[发明专利]一种应用于混合动力系统的同步磁阻电机转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步磁阻电机结构，具体涉及一种应用于混合动力系统的同步磁阻电机转子结构。

背景技术

现有的车用驱动电机一般是交流异步电机和永磁同步电机，交流异步电机结构简单、运行可靠，但功率密度较低、恒功率调速范围较窄，而且由于异步电机转子有铜损，转子发热量传导至轴承处，将会极大地降低轴承的寿命，从而导致电机整体寿命缩短；永磁同步电机虽然效率较高、功率密度较高、恒功率调速范围较宽同时转子发热量较低，但由于其以永磁转矩为主，其反电动势在高速时过高，失控会损坏系统，不利于车辆高速运行的控制。

近年来，同步磁阻电机逐渐被使用在电动车领域，同步磁阻电机具有功率密度高、调速范围宽、效率高、体积小等优点，但是由于需要提供永磁体来提高电机性能，往往采用稀土类永磁体，而稀土类永磁体不可再生、价格昂贵。

为了节约稀有金属资源，减轻环境负担，更为了提高电机性能、效率，本发明提出一种新的同步电机转子，该结构加工简单，高速下机械强度高、反电动势低，且凸极比大、转矩波动小。

发明内容

本发明出于克服现有技术中的不足，提出一种应用于混合动力系统的同步磁阻电机转子，包括转子铁芯和磁钢，所述转子铁芯由转子冲片叠压而成，所述转子冲片包括若干个对称的磁极，所述相邻磁极之间的极性相反，所述磁极包括多层栅格，所述磁钢置于所述栅格内，所述转子外圆在直轴处朝向转子圆心方向设置凹槽，解决了现有永磁同步电机和交流异步电机的固有缺陷，而且相比现有的同步磁阻电机，加工工艺简单、凸极比大、转矩波动小。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种应用于混合动力系统的同步磁阻电机转子，包括转子铁芯和磁钢，所述转子铁芯由转子冲片叠压而成，所述转子冲片包括若干个对称的磁极，所述相邻磁极之间的极性相反，所述磁极包括多层栅格，所述磁钢置于所述栅格内，所述转子外圆在直轴处朝向转子圆心方向设置凹槽。

所述栅格至少包括两层。

所述每层栅格分为三部分，为盆形结构，所述盆形结构的底部与两侧构成的夹角大于90度。

所述每层栅格中部分放置磁钢，其余部分放置环氧树脂或空置。

所述磁钢为钕铁硼磁钢。

所述凹槽宽度b的设计范围为T/8≤b≤T/4，其中T为转子极距。

所述凹槽深度h的设计范围为T/30≤b≤T/15。

一种混合动力驱动系统，包括发动机、变速箱、电机，所述发动机、变速箱、电机顺序连接，所述电机使用上述任意一种应用于混合动力系统的同步磁阻电机转子。

与现有的同步磁阻电机相比，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：

1、使用本发明的同步磁阻电机转子，采用部分栅格放置磁钢的设计，减少磁钢的使用量，节省成本；

2、使用本发明的同步磁阻电机转子，转子外圆在直轴处设置朝向转子圆心的凹槽，增大直轴的磁阻，增大电机凸极比。

附图说明

图1为本发明同步磁阻电机转子第一实施例的结构示意图；

图2为本发明同步磁阻电机转子第二实施例的结构示意图；

图3为本发明同步磁阻电机转子第三实施例的结构示意图；

图4为本发明同步磁阻电机转子第四实施例的结构示意图；

图5为本发明同步磁阻电机转子结构中凹槽宽度与凸极比和转矩的关系示意图；

图6为本发明同步磁阻电机转子结构中凹槽深度与凸极比和转矩的关系示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方法如下：

本发明提供的同步磁阻电机转子具有多个永磁体槽组，每组永磁体槽包括多层栅格。本文中所谓“栅格”是指在转子铁芯上设置的槽状或沿轴向贯通于转子铁芯的结构，类似于永磁同步电机的磁极槽，但该栅格内可以填充或者不填充永磁材料；本文中所谓“凸极比”是指电机交轴电感与直轴电感的比值。本发明电机转子同一永磁体槽组内的永磁体磁性相同，相邻永磁体槽组间的永磁体磁性相反，即采用沿圆周方向排列成N极和S极交替的形式.