永磁同步电机及其斜级角确定方法、装置和电动汽车与流程

本申请涉及电机驱动，具体涉及一种永磁同步电机及其斜级角确定方法、装置和电动汽车。

背景技术：

1、为了抑制永磁同步电机的的径向力波动造成的振动或噪声，业界已提出定子斜槽和转子斜级两种主要的方法。其中，转子斜级方法大体分为连续斜级和分段斜级。转子分段斜级因其低成本、适合大批量生产而备受关注。

2、对于转子分段斜级的设计，现有技术中已提出多种确定目标转子分段斜级角的方法。例如，发明名称为“一种车用永磁同步电机转子总成、其设计方法及电机”、授权公告号为cn 112260434 b的中国发明专利说明书提出一种永磁同步电机转子设计，其转子斜级角通过调整转子定位键和转子n级中线的夹角来实现，其公式为a＝(n-1/n)ⅹ360°/zs,其中n为斜级段数，zs为定子槽数，a为斜级角。例为其示例，当定子槽数为48、转子斜级段数为2时，得出斜级角为3.75°。然而，该斜级角度方案在负载情况下的径向力及对振动或噪声的抑制并不是最优的。

3、现有技术中的消除pwm频率噪声方法只适用于空载工况下，在负载情况下的对径向力及对振动或噪声的抑制并不是最优的。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何在负载情况下确定转子分段斜级角，以达到负载工况下最优化抑制电机的径向力波及及振动、噪声的目的。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、第一方面，本发明提供一种永磁同步电机的斜级角确定方法，所述方法包括：

4、获取永磁同步电机的定子槽数、转子的极对数和转子斜级的分段数；

5、基于所述定子槽数、所述极对数和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度；

6、基于所述空载工况转子分段斜级角度、所述定子槽数和所述极对数确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度。

7、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，所述基于所述空载工况转子分段斜级角度、所述定子槽数和所述极对数确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度，具体包括：

8、根据以下公式确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度αrsk,opt：

9、

10、其中，αrsk为所述空载工况转子分段斜级角度，zs为所述定子槽数，以及p为所述极对数。

11、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，所述基于所述定子槽数、所述极对数和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度，具体包括：

12、基于所述定子槽数和所述极对数确定定子连续斜级角度；

13、基于所述定子连续斜级角度和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度。

14、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，所述基于所述定子槽数和所述极对数确定定子连续斜级角度，具体包括：

15、根据如下公式确定定子连续斜级角度αssk：

16、

17、其中，zs为所述定子槽数，p为所述极对数，lcm(，)为最小公倍数计算式；

18、对应地，所述基于所述定子连续斜级角度和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度，具体包括:

19、根据如下公式确定空载工况下转子分段斜级角度αrsk：

20、

21、其中，ns为所述分段数，αssk为所述定子连续斜级角度。

22、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，所述转子斜级为一字形分段斜级，或对称分布的v形分段斜级，或对称分布的w形分段斜级。

23、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，若所述转子斜级为一字形分段斜级，则ns取实际转子斜级的分段数；若所述转子斜级为对称分布的v形或对w形分段斜级，则ns取实际转子斜级的分段数的1/2。

24、可选地，根据本发明提供的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，还包括：

25、基于所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度和预设公差，确定量产永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度。

26、第二方面，本发明提供一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述转子具有转子分段斜级设计，所述转子斜级的斜级角如第一方面所述的永磁同步电机的斜级角确定方法确定。

27、第三方面，本发明提供一种电动汽车，包括如第二方面所述的永磁同步电机。

28、第四方面，本发明提供一永磁同步电机的斜级角确定装置，所述装置包括：

29、获取单元，用于获取永磁同步电机的定子槽数、转子的极对数和转子斜级的分段数；

30、第一确定单元，用于基于所述定子槽数、所述极对数和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度；

31、第二确定单元，用于基于所述空载工况转子分段斜级角度、所述定子槽数和所述极对数确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度。

32、本发明提供的永磁同步电机及其斜级角确定方法、装置和电动汽车，通过特定方式设计电机中转子分段斜级角度，实现最大化抑制永磁同步电机在负载状态下的零阶径向力，提升采用永磁同步电机的电动汽车的驾乘体验。

33、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，所述基于所述空载工况转子分段斜级角度、所述定子槽数和所述极对数确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度，具体包括：

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，所述基于所述定子槽数、所述极对数和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度，具体包括：

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，所述基于所述定子槽数和所述极对数确定定子连续斜级角度，具体包括：

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，所述转子斜级为一字形分段斜级，或对称分布的v形分段斜级，或对称分布的w形分段斜级。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于,若所述转子斜级为一字形分段斜级，则ns取实际转子斜级的分段数；若所述转子斜级为对称分布的v形或对w形分段斜级，则ns取实际转子斜级的分段数的1/2。

7.根据权利要求1-6任一项所述的永磁同步电机的斜级角确定方法，其特征在于，还包括：

8.一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述转子具有转子分段斜级设计，其特征在于：所述转子斜级的斜级角如权利要求1-7任一项所述的永磁同步电机的斜级角确定方法确定。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的永磁同步电机。

10.一种永磁同步电机的斜级角确定装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结本发明涉及永磁同步电机技术领域，揭示了永磁同步电机及其斜级角确定方法、装置、介质、电子设备、电动汽车。本发明的方法包括获取永磁同步电机的定子槽数、转子的极对数和转子斜级的分段数；基于所述定子槽数、所述极对数和所述分段数确定空载工况下转子分段斜级角度；基于所述空载工况转子分段斜级角度、所述定子槽数和所述极对数确定所述永磁同步电机的负载工况下转子分段斜级角度。本发明能够最大化抑制永磁同步电机在负载状态下的零阶径向力，提升采用永磁同步电机的电动汽车的驾乘体验。技术研发人员：张继明,吴田田,张文龙,赵进兵,范林枫受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25