[发明专利]一种电动汽车用级联式开关磁阻电机

说明书

本发明公开一种电动汽车用级联式开关磁阻电机，转轴的轴向两端外分别同轴套有一个端部定子，两个端部定子结构相同且轴向上对称布置，在两个端部定子之间沿轴向设置若干个同轴套在转轴外且交错布置的中部定子和转子，最靠近端部定子的是转子；端部定子的轴向截面呈C型，C型的开口处形成置放有励磁绕组的端部定子槽；中部定子2的轴向截面呈工字型，在轴向上形成两个中部定子槽，两个中部定子槽各自分别面对着在中部定子轴向两侧的转子，中部定子槽中置放励磁绕组，转子与中部定子、端部定子之间均留有轴向气隙；将分块式的定子、分块式的转子轴向级联布置，定子和转子数量都能够改变，容错性能高。励磁方向为轴向，不产生径向力。

技术领域

本发明属于电机结构领域，具体是一种用于电动汽车的开关磁阻电机结构。

背景技术

开关磁阻电机因其结构简单坚固、控制灵活、调速范围广、容错能力强等优势已应用于电动汽车。传统开关磁阻电机运行过程中由于产生较大的径向力，造成较高的转矩脉动和噪声。为了克服开关磁阻电机运行过程中转矩脉动大的问题，目前通过使用级联的方式对电机进行改进。专利公开号为CN2857322Y的文献中提出了一种降低噪音和转矩脉动的开关磁阻电机，为级联结构，每层均由一个单相开关磁阻电机构成，各层开关磁阻电机在轴向上依次间隔安装，通过分散径向磁拉力减小径向变形，降低噪声，但是，该电机结构并未减小径向力的大小，而且降低噪音的效果有限。专利公开号CN205509741U的文献中提出了一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，采用U形状定子结构，实现轴向励磁，同时可以改变定子单元数量得到不同相的电机，但是其绕组布置空间受限，不同极的定子产生的磁场干扰大，同时转子数量不能够改变，未能达到定转子都能够级联的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有电动汽车用级联式开关磁阻电机存在的问题，提出一种不产生径向力、高容错性和低转矩脉动的轴向分布级联式开关磁阻电机。

为了实现上述目的，本发明具体采用如下方案：最中间是转轴，转轴轴向两端外分别同轴套有一个端部定子，两个端部定子结构相同且轴向上对称布置，在两个端部定子之间沿轴向设置若干个同轴套在转轴外且交错布置的中部定子和转子，最靠近端部定子的是转子；端部定子的轴向截面呈C型，C型的开口处形成置放有励磁绕组的端部定子槽，端部定子槽在轴向上面对着转子；中部定子2的轴向截面呈工字型，在轴向上形成两个中部定子槽，两个中部定子槽各自分别面对着在中部定子轴向两侧的转子，中部定子槽中置放励磁绕组，转子与中部定子、端部定子之间均留有轴向气隙。

进一步地，两个端部定子均各由在径向上沿圆周均匀分布的N_s个C形分块组成，每个中部定子都由在径向上沿圆周均匀分布的N_s个工字型分块组成，转子由有在径向上沿圆周均匀分布的N_r个矩形分块组成，，LCM为取最小公倍数，m为电机相数。

更进一步地，N_s个C形分块外端共同固定连接一个端部定子支撑环，N_s个工字型分块外端共同固定连接一个中部定子支撑环，N_r个矩形分块的径向内端共同固定连接一个转子支撑环，转子支撑环固定套在转轴外。

本发明的有益效果在于：

1、不同于普通开关磁阻电机径向励磁方向，本发明电机励磁方向为轴向，不产生径向力，减少了定子机壳的变形，降低了转矩脉动。

2、通过将分块式的定子、分块式的转子轴向级联布置，定子和转子数量都能够改变，容错性能高。