[发明专利]一种高转矩永磁电机

说明书

本发明提供了一种高转矩永磁电机，该转子的圆周分布有N个双层磁钢卡槽，所述的双层磁钢卡槽由内层磁钢卡槽和与内层磁钢卡槽相对应的外层磁钢卡槽配合而成；内、外层磁钢卡槽均设有开口端和闭合端，内层磁钢卡槽半包于外层磁钢卡槽内，内、外层磁钢卡槽之间设有磁路通道，内、外层磁钢卡槽的开口端均朝向定子；内、外层磁钢卡槽内分别设有一磁钢组，相邻的磁钢之间设有放置间隙。由于在磁钢卡槽内安装了更多的磁钢，在不改变电机体积的情况下提高了电机的转矩，提高了电机的寿命，更有效增大了转子的每极磁通量，由此有效提高了电机的气隙磁密和功率密度。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种高转矩永磁电机，具体地，是一种采用多层叠加磁钢转子结构的永磁电机。

背景技术

永磁电机由于其体积小，重量轻，效率高，功率密度大，转矩高，控制方便等优点，可以应用在电动汽车驱动电机上。

目前，永磁电机大多使用的是单层叠磁钢转子，且磁钢卡槽为V形结构。V形磁路结构会导致转子的每极磁通量较小，由此导致电机的气隙磁密和功率密度均较低，另一方面导致转子冲片的结构强度较低，由此导致电机的结构强度较低。为了提高单层V形叠磁钢的永磁电机的转矩，常规的方法是增大电机尺寸，进而增大V形磁钢卡槽的空间。从而可在增大V形磁钢卡槽里安装更多的磁钢以达到增大转矩的目的。但是，这种方法不仅大大增加了电机的体积和重量，更有甚者，当单层V形叠磁钢的永磁电机运行时，磁钢卡槽的侧面会产生内凹，从而影响磁钢的磁路流通，降低电机的效率。并且随着磁钢卡槽内凹程度的加深，转子损害加重，将加速电机的报废速度。可见，单层V形叠磁钢永磁电机转矩低，而现有解决方案不仅会导致体积及重量增大，还降低了电机效率及可靠性。

基于此，有必要发明一种全新的永磁电机，以解决现有永磁电机运行可靠性较低、容量扩大受到限制、气隙磁密较低、功率密度较低、结构强度较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高转矩永磁电机，通过对电机内部部件转子的改进以及多层叠磁钢的设置，旨在显著提高电机的转矩。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高转矩永磁电机，该电机包括定子和转子，其特征在于：沿着所述转子的圆周分布有N个双层磁钢卡槽，所述的双层磁钢卡槽由内层磁钢卡槽和与内层磁钢卡槽相对应的外层磁钢卡槽配合而成；

内、外层磁钢卡槽均设有开口端和闭合端，内层磁钢卡槽半包于外层磁钢卡槽内，内、外层磁钢卡槽之间设有磁路通道，内、外层磁钢卡槽的开口端均朝向定子；

内、外层磁钢卡槽内分别设有一磁钢组，相邻的磁钢之间设有放置间隙；所述的N为正偶数；

外层磁钢卡槽由外层中心卡槽和外层侧边卡槽构成，其中，外层侧边卡槽设置于外侧中心卡槽的端部，外层侧边卡槽与外层中心卡槽之间设有夹角；

内层磁钢卡槽由内层中心卡槽和内层侧边卡槽构成，其中，内层侧边卡槽设置于内侧中心卡槽的端部，内层侧边卡槽与内层中心卡槽之间设有夹角。

进一步，外层磁钢卡槽内设有外磁钢组，内层磁钢卡槽内设有内磁钢组，外磁钢组的磁钢数量与内磁钢组的磁钢数量相同。

优选的，所述的外层中心卡槽的两端分别设有对称设置的外层侧边卡槽，外层侧边卡槽与外侧中心卡槽之间通过弧形连接部连接，外层侧边卡槽与外层中心卡槽之间的夹角范围为95-145度；所述的内侧中心卡槽的两端分别设有内层侧边卡槽，内层侧边卡槽与内侧中心卡槽之间通过弧形连接部连接，内层侧边卡槽与内侧中心卡槽之间的夹角范围为95-145度。

更进一步，外层中心卡槽为直线卡槽，该外层直线卡槽的中心处设有贯穿该直线卡槽的外层磁路通道；对应的，内层中心卡槽为内层直线卡槽，该内层直线卡槽的中心处设有贯穿该直线卡槽的内层磁路通道，其中，外层中心卡槽与内层中心卡槽之间互相平行，外层磁路通道大于等于内层磁路通道。