CN102355101A - 电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机 - Google Patents

电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机 Download PDF

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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

电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机
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
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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