CN202602508U

CN202602508U - 电动车用直流无刷电机

Info

Publication number: CN202602508U
Application number: CN2012202234927U
Authority: CN
Inventors: 刘茜宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-05-09

Abstract

本实用新型公开了一种电动车用直流无刷电机，包括电机壳体、壳体内嵌有导磁钢圈、贴在导磁钢圈内表面的若干片磁钢、硅钢片叠成的铁芯、漆包线绕组、轴和轴承、边盖、霍尔元件、引出线等。所述电机导磁钢圈内磁钢片数与铁芯上槽数的不同结合以及绕线方法对电机性能有不同的影响，好的结合和绕线方法可以提高电机效率、降低材料成本。本专利公开的44片磁钢配48槽铁芯的电机其绕线方式采取分组后等间距分布、正绕向和反绕向按一定规律安排然后进行串联或并联连接。霍尔槽的定位方法是在铁芯上选择某一下线槽为中间霍尔槽位置，两边按一定的角度进行定位。由此法构成的电机具有效率高、成本低、工艺简便的优点。

Description

电动车用直流无刷电机

技术领域

本实用新型涉及一种直流电机，具体是指电动车用直流无刷电机。

背景技术

电动车使用蓄电池作为动力源，为延长一次充电后的续行里程，希望电动车电机的效率尽可能高。目前市场普通的电动车用无刷电机转子内圆贴46片磁钢、定子铁芯开51槽，额定功率350瓦，工作最大效率在82％至84％，如能进一步降低损耗、提高效率，将使蓄电池的续行里程得到延长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动车用直流无刷电机，达到效率高、成本低的目的。

为实现上述目的，通过如下技术方案实现：

电动车用直流无刷电机，包括嵌有导磁钢圈的电机壳体、均匀地贴在钢圈内圆的44片磁钢、开有48槽也就是说有48个齿的铁芯、铁芯上的三相绕组、铁芯上的霍尔元件、轴和轴承、左右边盖。所述直流无刷电机采用三相绕组，三相绕组之间相隔120°电角度，由于铁芯有48个齿，所以每相绕组占据16个齿。每相绕组占据的16个齿不是随意的，而是将每相绕组沿铁芯外圆等齿距的分为4个小组，每个小组均由绕在连续的4个齿上的4个多匝线圈串联组成，每相的4个小组沿铁芯外圆周等距分布，这样每相邻的两个小组之间相隔8个齿。每相绕组在绕制时起始线圈的绕向的正或反是任定的，但同一小组内相邻的两个多匝线圈绕向相反，且后一个小组的第一个多匝线圈的绕向与前一个小组的最后一个多匝线圈的绕向相同。

值得指出的是，虽然每相绕组在绕制时起始线圈的绕向的正或反是任定的，但为了生产方便起见，三个相的起始线圈的绕向还是一致为好。

按照本实用新型技术生产的额定功率350瓦的电机，效率可达到86.5％至88％，比采用46片磁钢、51槽，额定功率350瓦的电机平均效率提高4％，另外，由于比现在市场上51槽少3槽，因而减少了漆包线和绝缘材料的使用量，磁钢片数也减少了，达到了降低成本的目的。

附图说明

图1为本实用新型的电机外观示意图；

图2为本实用新型的转子、定子装配示意图；

图3为根据图1的电机剖面图；

图4为铁芯槽、齿示意图；

图5为磁钢俯视图；

图6为磁钢侧视图；

图7为铁芯展开的某一相的绕组绕线示意图。

附图标记说明如下：1为磁钢；2为铁芯(亦指铁芯上的齿)；3为导磁钢圈；4为铁芯支架；5为轴；6为边盖；7为漆包线；8为轴承；9为铁芯上开的嵌线槽；10为霍尔槽；11为边上霍尔槽中心与中间霍尔槽中心对硅钢片圆心的连线的夹角。

具体实施方式

根据附图，对本实用新型作进一步的说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，电动车用直流无刷电机包括磁钢1、铁芯及铁芯齿2、导磁钢圈3、铁芯支架4、轴5、边盖6、漆包线圈7、轴承8、铁芯上开的嵌线槽9、铁芯上的霍尔槽10。以下说明中嵌线槽简称槽，霍尔槽则特别指明霍尔槽。所述的铁芯2上沿外圆周等间距均匀开有48个槽9，铁芯开槽后沿外圆留有48个齿，48个齿上绕有三相漆包线圈7，铁芯2由硅钢片开槽后叠成，或由带状硅钢片开槽后卷叠而成，由支架4将其铆固并固定在轴5上，在铁芯外圆的适当位置开有三个霍尔槽安装霍尔传感器以感应磁钢的极性，三相绕组的引出线、霍尔传感器的引出线均由电机轴中心孔引出，以上部分组成了电机的定子；44片相同尺寸的磁钢1等间距的均匀粘贴在钢圈3的内圆表面上，其相邻的两片N、S极朝向相反，钢圈3外铸有铝合金外壳，边盖6上装有轴承8，轴承8套在轴5上，边盖6通过螺丝与钢圈3固定，以上组成了电机转子。由图3剖面图看出，电机装配后，磁钢1与铁芯2对齐。

三相绕组在铁芯齿上的分布位置和绕向影响电机的效率。本实用新型的铁芯有48个嵌线槽，也就有48个齿，每相绕组占据16个齿。每相绕组占据的16个齿如何分布是要研究的，本实用新型将每相的绕组分为四个小组，每个小组均由绕在连续的4个齿上的4个多匝线圈串联组成；四个小组沿铁芯外圆等齿距的分布，也就是说同一相绕组内两相邻的小组之间隔开8个齿，如图7所示。

同一相绕组的16个线圈的绕向规律是：各小组的4个多匝线圈相邻的绕向相反，后一个小组的第一个多匝线圈与前一个小组的最后一个多匝线圈绕向相同。

同一相绕组的4个小组在电路连接关系上可以采用串联方式，如图7所示；也可以采取并联方式。串、并连方式的匝数不同。

若将三相绕组分别以A-X、B-Y、C-Z表示，A、B、C表示线圈起始端，X、Y、Z表示线圈尾端，假设以A-X相的起始线圈所在的齿定为铁芯的1号齿，那么其它齿的齿号按顺时针(或逆时针)依次为2、3、4……48号，这样A-X相绕组占据的16个齿分成4个小组，它们的齿号分别为第一组1、2*、3、4*；第二组为13*、14、15*、16；第三组25、26*、27、28*；第四组37*、38、39*、40。B-Y相绕组占据的齿号为第一组5*、6、7*、8；第二组17、18*、19、20*；第三组29*、30、31*、32；第四组41、42*、43、44*。C-Z相绕组占据的齿号为第一组9、10*、11、12*；第二组21*、22、23*、24；第三组33、34*、35、36*；第四组45*、46、47*、48。以上加*的齿号表示与未加*的齿号绕向相反。

霍尔位置的安排方式：三个同型号的开关型霍尔集成电路有型号标示的一面统一朝一个方向放置于铁芯外圆上开的特定的霍尔槽10内，共有三个霍尔槽，中间一个霍尔槽的中心可选择与硅钢片外圆均匀所开48槽中的任一槽的中心重合，边上两个霍尔槽的中心到硅钢片圆心的连线分别与中间霍尔槽中心到硅钢片圆心连线的夹角11均为10.9±0.5°，如图4中的10、11所示。一台电机的铁芯开有霍尔槽的硅钢片一般只需6～8片，叠厚可定为3～4毫米，其余硅钢片只有嵌线槽而没有霍尔槽。霍尔槽的具体尺寸根据所选用的霍尔元件的外形而定，并不一定如图4中10的矩形状。霍尔槽以恰能放下霍尔元件为佳。开始嵌线时，可从中间霍尔所在的槽开始嵌线，以便工艺操作。

实测表明，由以上方法组成的电机，比市场上广泛使用的46片磁钢、51槽的电机具有效率提高4％、成本低的优点。

Claims

1.一种电动车用直流无刷电机，包括嵌有导磁钢圈的电机壳体、均匀地贴在钢圈内圆的44片磁钢、开有48槽也就是说有48个齿的铁芯、铁芯上的三相绕组、铁芯上的霍尔元件、轴和轴承、左右边盖，所述直流无刷电机采用三相绕组，每相绕组占据16个齿槽，其特征是：每相绕组都沿定子铁芯的外圆等齿距的分为四个小组，每个小组均由绕在连续的四个齿上的四个多匝线圈串联组成，每相的相邻小组之间的间隔为8个齿距。

2.根据权利要求1所述电动车用直流无刷电机，其特征是：每相绕组的四个小组，同一小组内相邻的两个多匝线圈绕向相反。

3.根据权利要求1所述电动车用直流无刷电机，其特征是：每相绕组的四个小组，后一个小组的第一个多匝线圈的绕向与前一个小组的最后一个多匝线圈的绕向相同。