1.本发明涉及永磁电机，尤其涉及一种混合材料高凸极比的永磁电机转子结构。
背景技术：
2.近些年来随着新能源汽车的快速发展，对车辆上的驱动电机指标要求越来越高，高转矩密度的永磁电机成为热点研究对象，而对于内置式永磁电机来说其转子结构决定了电机的转矩密度。由于内置式永磁电机的输出转矩与转子凸极比紧密相关，如何通过改变转子结构，增加转子凸极比以提高电机的输出转矩成为转子结构设计的关键点。传统提高电机转矩密度的方法是更换高性能的转子冲片，但是这种方法导致电机成本过高。
技术实现要素：
3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过增大q轴磁导率和q轴电感来增大了电机的凸极比，以达到提高电机转矩密度的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，包括混合材料转子，所述混合材料转子上设有多对永磁体槽，各永磁体槽内设有永磁体，相邻两对永磁体槽内的永磁体为轴对称结构，且对称轴设为q轴，相邻两对永磁体槽之间且于q轴上设有导磁孔，所述导磁孔内设有高磁导率体，所述高磁导率体关于q对称。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述导磁孔关于q对称。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述高磁导率体为钴铁合金体。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述导磁孔为圆孔。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述导磁孔为方孔。
10.作为上述技术方案的进一步改进，每对永磁体槽为轴对称结构，且对称轴设为d轴。
11.作为上述技术方案的进一步改进，每对永磁体槽内的永磁体关于d轴对称。
12.作为上述技术方案的进一步改进，每对的两个永磁体槽关于d轴呈v型分布。
13.作为上述技术方案的进一步改进，相邻两对永磁体槽呈倒v型分布。
14.作为上述技术方案的进一步改进，各对永磁体槽沿混合材料转子周向均匀分布。
15.与现有技术相比，本发明的优点在于：
16.本发明的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，通过分析，q轴电感受磁导率影响较大进而对转矩影响较大，通过在q轴相应位置增添导磁孔，并在导磁孔内填充磁导率高的高磁导率体，缓解q轴磁路饱和程度，提升磁导率，提高电机的凸极比以保证更大的转矩输出，在一定程度上提高了内置永磁电机的转矩密度。
附图说明
17.图1是本发明实施例1的结构示意图。
18.图2是本发明实施例1中的永磁电机转子结构与现有技术中的永磁电机转子结构的输出转矩对比图。
19.图3是本发明实施例2的结构示意图。
20.图中各标号表示：
21.1、混合材料转子；2、永磁体槽；3、永磁体；4、导磁孔；5、高磁导率体。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
23.实施例1
24.如图1和图2所示，本实施例的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，包括混合材料转子1，混合材料转子1上设有多对永磁体槽2，各永磁体槽2内设有永磁体3，相邻两对永磁体槽2内的永磁体3为轴对称结构，且对称轴设为q轴，相邻两对永磁体槽2之间且于q轴上设有导磁孔4，导磁孔4内设有高磁导率体5，高磁导率体5关于q对称。
25.永磁体3发出的磁场通过转子经过气隙进入定子再通过气隙返回转子的永磁体3形成完整的磁路，并在气隙中完成了机电能量转换。随着转矩密度需求的不断增加，又受到电机成本和体积限制，导致电机出力达到瓶颈。通过分析，q轴电感受磁导率影响较大进而对转矩影响较大，通过在q轴相应位置增添导磁孔4，并在导磁孔4内填充磁导率高的高磁导率体5，缓解q轴磁路饱和程度，提升磁导率，提高电机的凸极比以保证更大的转矩输出，在一定程度上提高了内置永磁电机的转矩密度。
26.本实施例中，高磁导率体5优选为钴铁合金体。需要说明的是，本实施例以钴铁合金体为例，本发明不限于此，其他的高磁导率材料也是可以的。
27.本实施例中，导磁孔4关于q对称，且导磁孔4为圆孔，以便于高磁导率体5的安装，相应的，高磁导率体5为圆柱体。
28.本实施例中，每对永磁体槽2为轴对称结构，且对称轴设为d轴。同理，每对永磁体槽2内的永磁体3关于d轴对称。
29.本实施例中，每对的两个永磁体槽2关于d轴呈v型分布。相邻两对永磁体槽2呈倒v型分布。
30.本实施例中，各对永磁体槽2沿混合材料转子1周向均匀分布。
31.图2是本发明的永磁电机转子结构与现有技术中的永磁电机转子结构的输出转矩对比图，采用本发明新结构之后，输出转矩提升了3％，可以在某些情况下提高电机的转矩密度。
32.实施例2
33.如图3所示，本实施例的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构与实施例1的区别仅在于：
34.本实施例中，导磁孔4为方孔，优选为矩形孔，相应的高磁导率体5设置为方体。
35.其余之处与实施例1一致，此处不再赘述。
36.需要说明的是，以上实施例1和实施例2的导磁孔4分别限定为圆形和方形，本发明
不限于此，在其他实施例中，导磁孔4也可以设置为其他形状，如三角形或者梯形等。
37.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
技术特征：
1.一种混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，包括混合材料转子(1)，其特征在于：所述混合材料转子(1)上设有多对永磁体槽(2)，各永磁体槽(2)内设有永磁体(3)，相邻两对永磁体槽(2)内的永磁体(3)为轴对称结构，且对称轴设为q轴，相邻两对永磁体槽(2)之间且于q轴上设有导磁孔(4)，所述导磁孔(4)内设有高磁导率体(5)，所述高磁导率体(5)关于q对称。2.根据权利要求1所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：所述导磁孔(4)关于q对称。3.根据权利要求1所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：所述高磁导率体(5)为钴铁合金体。4.根据权利要求1至3任意一项所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：所述导磁孔(4)为圆孔。5.根据权利要求1至3任意一项所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：所述导磁孔(4)为方孔。6.根据权利要求1至3任意一项所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：每对永磁体槽(2)为轴对称结构，且对称轴设为d轴。7.根据权利要求6所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：每对永磁体槽(2)内的永磁体(3)关于d轴对称。8.根据权利要求6所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：每对的两个永磁体槽(2)关于d轴呈v型分布。9.根据权利要求8所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：相邻两对永磁体槽(2)呈倒v型分布。10.根据权利要求1至3任意一项所述的混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，其特征在于：各对永磁体槽(2)沿混合材料转子(1)周向均匀分布。
技术总结
本发明公开了一种混合材料高凸极比的永磁电机转子结构，包括混合材料转子，所述混合材料转子上设有多对永磁体槽，各永磁体槽内设有永磁体，相邻两对永磁体槽内的永磁体为轴对称结构，且对称轴设为q轴，相邻两对永磁体槽之间且于q轴上设有导磁孔，所述导磁孔内设有高磁导率体，所述高磁导率体关于q对称。本发明通过在q轴相应位置增添导磁孔，并在导磁孔内填充磁导率高的高磁导率体，缓解q轴磁路饱和程度，提升磁导率，提高电机的凸极比以保证更大的转矩输出，在一定程度上提高了内置永磁电机的转矩密度。的转矩密度。的转矩密度。
技术研发人员：韦强 李伟业 符敏利 彭俊 王禹 杨慧强 何明杰 郝玉涛 侯聚微
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车研究所有限公司
技术研发日：2020.05.13
技术公布日：2021/11/19
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
