结磁体布置在旋转体的第三旋转体腔体中，将第四连结磁体布置在旋转体的第四旋转体腔体中。第三和第四连结磁体可一起限定一形状，其不同于通过第一和第二连结磁体一起限定的基本上锥形截面形状。

在一实施例中，方法可还包括将第三连结磁体布置在旋转体的第三旋转体腔体中，将第四连结磁体布置在旋转体的第四旋转体腔体中。第三和第四连结磁体可一起限定一形状，其与通过第一和第二连结磁体一起限定的基本上锥形截面形状基本上相同。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施如所附的权利要求中定义的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是包括内置永磁体电机的车辆的示意图;

图2是在图1中大体示出的内置永磁体电机的前横截面视图；和

图3是在图2中示出的内置永磁体电机的极性件的放大横截面视图。

具体实施方式