[发明专利]磁阻辅助外部转子PMSM

说明书

本文描述了一种磁阻辅助外部转子永磁机器，其具有更少磁体而不会牺牲性能。文中探讨了转矩波动和齿槽转矩减小。

技术领域

本公开涉及电机。更具体地，本公开涉及具有外部转子的磁阻辅助外部转子PMSM(永磁同步电机)。

背景技术

油价上涨、空气污染和其他环境问题是在汽车应用中尝试用电力牵引系统取代内燃发动机的背后的动力。在不同类型的电力牵引系统中，具有永磁材料的机器由于其高转矩密度和高效率而表现出巨大的潜力，这通常导致紧凑的尺寸和更高的车辆自主性。

通常，电力列车的牵引电机被设计为具有宽的转矩-转速范围(以单一齿轮比一起使用)、低转速下的高转矩(用于更好的加速)以及最大速度下的可接受功率。此外，这些机器在中速范围内应具有高效率值，以增加车辆的自主性。由于应用的限制，这种机器的可用空间是有限的。成本是另一个关键因素。这些要求在设计过程中提出了应符合的不同的约束条件，这使其成为一项具有挑战性的任务。

近年来，存在用于重型应用的直接驱动机器的趋势，这消除了在动力传动系中使用变速箱的需要。这有助于降低成本，并还提高整个系统的效率和可靠性。

稀土永磁体通常用于牵引电动机中，主要是由于其良好的性能。然而，地球的资源并不是无穷无尽的，稀土永磁体变得非常昂贵。因此，正在研究在电动机中减少使用永磁体。

附图说明

在附图中：

图1示意性地示出了外部转子电机；

图2示意性地示出了外部转子SPM机器的典型转子配置；

图3示意性地示出了在磁体和刚性转子之间的增加的叠片条；

图4示意性地示出了根据第一示例性实施例的外部转子机器中的磁体的移位；

图5是示出由于极移位引起的齿槽转矩减小的曲线图；

图6是示出由于极移位引起的转矩波动减小的曲线图；

图7是示出参考SPM与图4的外部转子机器的对比曲线图；以及

图8是根据第二示例性实施例的外部转子电机的正面剖视图。

具体实施方式

通过在磁体之间设置不同尺寸的易磁化的突起，从而使一些极偏移，实现永磁体量的减少，同时降低齿槽转矩和转矩波动。

更具体地，根据示例性实施例，提供了一种外部转子电机，包括内部定子和与内部定子同轴的外部转子。外部转子包括面向所述内部定子的内部表面。外部转子包括在转子的内部表面上沿圆周方向布置的永磁体，以及分别布置在相邻永磁体之间的易磁化的突起。易磁化的突起被配置和设计尺寸以定位磁体，从而减少齿槽转矩(cogging torque)和转矩波动(torque ripple)。

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