(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專(zhuān)利公司31320專(zhuān)利代理師王佳妮審查員蘇安5機(jī)具有較高的凸極比(Lq/Ld)521.一種永磁同步磁阻電機(jī)，該電機(jī)包括定子和位于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子間具有氣隙，其特征在于：沿著所述轉(zhuǎn)子的圓周外側(cè)分布有N組雙層空氣層，所述雙層空氣層包括內(nèi)層安裝槽和與內(nèi)層安裝槽配合的外層安裝槽，所述外層安裝槽半包于內(nèi)層安裝槽內(nèi)；所述外層安裝槽包括一直線安裝槽，所述直線安裝槽的端部為具有切削面的銳化端；所述內(nèi)層安裝槽包括兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽，所述斜向安裝槽的端部為具有切削面的銳化端，所述兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽之間設(shè)有第一間隙，所述第一間隙形成隔所述呈V形設(shè)置的斜向安裝槽的外側(cè)分別設(shè)置側(cè)向空氣孔，相鄰兩個(gè)雙層空氣層共用一個(gè)側(cè)向空氣孔，斜向安裝槽和側(cè)向空氣孔之間設(shè)有第二間隙；沿著所述轉(zhuǎn)子的圓周內(nèi)側(cè)分布有N個(gè)外層減重孔和N個(gè)內(nèi)層減重孔，所述的N為正偶數(shù)；外層減重孔為棱形，棱端倒圓角，其中大棱角度02=2*(180°-01);內(nèi)層減重孔為三角2.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步磁阻電機(jī)，其特征在于內(nèi)層安裝槽和外層安裝槽內(nèi)均設(shè)有相應(yīng)的永磁體，安裝槽的長(zhǎng)度和寬度分別比相應(yīng)的永磁體大0.01mm,以防止永磁3.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步磁阻電機(jī)，其特征在于所述銳化端的端部具有斜角或倒圓角。4.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步磁阻電機(jī)，其特征在于第二間隙的寬度大于第一5.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步磁阻電機(jī)，其特征在于磁鋼沿直軸方向上的厚度為h,外層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h1大于內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h2,其中0.7<h2/h1<0.8,外層安裝槽內(nèi)永磁體提供永磁磁場(chǎng)激勵(lì)源，內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體起輔助勵(lì)磁作用，并分擔(dān)高速弱磁時(shí)，反向直軸方向磁場(chǎng)，防止永磁體永久性退磁。6.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步磁阻電機(jī)，其特征在于側(cè)向空氣孔與氣隙側(cè)間隙為肋寬r1,外層安裝槽端部與氣隙側(cè)間隙寬度為肋寬r2,r1為0.5~0.7r2。3一種永磁同步磁阻電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步磁阻電機(jī)，具體地，是一種采用多層疊加磁鋼轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁同步磁阻電機(jī)。背景技術(shù)可以應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上。[0003]隨著電力電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，永磁同步磁阻電機(jī)(Synchronous[0004]目前永磁同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主要為內(nèi)置式，由于其具有一定的磁阻性能，因此成為新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。但是隨著永磁材料價(jià)格走高，生產(chǎn)成本加大，以及高性能驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求，由于內(nèi)置式永磁體結(jié)構(gòu)電機(jī)漏磁、磁阻特性不突出，材料利用率低，弱磁范圍較窄等問(wèn)題，限制了常規(guī)內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的使用率。尤其在超高速弱在反向磁場(chǎng)下容易發(fā)生退磁，電機(jī)的穩(wěn)定性得不到保證。[0005]基于此，有必要發(fā)明一種新型永磁同步磁阻電機(jī)，從而有效提高電機(jī)的輸出扭矩、功率和功率因素，降低高速弱磁區(qū)反電勢(shì)，并顯著提高電機(jī)調(diào)速范圍。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明的目的是提供一種永磁同步磁阻電機(jī)，通過(guò)對(duì)電機(jī)內(nèi)部部件轉(zhuǎn)子的改進(jìn)以及多層疊磁鋼的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)交軸電感大于直軸電感，提供電機(jī)磁阻特性，從而有效提高電機(jī)[0008]一種永磁同步磁阻電機(jī)，該電機(jī)包括定子和位于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子間具有氣隙，其特征在于：沿著所述轉(zhuǎn)子的圓周外側(cè)分布有N組雙層空氣層，所述雙層空氣層包括內(nèi)層安裝槽和與內(nèi)層安裝槽配合的外層安裝槽，所述外層安裝槽半包于內(nèi)層安裝槽內(nèi)；[0009]所述外層安裝槽包括一直線安裝槽，所述直線安裝槽的端部為具有切削面的銳化[0010]所述內(nèi)層安裝槽包括兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽，所述斜向安裝槽的端部為具有切削面的銳化端，所述兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽之間設(shè)有第一間隙，所述第一間隙形成隔磁橋；[0011]所述呈V形設(shè)置的斜向安裝槽的外側(cè)分別設(shè)置側(cè)向空氣孔，相鄰兩個(gè)雙層空氣層共用一個(gè)側(cè)向空氣孔，斜向安裝槽和側(cè)向空氣孔之間設(shè)有第二間隙；[0012]沿著所述轉(zhuǎn)子的圓周內(nèi)側(cè)分布有N個(gè)外層減重孔和N個(gè)內(nèi)層減重孔，所述的N為正4[0013]進(jìn)一步地，內(nèi)層安裝槽和外層安裝槽內(nèi)均設(shè)有相應(yīng)的永磁體，安裝槽的長(zhǎng)度和寬度分別比相應(yīng)的永磁體大0.01mm,以防止永磁體滑動(dòng)。[0014]進(jìn)一步地，所述銳化端的端部具有斜角或倒[0017]進(jìn)一步地，所述磁鋼沿直軸方向上的厚度為h,外層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h1大于內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h2,其中0.7<h1/h2<0.8,外層安裝槽內(nèi)永磁體提供永磁磁場(chǎng)激勵(lì)源，內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體起輔助勵(lì)磁作用，并分擔(dān)高速弱磁時(shí)，反向直軸方向磁場(chǎng)，防止永磁體永久性退磁。[0018]進(jìn)一步地，側(cè)向空氣孔與氣隙側(cè)間隙為肋寬r1,外層安裝槽端部與氣隙側(cè)間隙寬度為肋寬r2,r1為0.5～0.7r2。[0019]進(jìn)一步地，外層減重孔為棱形，棱端倒圓角，其中大棱角度02=2*(180°-01);內(nèi)層[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案除了整體技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括很多細(xì)節(jié)[0021]1、本發(fā)明所述的改進(jìn)方案，每組直軸方向基于兩層空氣層，由于空氣導(dǎo)磁性能遠(yuǎn)低于導(dǎo)磁鐵芯，故交直軸磁路中磁阻不對(duì)稱(chēng)，使電機(jī)具有較高的凸極比(Lq/Ld)和交直軸電感之差(Lq-Ld);[0022]2、外層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h1大于內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h2,其中0.7<h1/h2<0.8,外層安裝槽內(nèi)永磁體提供永磁磁場(chǎng)激勵(lì)源，內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體起輔助勵(lì)磁作[0023]3、交軸側(cè)留有側(cè)向空氣孔，側(cè)向空氣孔與氣隙側(cè)間隙為肋寬r1,外層安裝槽端部與氣隙側(cè)間隙寬度為肋寬r2,r1為0.5～0.7r2。交軸空氣孔可以增大交、直軸磁路磁阻，主要減小直軸電感，增大凸極比，在通入大電流激勵(lì)下，交軸磁路飽和，交軸空氣孔可以減小凸極率的下降速率。同時(shí)還可以優(yōu)化氣隙中磁密，減[0024]4、外層減重孔為棱形，棱端倒圓角，其中大棱角度θ2=2*(180°-01);內(nèi)層減重孔夠提高電機(jī)的輸出扭矩；率密度進(jìn)一步增大。用在電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，可以進(jìn)一步提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，減輕電機(jī)的重附圖說(shuō)明[0026]圖1是本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子鐵芯圖。[0027]圖2是圖1的局部放大圖。[0028]圖3是本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子放置磁鋼后的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]圖4的圖3的局部放大示意圖。[0030]圖5是本發(fā)明的直軸磁力線分布圖。[0031]圖6為本發(fā)明的交軸磁力線分布圖。5[0032]圖7為電機(jī)峰值運(yùn)行特性曲線。[0033]附圖標(biāo)記：[0034]1外層安裝槽、2內(nèi)層安裝槽、3側(cè)向空氣孔、4外層減重孔、5內(nèi)層減重孔；[0035]11直線安裝槽、12外層安裝槽銳化端；[0036]21斜向安裝槽、22具有切削面的銳化端、23隔磁橋。[0037]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0038]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。[0039]首先對(duì)本發(fā)明涉及的一些縮略語(yǔ)或?qū)I(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義：[0040]磁阻電機(jī)：是一種連續(xù)運(yùn)行的電氣傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的交、直流電動(dòng)機(jī)有很大的區(qū)別。它不依靠定、轉(zhuǎn)子繞組電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而是依靠“磁阻最小原理”產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。[0041]交直軸：交軸也叫q軸，直軸也叫d軸，他們實(shí)際上是坐標(biāo)軸，而不是實(shí)際的軸在電機(jī)轉(zhuǎn)子上建立了一個(gè)坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，取轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向?yàn)閐軸，垂直于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向?yàn)閝軸，將電機(jī)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換到此坐標(biāo)系下，可實(shí)現(xiàn)d軸和q軸的解耦，從而得到良好控制特性。[0042]本發(fā)明提供了一種永磁同步磁阻電機(jī)，主要由定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸組成，定子和轉(zhuǎn)子間具有氣隙，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸支撐。所述定子包含定子本體、設(shè)置在定子本體上的定子繞組，其中電機(jī)定子由定子齒、定子軛和定子槽組成，定子槽采用梨形槽，槽內(nèi)放有繞組，電樞繞組采用整數(shù)槽分布繞組。關(guān)于定子部分為現(xiàn)有技術(shù)，在本說(shuō)明書(shū)中不再贅述。括內(nèi)層安裝槽2和與內(nèi)層安裝槽2配合的外層安裝槽1,所述外層安裝槽1半包于內(nèi)層安裝槽[0044]所述外層安裝槽1包括一直線安裝槽11,所述直線安裝槽11的端部為具有切削面的外層安裝槽銳化端12;[0045]所述內(nèi)層安裝槽2包括兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽21,所述斜向安裝槽21的端部[0046]所述呈V形設(shè)置的斜向安裝槽21的外側(cè)分別設(shè)置側(cè)向空氣孔3,相鄰兩個(gè)雙層空氣[0047]沿著所述轉(zhuǎn)子的圓周內(nèi)側(cè)分布有N個(gè)外層減重孔4和N個(gè)內(nèi)層減重孔5,所述的N為正偶數(shù)。[0048]進(jìn)一步地，內(nèi)層安裝槽和外層安裝槽內(nèi)均設(shè)有相應(yīng)的永磁體，安裝槽的長(zhǎng)度和寬6度分別比相應(yīng)的永磁體大0.01mm,以防止永磁體滑動(dòng)。[0049]進(jìn)一步地，所述外層安裝槽銳化端為沿直線安裝槽11向兩側(cè)凸起的斜角，所述內(nèi)層安裝槽的兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽21的外側(cè)端設(shè)有向外側(cè)延伸的三角形凸起，所述三角形凸起的端部呈圓角狀，且朝向外層安裝槽銳化端。安裝槽21外側(cè)延伸的三角形凸起部分可以減小漏磁；安裝槽21內(nèi)測(cè)銳化端為減小槽內(nèi)永磁體漏磁。[0050]進(jìn)一步地，斜向安裝槽21和側(cè)向空氣孔3之間的第二間隙的寬度大于兩個(gè)呈V形設(shè)置的斜向安裝槽之間的第一間隙。中間間隙優(yōu)化第一目標(biāo)為保證電機(jī)極限轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因?yàn)楦咚俟r下，電機(jī)離心力主要由中間氣隙和兩側(cè)氣隙承擔(dān)，中間氣隙為主要承受點(diǎn)，第二目標(biāo)為降低直軸電感和減小漏磁；安裝槽21和外側(cè)空氣孔3之間的氣隙除了保證直軸電感和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還需要盡可能的保證交軸電感不被降低過(guò)多，保證電機(jī)設(shè)計(jì)需要的凸極比(Lq/Ld)和Lq-Ld)。減小直軸電感可以減小反電勢(shì)電壓，增加弱磁范圍，高凸極比和交直軸電感之差可以增加電感磁阻特性和系統(tǒng)功率因素。因此第二間隙寬度大于第一間強(qiáng)度較好，能夠使氣隙不存在0磁密區(qū)域，從而使氣隙磁密具有較好的正弦度，并能減小氣隙中的諧波含量。[0052]進(jìn)一步地，所述磁鋼沿直軸方向上的厚度為h,外層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h1大于內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體的厚度h2,其中0.7<h1/h2<0.8,外層安裝槽內(nèi)永磁體提供永磁磁場(chǎng)激勵(lì)源，內(nèi)層安裝槽內(nèi)永磁體起輔助勵(lì)磁作用，并分擔(dān)高速弱磁時(shí)，反向直軸方向磁場(chǎng)，防止永磁體永久性退磁。外層永磁體厚度大于內(nèi)層永磁體厚度，是因?yàn)橥鈧?cè)作為主磁場(chǎng)需要足夠的勵(lì)磁磁通，電機(jī)在滿負(fù)載運(yùn)行情況下，可以盡可能降低電機(jī)的電負(fù)荷，在滿足相同磁負(fù)[0053]進(jìn)一步地，側(cè)向空氣孔與氣隙側(cè)間隙為肋寬r1,外層安裝槽端部與氣隙側(cè)間隙寬度為肋寬r2,r1為0.5～0.7r2,優(yōu)選r1=0.65r2。交軸空氣孔可以增大交、直軸磁路磁阻，主要減小直軸電感，增大凸極比，在通入大電流激勵(lì)下，交軸磁路飽和，交軸空氣孔可以減小凸極率的下降速率。同時(shí)還可以優(yōu)化氣隙中磁密，減小諧波分量，降低電[0054]進(jìn)一步地，外層減重孔為棱形，棱端倒圓角，其中大棱角度02=2*(180°-01);內(nèi)層[0055]圖7為電機(jī)峰值運(yùn)行特性曲線，可以看出電機(jī)高速弱磁較寬，正是電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特殊性，在有限的尺寸要求下，可以盡可能地挖掘電機(jī)的性能，提高電機(jī)鐵芯利用率，使電機(jī)[0056]本發(fā)明在實(shí)施時(shí)，電機(jī)在不挖空氣層時(shí)，Ld=Lq,當(dāng)電機(jī)外層空氣層1和空氣層2作為電機(jī)基本的磁阻結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子直軸磁路中設(shè)置了2層空氣磁障，可以增加直軸磁阻磁阻，大幅度減小直軸電感，小幅度減小交軸電感；在安裝槽內(nèi)放置永磁體，因?yàn)橛来朋w磁導(dǎo)率與空氣一致，不改變電機(jī)磁阻特性，為減小漏磁，和電機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，需要對(duì)安裝槽端部進(jìn)行倒能。其次該結(jié)構(gòu)組合使得交軸磁路主要集中在第一、第二層磁鋼之間，轉(zhuǎn)子磁軛密度降低，7從而減小轉(zhuǎn)子軛部厚度，減小的轉(zhuǎn)子軛采用去重挖空措施，可以有效地降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，,提高轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。對(duì)于高速電機(jī)需要考慮其電磁噪聲，在q軸挖孔，可以有效地降低氣隙諧波，削弱共振點(diǎn)電磁噪聲，在空氣孔和V形空氣層留有氣隙為保證磁阻磁路不被破壞，保證交軸電感不會(huì)降低很多。此外該組合結(jié)構(gòu)下的轉(zhuǎn)子可以有效地削弱電機(jī)轉(zhuǎn)子3次[0057]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下