一种永磁同步电机及行驶设备的制作方法

本发明涉及电机，具体涉及一种永磁同步电机及行驶设备。

背景技术：

1、永磁同步电机因其所采用的永磁材料的性能稳定、工艺简单、加工成本低，被广泛应用在各个技术领域。尤其是在新能源汽车领域，永磁同步电机已经成为驱动电机的主流趋势。

2、传统的永磁同步电机的转子需要依靠机械轴承进行支承。但是，由于轴承转转速的限制，电机转速向更高的方向扩展已略显吃力。并且，随着转速的提升，轴承的摩擦损耗不断增加，易导致电机损耗增大，电机热量增加，效率降低。在一些极端场景下，持续的高转速会造成轴承失效，这会对电机及汽车造成不可逆的损失。

技术实现思路

1、本申请的目的之一在于提供一种永磁同步电机，以解决现有技术中的永磁同步电机因使用机械轴承而引起机械损耗的增加，导致电机系统热量增加、电机效率降低的问题；目的之二在于提供一种行驶设备。为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：

2、第一方面，一种永磁同步电机，包括：转子组件，包括转子铁芯及多个磁钢，所述转子铁芯呈环状，所述转子铁芯的内侧具有多个凸起部，所述多个磁钢设置在所述转子铁芯的内侧，且与所述多个凸起部沿所述转子铁芯的圆周方向交替分布；定子组件，设置在所述转子组件的内侧，包括定子铁芯、三相绕组以及磁通调制绕组；其中，所述定子铁芯上具有沿径向方向向外延伸的多个第一齿部和多个第二齿部，所述多个第一齿部和所述多个第二齿部沿所述定子铁芯的圆周方向交替分布；所述三相绕组的绕组线圈缠绕在所述多个第一齿部上，用于产生基波旋转磁场；所述磁通调制绕组的多个调制绕组线圈分别缠绕在所述多个第二齿部上，用于为所述转子组件提供悬浮力，以使所述转子组件平衡。

3、根据上述技术手段，通过在内定子永磁同步电机的定子组件中设置三相绕组线圈和磁通调制绕组，利用三相绕组线圈产生旋转磁场，使得转子组件能够输出扭矩；同时，磁通调制绕组产生的磁场能够与转子组件的相互作用，为转子组件提供悬浮力，维持转子组件的稳定运行。该永磁同步电机能够取消轴承的使用，不存在因轴承摩擦产生的损耗，能够提高电机的效率，降低电机系统的发热。

4、进一步，所述磁通调制绕被配置为：在电信号的激励下产生偏置磁通，所述偏置磁通作用于所述转子组件的永磁磁通，产生所述悬浮力。

5、根据上述技术手段，磁通调制绕组在通入电信号后产生偏置磁通，该偏置磁通与转子组件的永磁磁通发生交链反应，产生悬浮力。

6、进一步，所述磁通调制绕组被配置为：所述多个调制绕组线圈分别在不同电信号的激励下产生多个偏置磁通，所述多个偏置磁通作用于所述转子组件的永磁磁通，产生多个偏置拖曳力，所述多个偏置拖曳力作用于所述转子组件，以为所述转子组件提供悬浮力，使所述转子组件平衡。

7、根据上述技术手段，磁通调制绕组中的多个调制绕组线圈相互独立控制，通过实时控制各个调制绕组线圈的电信号，以便于对不同角度和位置的偏置拖曳力的大小和方向进行调节，以平衡转子组件的位置状态。

8、进一步，所述偏置拖曳力与所述电信号的电流、所述调制绕组线圈的匝数、所述第二齿部的铁芯横截面积成正比，与所述第二齿部与所述转子组件之间的气隙宽度成反比。

9、根据上述技术手段，通过对电信号、线圈匝数、铁芯面积、气隙宽度等中的任一参数进行调节，即可实现对偏置拖曳力的调节，从而便于对电机转子进行悬浮控制。

10、进一步，所述定子铁芯包括层叠设置的多个定子芯片，每个所述定子芯片包括芯片本体以及向外延伸的多个第一扇叶齿和多个第二扇叶齿，所述第一扇叶齿和所述第二扇叶齿均呈t型设置；所述多个定子芯片上的多个第一扇叶齿叠合形成所述多个第一齿部，所述多个定子芯片上的多个第二扇叶齿叠合形成所述多个第二齿部。

11、根据上述技术手段，将定子组件设置为由多个定子芯片堆叠形成，由于定子芯片具有较高的磁导率，因此能够减小电机的铁耗，提高电机的效率和性能。

12、进一步，所述第一扇叶齿与所述转子组件之间的第一气隙的宽度小于所述第二扇叶齿与所述转子组件之间的第二气隙的宽度。

13、根据上述技术手段，将第一扇叶齿与转子组件之间的气隙的宽度设置的更小，能够避免偏置磁通对电机的转动性能造成影响，从而确保电机具有较高的效率。

14、进一步，所述第一扇叶齿包括第一齿根部和第一扇叶部，所述第二扇叶齿包括第二齿根部和第二扇叶部；其中，所述第一齿根部和所述第二齿根部位于靠近所述芯片本体的一端，所述第一扇叶部和所述第二扇叶部位于远离所述芯片本体的一端；所述第一扇叶部沿所述定子组件的径向方向的宽度大于所述第二扇叶部沿所述径向方向的宽度，和/或，所述第一齿根部沿所述径向方向的长度大于所述第二齿根部沿所述径向方向的长度。

15、根据上述技术手段，通过对定子组件中的扇叶齿的齿根部分的长度以及扇叶部分的宽度进行调节，即可实现对定子组件与转子组件之间的气隙宽度的调节，从而改善定子组件的气隙磁场分布。

16、进一步，所述第一扇叶部和所述第二扇叶部的弧度角相同。

17、进一步，所述第一齿根部和所述第二齿根部与所述芯片本体之间、所述第一齿根部与所述第一扇叶部之间，以及所述第二齿根部与所述第二扇叶部之间均设置有过渡圆角。

18、根据上述技术手段，在定子芯片的各部分之间设置过渡圆角，能够减小定子冲片在制造过程中的应力分布，从而避免因内应力导致的变形的发生。

19、第二方面，提供一种行驶设备，该行驶设备包括电机，该电机为如第一方面所述的永磁同步电机。

20、本申请的有益效果：通过在内定子永磁同步电机的定子组件中设置三相绕组线圈和磁通调制绕组，利用三相绕组线圈产生旋转磁场，使得转子组件能够输出扭矩；同时，磁通调制绕组产生的磁场能够与转子组件的相互作用，为转子组件提供悬浮力，维持转子组件的稳定运行。该永磁同步电机能够取消轴承的使用，不存在因轴承摩擦产生的损耗，能够提高电机的效率，降低电机系统的发热。

技术特征：

1.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述磁通调制绕被配置为：在电信号的激励下产生偏置磁通，所述偏置磁通作用于所述转子组件的永磁磁通，产生所述悬浮力。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机，其特征在于，所述磁通调制绕组被配置为：

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于，所述偏置拖曳力与所述电信号的电流、所述调制绕组线圈的匝数、所述第二齿部的铁芯横截面积成正比，与所述第二齿部与所述转子组件之间的气隙宽度成反比。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机，其特征在于，所述第一扇叶部和所述第二扇叶部的弧度角相同。

9.根据权利要求5-7中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，所述第一齿根部和所述第二齿根部与所述芯片本体之间、所述第一齿根部与所述第一扇叶部之间，以及所述第二齿根部与所述第二扇叶部之间均设置有过渡圆角。

10.一种行驶设备，所述行驶设备包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求1-9中任一项所述的永磁同步电机。

技术总结本申请实施例提供了一种永磁同步电机及行驶设备。该永磁同步电机包括转子组件，包括转子铁芯及多个磁钢，转子铁芯呈环状，其内侧具有多个凸起部，多个磁钢设置在转子铁芯的内侧，且与多个凸起部沿圆周方向交替分布；定子组件，设置在转子组件的内侧，包括定子铁芯、三相绕组及磁通调制绕组；其中，定子铁芯上具有沿径向方向向外延伸的多个第一齿部和第二齿部，该多个齿部沿定子铁芯的圆周方向交替分布；三相绕组线圈缠绕在多个第一齿部上，用于产生基波旋转磁场；磁通调制绕组的多个调制绕组线圈分别缠绕在多个第二齿部上，用于为转子组件提供悬浮力，以使转子组件平衡。该永磁同步电机能够取消轴承的使用，提高电机的效率，降低电机系统的发热。技术研发人员：李磊,蔡浩波,毛昭洋,邹松林受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2