一種磁鋼嵌入式混合勵磁電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及勵磁電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁鋼嵌入式混合勵磁電機。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著新能源汽車行業(yè)的興起，車輛驅(qū)動電機對電機的峰值扭矩和轉(zhuǎn)速范圍要求越來越高，為了滿足整車尺寸空間降低系統(tǒng)成本，系統(tǒng)希望電機具備更大的磁阻扭矩份額。據(jù)調(diào)查:目前國內(nèi)外各大電機公司研制電機的凸極磁阻扭矩和永磁磁鋼產(chǎn)生扭矩的份額比例一般小于45% ;若能將該比例進一步提高，可有效降低系統(tǒng)成本，提高電機動力性能和系統(tǒng)的匹配度。在混合動力車型系統(tǒng)、空間緊張，對電機功率密度要求越來越苛刻，正期待著電機功率扭矩密度能夠進一步提高。更進一步的情況還有，隨著工業(yè)伺服及車輛電驅(qū)動率的普及，要求電機具有較低成本，而稀土磁鋼作為影響電機成本的關(guān)鍵材料資源有限。若能用鐵氧體替代稀土可實現(xiàn)行業(yè)長遠發(fā)展。
[0003]混合動力車輛的發(fā)動機系統(tǒng)，要求電機能夠提供較大的輸出扭矩同時能夠在較高的轉(zhuǎn)速工作(恒功率調(diào)速范圍超過6倍)，而目前廣泛采用的永磁同步電機恒功率調(diào)速范圍往往不大于3倍，采用其他方案則效果更差。目前市場上的混合勵磁同步電機多為軸向磁路結(jié)構(gòu)，基本實現(xiàn)了電機的輸出功率和調(diào)速范圍，但隨著車輛低排放和輕量化技術(shù)的推進，軸向磁路混合勵磁電機工作效率和功率密度上無法滿足新型汽車動力系統(tǒng)的需求。因此急需要提出一種能夠兼顧大扭矩和寬轉(zhuǎn)速范圍工作的方案。
[0004]公開號CN101621235的專利公開了一種電機，可以克服現(xiàn)有電機永磁體價格昂貴、銅損高的問題，但該電機仍無法獲得較大的調(diào)速范圍。
[0005]申請?zhí)枮?01510095867.4的專利文件公開了一種混合勵磁電機，包括定子和設(shè)置于所述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括構(gòu)成該轉(zhuǎn)子主支撐部的轉(zhuǎn)子架、以及設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子架上的磁鋼和勵磁繞組，所述轉(zhuǎn)子架沿橫截面圓周均勻設(shè)置有若干電機極，相鄰所述電機極之間設(shè)置有由永磁體構(gòu)成的第一磁鋼，所述電機極內(nèi)設(shè)置有由永磁體構(gòu)成的第二磁鋼和所述勵磁繞組；所述第一磁鋼和所述第二磁鋼靠近所述轉(zhuǎn)子圓周的一端的磁極相同，所述第一磁鋼的體積大于所述第二磁鋼。以此技術(shù)制成的混合勵磁電機雖然具備較大的調(diào)速范圍和較少的稀土使用量，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易生產(chǎn)，且成本高不易推廣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種更大的調(diào)速范圍和較少的稀土使用量，且結(jié)構(gòu)簡單，易生產(chǎn)，成本低，易推廣的磁鋼嵌入式混合勵磁電機。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種磁鋼嵌入式混合勵磁電機，包括定子9和設(shè)置于所述定子9內(nèi)的轉(zhuǎn)子10 ;所述定子9由嵌有電樞繞組I的定子鐵芯2制成；所述轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子沖片5、磁鋼6和勵磁繞組23，其中:所述的定子9和轉(zhuǎn)子10采用硅鋼片制成；所述轉(zhuǎn)子沖片5上均勻開有若干個沖片槽，使轉(zhuǎn)子10形成若干個磁極；所述磁極靠外圓側(cè)嵌入有磁鋼6，所述磁鋼6隨轉(zhuǎn)子10的N、S極交替分布；所述勵磁繞組3直接繞在轉(zhuǎn)子10上的磁極上，勵磁繞組3以順逆時針方向隨轉(zhuǎn)子10的N、S極交替分布。
[0009]進一步，所述的磁鋼6為徑向充磁型。
[0010]進一步，所述磁極數(shù)量等于電機極數(shù)。
[0011]進一步，所述的轉(zhuǎn)子1N極下設(shè)有磁鋼6 ;所述轉(zhuǎn)子1S極下設(shè)有勵磁繞組3。
[0012]進一步，所述的轉(zhuǎn)子1S極下設(shè)有磁鋼6 ;所述轉(zhuǎn)子1N極下設(shè)有勵磁繞組3。
[0013]進一步，所述的定子9為集中繞組結(jié)構(gòu)或分布繞組結(jié)構(gòu)。
[0014]進一步，所述沖片槽靠外圓處設(shè)有對稱凹槽7，所述對稱凹槽7內(nèi)裝有槽楔8。
[0015]進一步，所述的轉(zhuǎn)子沖片5靠內(nèi)側(cè)位置設(shè)有若干個輔助孔4。
[0016]進一步，所述轉(zhuǎn)子沖片5靠近磁鋼6的轉(zhuǎn)子磁極中間開有散熱孔11。
[0017]進一步，所述的磁鋼6位于磁極的中間位置，磁鋼6兩側(cè)與沖片槽的距離尺寸小于或等于磁鋼6兩側(cè)與轉(zhuǎn)子10外圓邊的距離尺寸。
[0018]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，易生產(chǎn)，成本低，且易使用推廣；
[0020]2、本發(fā)明的電機具有工作轉(zhuǎn)速范圍寬，功率密度高、制造工藝簡單，節(jié)約稀土使用等優(yōu)點；
[0021]3、本發(fā)明的電機特別適用于交大功率的汽車的起發(fā)電機，有效提高系統(tǒng)的力矩密度和工作轉(zhuǎn)速范圍；也可以應(yīng)用作驅(qū)動電機，并有效提高電機功率密度；
[0022]4、通過電機軟件仿真計算，相同勵磁和負載電流下，本發(fā)明方案電機產(chǎn)生的最大扭矩是常規(guī)勵磁方案5倍以上；
[0023]5、本發(fā)明的定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片制成，所有磁力線均不需要通過軸向，相對軸向(爪極)磁路結(jié)構(gòu)電機，在電機的功率密度和效率上將明顯提高。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為無勵磁電流時的電機磁力線走向示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的正向勵磁(較小電流值)時電機磁力線走向示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的正向勵磁(較大電流值)時電機磁力線走向示意圖；
[0029]圖5為常規(guī)勵磁電機負載磁場分布不意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明的嵌入磁鋼混合勵磁時負載磁場分布不意圖。
【具體實施方式】
[0031]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0032]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0033]具體實施例，如圖1所示，一種磁鋼嵌入式混合勵磁電機，一種磁鋼嵌入式混合勵磁電機，包括定子9和設(shè)置于所述定子9內(nèi)的轉(zhuǎn)子10 ;所述定子9由嵌有電樞繞組I的定子鐵芯2制成；所述轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子沖片5、磁鋼6和勵磁繞組23，其中:所述的定子9和轉(zhuǎn)子10采用硅