本发明专利技术公开了一种磁场调制型低速直驱轮毂电机，包括外转子和内定子，外转子包括若干环形间隔均匀布置的凹槽铁心，凹槽铁心的凹槽径向朝向内定子；在相邻的两个凹槽铁心之间形成开口径向朝向内定子的V形间隙，V型的永磁体嵌设在V形间隙中；V型的永磁体具有开口径向朝向内定子的V形槽，V形槽中嵌设有等腰三角形铁心；构成V型的永磁体的两个单永磁体沿着与各自长度方向垂直的方向相向充磁；内定子包括定子轭，定子轭外周均匀分布若干定子齿，定子齿的齿靴上凸设有若干调磁凸齿，调磁凸齿之间形成调磁齿槽；相邻两个定子齿的齿颈之间形成定子槽，电枢绕组设置在定子槽内并绕制在齿颈上。本发明专利技术能够同时满足低速大转矩及高可靠性的要求。的要求。的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种磁场调制型低速直驱轮毂电机
[0001]本专利技术涉及电机，具体涉及一种磁场调制型低速直驱轮毂电机。
技术介绍
[0002]轮毂电机作为未来电动汽车理想的驱动形式而受到广泛关注，在多种电机中，永磁电机以其高功率密度、高效率等优点而成为直驱式系统的首选。基于学者们针对直驱式永磁轮毂电机低速大转矩性能的探索及研究，磁场调制式轮毂电机展现出了比普通永磁轮毂电机更强的低速转矩输出能力。然而，既有的磁场调制式轮毂电机，由于永磁体位于定子，挤压了电枢绕组和定子齿空间，导致定子齿磁饱和程度较高，降低了电机过载能力，且易造成电机定子温升较高，导致永磁体不可逆退磁。
[0003]鉴于此，如何同时保证磁场调制式轮毂电机的可靠性及低速转矩输出性能是亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提出一种能够同时满足可靠性高及低速大转矩输出需求的磁场调制型低速直驱轮毂电机。
[0005]技术方案：本专利技术提供一种磁场调制型低速直驱轮毂电机，包括同轴设置的外转子和内定子，外转子与内定子之间设有气隙，永磁体设置在外转子上，电枢绕组设置在内定子上。
[0006]本专利技术将永磁体与电枢绕组分离，将永磁体设置在外转子上，将电枢绕组设置在内定子上，能够有效抑制定子永磁式磁通切换结构的磁路饱和及永磁体温升问题，提升电机的稳定性，可靠性；同时，能够保有磁场调制电机低速高转矩输出的优点。
[0007]进一步地，外转子包括若干环形间隔均匀布置的凹槽铁心，凹槽铁心的凹槽径向朝向内定子；在相邻的两个凹槽铁心之间形成开口径向朝向内定子的V形间隙，永磁体呈V型，嵌设在V形间隙中；V型的永磁体具有开口径向朝向内定子的V形槽，V形槽中嵌设有等腰三角形铁心。
[0008]进一步地，V型的永磁体由两个呈条状的单永磁体组成。
[0009]进一步地，两个单永磁体沿着与各自长度方向垂直的方向相向充磁。
[0010]进一步地，内定子包括定子轭，定子轭外周均匀分布若干定子齿，定子齿具有齿颈和齿靴，定子齿的齿靴上凸设有若干调磁凸齿，调磁凸齿之间形成调磁齿槽；相邻两个定子齿的齿颈之间形成定子槽，电枢绕组设置在定子槽内并绕制在齿颈上。
[0011]进一步地，外转子的磁场极对数与电枢绕组的极对数满足如下关系：
[0012]P
a
＝|P
m
±
N
s
|
[0013]其中，P
m
为外转子永磁体的磁场极对数，N
s
为内定子上调磁凸齿的数量，P
a
为电枢绕组的磁场极对数。
[0014]进一步地，内定子上的电枢绕组为三相集中绕组。
[0015]进一步地，定子齿的齿靴上凸设有三个调磁凸齿，并形成有两个调磁齿槽。
[0016]进一步地，内定子固定在支撑轴上，外转子套设在内定子上并通过轴承与支撑轴转动配合。
[0017]进一步地，永磁体材料为钕铁硼。
[0018]以上公开的技术方案中，
[0019](1)定子结构简单，易于加工，便于实现模块化规模生产。
[0020](2)转子为双凸极聚磁永磁结构，一方面聚磁效果更好，漏磁更少，气隙磁密更高，转矩输出能力更好；另一方面转子每个磁极的磁力线方向会随着转子位置而呈现双极性，利用其双极性正弦磁链及高气隙磁密，提高了轮毂电机的转矩密度，有助于实现电机的小型轻量化。
[0021](3)V型聚磁永磁转子结构还具有永磁体用量节约、结构简单、体积小、重量轻、功率密度高、效率高以及可靠性好等优点。
[0022](4)通过合理配置电机的定、转子极槽数及绕组布置方式，基于定子齿槽的磁场调制作用，低速运转的转子能够产生高速变化的电枢磁场，因此相对于传统磁通切换电机，在低速转矩输出能力方面有较大提升。
[0023]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：能够同时满足低速大转矩及高可靠性的要求。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本申请实施例提供的一种磁场调制型低速直驱轮毂电机的结构示意图；
[0026]图2是本申请实施例提供的一种磁场调制型低速直驱轮毂电机的截面图；
[0027]图3是本申请实施例中外转子及其上永磁体充磁方向示意图；
[0028]图4是本申请实施例中内定子的结构示意图；
[0029]图5是本申请实施例中电枢绕组及其连接方式示意图；
[0030]图6是本申请实施例中外转子机械角为0
°
时的磁场分布示意图；
[0031]图7是本申请实施例中外转子机械角为5
°
时的磁场分布示意图；
[0032]附图标记：1、外转子；11、凹槽铁心；12、等腰三角形铁心；13、永磁体；14、凹槽；2、内定子；21、定子轭；22、定子齿；23、定子槽；24、齿颈；25、齿靴；26、调磁凸齿；27
‑
35、电枢绕组；36、调磁齿槽；3、支撑轴；4、轴承。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0034]如图1和图2所示，为本申请实施例提供的一种磁场调制型低速直驱轮毂电机，该电机包括外转子1、内定子2、支撑轴3和轴承4，其中支撑轴3用于支撑固定内定子2，外转子1
同轴套设在内定子2上，并通过轴承4与支撑轴3转动配合。外转子1与内定子2之间设有气隙。
[0035]如图3所示，外转子1包括24个呈环形间隔均匀布置的凹槽铁心11，每个凹槽铁心11均具有一个开口径向朝向内定子2的凹槽14，相邻的两个凹槽铁心11之间形成开口径向朝向内定子2的V形间隙，在每个V形间隙中固定嵌有一个呈V型的永磁体13，V型的永磁体13具有开口径向朝向内定子2的V形槽，在每个永磁体13的V形槽中固定嵌满有等腰三角形铁心12，从而形成24个外转子磁极。24个凹槽铁心11和24个等腰三角形铁心12共同构成外转子铁心。每个V型的永磁体13由两个呈条状的由钕铁硼材料制成的单永磁体组成，每个外转子磁极上的两个单永磁体沿着与各自长度方向垂直的方向相向充磁。由于每个外转子磁极上有两个极性相反的永磁体构成一对磁极，因此外转子永磁体的磁场极对数P
m
为24。
[0036]如图4所示，内定子2包括内定子铁心和电枢绕组27
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35，其中内定子铁心包括定子轭21，定子轭21外周均匀分布九个定子齿22。定子齿22包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁场调制型低速直驱轮毂电机，其特征在于，包括同轴设置的外转子和内定子，外转子与内定子之间设有气隙，永磁体设置在外转子上，电枢绕组设置在内定子上。2.根据权利要求1所述的磁场调制型低速直驱轮毂电机，其特征在于，外转子包括若干环形间隔均匀布置的凹槽铁心，凹槽铁心的凹槽径向朝向内定子；在相邻的两个凹槽铁心之间形成开口径向朝向内定子的V形间隙，永磁体呈V型，嵌设在V形间隙中；V型的永磁体具有开口径向朝向内定子的V形槽，V形槽中嵌设有等腰三角形铁心。3.根据权利要求2所述的磁场调制型低速直驱轮毂电机，其特征在于，V型的永磁体由两个呈条状的单永磁体组成。4.根据权利要求3所述的磁场调制型低速直驱轮毂电机，其特征在于，两个单永磁体沿着与各自长度方向垂直的方向相向充磁。5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁场调制型低速直驱轮毂电机，其特征在于，内定子包括定子轭，定子轭外周均匀分布若干定子齿，定子齿具有齿颈和齿靴，定子齿的齿靴上凸设有若干调磁凸齿，调磁凸齿之间形成调磁齿槽；相邻两个定子齿的齿颈之间形成定...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫丽红，秦通，张健康，黄钰莹，王龙涛，赵泽卿，赖巧巧，王四维，张科地，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
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