CN102355101A - 电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,包括永磁体、导磁轭、轴承、轴芯和轮毂,其中在轴芯同轴装有无铁芯内定子;该内定子两侧同轴承装有两个其上均布有偶数个永磁体的转子;该转子内缘与电机两侧导磁轭分别连接,通过轴承与电机轴芯安装,转子外缘通过导磁轭与电机轮毂连接在一起;采用一个定子,两侧共两个转子的方式,无铁芯、无齿槽,双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。本发明提高了电机效率,节约了有效金属材料,增加了电动车的续航里程和爬坡能力,延长了电动车更换电池的时间,特别适合作为电动车驱动电机使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机。
背景技术
常规的电动车用电机一般只有一个定子和一个转子,其定子为电磁线绕在硅钢片的槽内,通过铁支架与芯轴连接,转子为矩形永磁体固定在电机外壳内缘上,形成磁场为径向,气隙为单气隙。外壳通过轴承与芯轴相连接。
电机运行时,由于有硅钢片制成的铁芯存在,电磁转矩会因齿槽效应产生脉动,并且转动惯量大,速度响应较慢,特别是不可避免产生铁损,并且所用电磁线较多,铜损也较大,故电机效率受到制约。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种新型的、高效率、无铁芯、轴向磁场电动车用用高效永磁直流电动机。
本发明为实现上述目的,采用如下技术方案:
本发明电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,包括永磁体、导磁轭、轴承、轴芯和轮毂,其中在轴芯轴装有无铁芯内定子;该内定子两侧同轴承装有两个其上均布有偶数个永磁体的转子;该转子内缘与电机两侧导磁轭分别连接,通过轴承与电机轴芯安装,转子外缘通过导磁轭与电机轮毂连接在一起;采用一个定子,两侧共两个转子的方式,无铁芯、无齿槽,双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。
定子由定子绕组和非铁磁性材料浇注压制而成。
导磁轭为由低碳钢制成的圆环形导磁轭。
转子上的永磁体采用扇形或圆形钕铁硼永磁体,呈辐射状排列。
两个转子上均布的钕铁硼永磁体形成的磁场为轴向磁场。
在轴向磁场下,定子绕组采用双层集中绕组方式绕制。
本发明改变了传统电动车用电机的现行结构,采用一个定子,两侧共两个转子的方式,轴向磁场下双层绕组、无铁芯、无齿槽,双转子和单定子构成的双气隙结构,提高了电机效率,节约了有效金属材料,增加了电动车的续航里程和爬坡能力,延长了电动车更换电池的时间,特别适合作为电动车驱动电机使用。
附图说明
图 1 :本发明结构图。
图 2 :本发明俯视图。
图 3 :本发明定子绕组结构图。
图中标号:永磁体(1)、定子绕组(2)、导磁轭(3)、轴承(4)、轴芯(5)和轮毂(6)。
具体实施方式
如图1至图3所示,电动车用高效永磁直流电动机由轴芯5、外壳、定子、转子、轴承4、导磁轭3、永磁体1、电机出线构成,定子托架上固装绕组,在芯轴上同轴装有由电磁线绕组和环氧材料构成的无铁芯内定子;该内定子两侧同轴装有两个其上均布有偶数个永磁体的转子;该转子内缘与电机两侧端盖分别连接,通过轴承与电机轴芯安装,转子外缘通过端盖与电机轮毂连接在一起。采用一个定子,两侧共两个转子的方式,无铁芯、无齿槽,双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。
并且:定子由绕组和环氧树脂(或其他非铁磁性材料)浇注压制而成,无铁磁性材料。
并且:采用一个定子,两侧共两个转子的双气隙结构。
并且:两个转子的永磁体采用扇形或圆形钕铁硼永磁体,固定在低碳钢制成的圆环形导磁轭上。
并且:两个转子上均布的钕铁硼永磁体形成的磁场为轴向磁场。
并且:在轴向磁场下,绕组采用双层集中绕组方式绕制。
具体主要技术实施
A、 永磁体使用钕铁硼,单面选用23对极,共计使用96片。
B、 电磁线选用0.51漆包线,采用虚拟51槽集中绕组双层方式,7线并绕5匝(根据不同功率和转速选用不同线径,不同的匝数)。
C、 转子位置传感器由三个霍尔元件组成,可构成120度或者60度电角度。
表1传统电动车电机与本发明的新型高效电机样品试验对比(试验条件相同,电池均使用48伏12安时的容量):
表1
最高效率 | 最大扭矩 | 续航里程 | 噪音 | |
传统电机 | <82% | 25N.M | 40KM | 60db |
新型高效电机 | >90% | 38N.M | 62KM | 50db |
Claims (6)
1. 一种电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,其特征在于包括永磁体(1)、导磁轭(3)、轴承(4)、轴芯(5)和轮毂(6),其中在轴承(4)同轴装有无铁芯内定子;该内定子两侧同轴承(4)装有两个其上均布有偶数个永磁体(1)的转子;该转子内缘与电机两侧导磁轭(3)分别连接,通过轴承与电机轴芯(5)安装,转子外缘通过导磁轭(3)与电机轮毂(6)连接在一起;采用一个定子,两侧共两个转子的方式,无铁芯、无齿槽,双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。
2.根据权利要求1所述的电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,其特征在于:定子由定子绕组(2)和非铁磁性材料浇注压制而成。
3.根据权利要求1所述的新型电动车用高效永磁直流电动机,其特征在于:导磁轭(3)为由低碳钢制成的圆环形导磁轭。
4.根据权利要求1所述的电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,其特征在于:转子上的永磁体采用扇形或圆形钕铁硼永磁体,永磁体呈辐射状排列。
5.根据权利要求1所述的电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,其特征在于:两个转子上均布的钕铁硼永磁体形成的磁场为轴向磁场。
6.根据权利要求5所述的电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机,其特征在于:在轴向磁场下,定子绕组采用双层集中绕组方式绕制。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120215 |