CN203645419U - 一种轮毂一体化直流无刷电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轮毂一体化直流无刷电动机，与现有技术相比解决了轮毂一体化直流无刷电动机无法高速行驶的缺陷。本实用新型包括电机壳体、电机轴、电机端盖、定子和磁钢圈，所述的电机轴贯穿安装在电机壳体中心，所述的电机端盖通过轴承与电机壳体固定安装，磁钢圈的内圈上粘贴磁钢并通过电机轴贯穿安装在电机壳体内，定子嵌在磁钢圈上并通过电机轴贯穿安装，定子的卡爪之间组成的嵌线槽内均有导线绕组穿过，导线绕组通过电机轴上的轴孔连出，所述的嵌线槽为外宽内窄的不对称椭圆形结构。本实用新型实现了功率大、低速大扭矩，起动电流小，电机轴轴向尺寸小并且装配容易。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流无刷电动机技术领域，具体来说是一种轮毂一体化直流无刷电动机。
背景技术
目前，公知的摩托车的动力装置是由汽油发动机和变速箱配合构成，其燃油的特性造成了排放污染和行驶成本居高不下。为了解决这些弊端出现了电力驱动的摩托车的想法，根据电力驱动因电池需要充电和续航里程等因素的限制，需要整个动力***的传动效率高，故电动摩托车的最佳动力装置应为轮毂和电动机一体化，即调速电动机直接驱动，减少传动过程中的机械损耗。
市场上的电动摩托车轮毂电机普遍是功率小、扭矩小、材质差、结构差，不能满足替代燃油摩托车的技术条件，达不到电动摩托车的行驶速度。特别是现有电动机定子铁芯上的线槽，如图7所示，因嵌线工艺的影响不能保证线槽内导线密集、整齐的排布，由于线槽内导线无法密集集中，导线数量少，也就导致了导线通电后与转子上的磁钢所产生的磁场相互作用力小，驱动转子带动负载一起转动的产生力或感应电势也就小，自然无法达到高速行驶。虽然有部分技术中出现了大功率的轮毂电机，但是大功率的轮毂电机必须配备轴向尺寸大的电机轴，导致轮毂电机装配困难、维修不便、电机散热不良、使用寿命短，无法在实际生活中广泛应用。如何开发出一种既可以保证功率大、扭矩大，又可以保证电机轴轴向尺寸小、装配容易的轮毂一体化直流无刷电动机已经成为急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中轮毂一体化直流无刷电动机无法高速行驶的缺陷，提供一种轮毂一体化直流无刷电动机来解决上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种轮毂一体化直流无刷电动机，包括电机壳体、电机轴、电机端盖、定子和磁钢圈，所述的电机轴贯穿安装在电机壳体中心，所述的电机端盖通过轴承与电机壳体固定安装，磁钢圈的内圈上粘贴磁钢并通过电机轴贯穿安装在电机壳体内，定子嵌在磁钢圈上并通过电机轴贯穿安装，定子的卡爪之间组成的嵌线槽内均有导线绕组穿过，导线绕组通过电机轴上的轴孔连出，所述的嵌线槽为外宽内窄的不对称椭圆形结构。
所述的电机壳体为轮辋、轮毂毂芯和单边端盖整体浇铸成型结构。
所述的定子的材质为高磁通矽钢。
所述的嵌线槽的弧底半径为2.5mm，上弧半径为2mm，上弧最宽处的宽度为6.6mm，弧底最窄处的宽度为5.1mm，上弧开口宽度为2.3mm。
有益效果
本实用新型的一种轮毂一体化直流无刷电动机，与现有技术相比实现了功率大、低速大扭矩，起动电流小，电机轴轴向尺寸小并且装配容易。通过采用电机端盖与电机壳体的封闭安装，保证了空气不能进入电机内部，适合雨泥尘环境使用，可靠性高。通过定子高磁通矽钢强永磁结构的设计，起到了制动和能量反馈性能好，无需励磁，增加续驶里程，低噪音，环保无污染。通过转子采用嵌入式磁钢设计，符合了电动车辆颠簸，大启动扭矩，高速，正反转运行和弱磁调速的需要。通过改变定子嵌线槽的形状，提高带电导体在定子中的排列密度，减少磁隙达到提高磁场强度的目的。具有结构简单、维修方便、成本低廉的特点。
附图说明
图1为本实用新型的俯视结构剖视图
图2为本实用新型电机壳体的结构示意图
图3为本实用新型电机轴的结构示意图
图4为本实用新型磁钢圈的结构示意图
图5为本实用新型定子的结构示意图
图6为本实用新型定子的嵌线槽放大结构示意图
图7为现有技术中定子的嵌线槽放大结构示意图
图8为图1中的A点放大图
其中，1-电机轴、2-轴承、3-单边端盖、4-电机端盖、5-轮毂毂芯、6-轮辋、7-磁钢圈、8-磁钢、9-定子、10-电机壳体、11-辐板、12-轴孔、13-卡爪、14-嵌线槽、15-导线绕组。
具体实施方式
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1、图3和图8所示，本实用新型所述的一种轮毂一体化直流无刷电动机，包括电机壳体10、电机轴1、电机端盖4、定子9和磁钢圈7。电机轴1贯穿安装在电机壳体10中心，也就是电机壳体10中部，电机端盖4通过轴承2与电机壳体10固定安装，形成了由电机轴1穿过的电机壳体10和电机端盖4封闭组合体，致使空气不能进入电机内部，适合雨泥尘环境中使用，提高了设备的可靠性。磁钢圈7的内圈上粘贴磁钢8并通过电机轴1贯穿安装在电机壳体10内，如图4所示，磁钢圈7的内圈上粘贴磁钢8组成了转子，与定子9相配合。定子9嵌在磁钢圈7上并通过电机轴1贯穿安装，形成了定子与转子的配合安装，定子9和磁钢圈7都是通过电机轴1贯穿安装。定子9嵌入在转子内，通过定子9上的导线通电，致使转子转动。在轮毂毂芯5上设有辐板11，辐板11为在使用过程中增加定子对负载的支撑作用的同时可以使整个装置轻量化，并兼顾美观的需求。如图5和图6所示，定子9的卡爪13之间组成的嵌线槽14内均有导线绕组15穿过，卡爪13遍布定子9的整个外圆，在每两个卡爪13之间相互组成的间隙为嵌线槽14，在嵌线槽14内使用导线绕组15穿过。嵌线槽14为外宽内窄的不对称椭圆形结构，通过外宽内窄的不对称椭圆形结构可以将导线绕组15充分的、密集的穿过嵌线槽14。由于现有技术中的嵌线槽14为外窄内宽的不对称椭圆形结构，在进行导线绕组15穿过的生产工艺中，出现通过嵌线槽14的窄口穿进去后，内部的宽口又不能填满，而想通过挤压或其他方式将导线绕组15从嵌线槽14的窄口往宽口挤，通过目前的生产工艺则无法完成，只能形成如图7所示的宽口处仍存在大量空间无法穿过导线绕组15的情况。如图6所示，将嵌线槽14设计为外宽内窄的不对称椭圆形结构，嵌线槽14中靠近定子9的外圆处宽，靠近定子9的内圆处窄。在加工穿过导线绕组15时，从外圆宽口往内圆窄处安装导线绕组15，可以很方便的实现先将窄处填满后再将外圆的宽口填满，实现了嵌线槽14的导线绕组15穿过量最大化。嵌线槽14的形状改变更加符合导线绕组15密集、整齐排布的形状，使导线能够尽量充满线槽空间，从而达到减少导体与铁心间的磁隙的目的。定子9中，嵌线槽14靠近定子9的内圆处，即弧底,由两个半圆所组成，两个半圆的弧底半径为2.5mm；嵌线槽14靠近定子9的外圆处，即上弧,由两个半圆所组成，两个半圆的上弧半径为2mm。嵌线槽14上弧与两条边线直交叉的地方为上弧最宽处，上弧最宽处的宽度为6.6mm；嵌线槽14弧底与两条边线直交叉的地方为弧底最窄处，弧底最窄处的宽度为5.1mm。嵌线槽14的上弧开口宽度为2.3mm；相邻的两个嵌线槽14之间中心点之间相距为11.3mm、上弧开口之间相距13.3mm。从图6和图7的对比可以看出，图6中的嵌线槽14形状可以容纳更多的导线，同时导线与铁芯之间的磁隙也更小。导线绕组15穿过的数量越多、越密集，则可以提高导线绕组15在铁磁体，即定子9中的排列密度，通过减少磁隙以达到提高磁场强度的目的。导线绕组15通过电机轴1上的轴孔12连出，连出后接上相应的供电设备进行电源供应即可。
如图2所示，电机壳体10由轮辋6、轮毂毂芯5和单边端盖3整体浇铸成型。因此在加工时所有定位尺寸无需重新装夹可一次加工完成，保证同心度。避免了现有技术中端盖与轮辋分体装配产生的误差，造成电机定子与磁钢( 转子) 的不同心度，从而产生气隙不均匀，影响电机空、负载的电性能的情况出现。为了更进一步的提升磁场强度，增加使用效果，定子9的材质可以为高磁通矽钢，通过采用高磁通矽钢片制作铁芯的方法进一步提高磁场强度。在实际使用时，导线绕组15按现有技术正常接电，定子9的嵌线槽14内导线绕组15最大化的穿过，产生与转子上的磁钢所产生的磁场相互作用力最大化。从而驱动转子带动负载一起转动的产生力或感应电势也就最大化，促使电动机达到高速运转。通过不改变原有的电机轴尺寸，保证了大功率、大扭矩，并且由于采用了轮辋6、轮毂毂芯5和单边端盖3整体浇铸成型的结构，其安装维修更简便，散热性能更好，轮毂防水效果更佳。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种轮毂一体化直流无刷电动机，包括电机壳体（10）、电机轴（1）、电机端盖（4）、定子（9）和磁钢圈（7），所述的电机轴（1）贯穿安装在电机壳体（10）中心，所述的电机端盖（4）通过轴承（2）与电机壳体（10）固定安装，磁钢圈（7）的内圈上粘贴磁钢（8）并通过电机轴（1）贯穿安装在电机壳体（10）内，定子（9）嵌在磁钢圈（7）上并通过电机轴（1）贯穿安装，定子（9）的卡爪（13）之间组成的嵌线槽（14）内均有导线绕组（15）穿过，导线绕组（15）通过电机轴（1）上的轴孔（12）连出，其特征在于：所述的嵌线槽（14）为外宽内窄的不对称椭圆形结构。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂一体化直流无刷电动机，其特征在于：所述的电机壳体（10）为轮辋（6）、轮毂毂芯（5）和单边端盖（3）整体浇铸成型结构。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂一体化直流无刷电动机，其特征在于：所述的定子（9）的材质为高磁通矽钢。
4.根据权利要求2所述的一种轮毂一体化直流无刷电动机，其特征在于：所述的嵌线槽（14）的弧底半径为2.5mm，上弧半径为2mm，上弧最宽处的宽度为6.6mm，弧底最窄处的宽度为5.1mm，上弧开口宽度为2.3mm。
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| CN103683781A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 郝敬春 | 一种轮毂一体化直流无刷电动机 |
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- 2013-12-19 CN CN201320840296.9U patent/CN203645419U/zh not_active Expired - Fee Related
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