CN204967585U - 用于车辆轮毂的无刷直流电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，包括定子组件、转子组件和电机端盖组件，定子组件包括电机轴、铁芯和绕组，铁芯通过设置在电机轴上的平键安装在电机轴上，绕组设置在铁芯的齿槽上，在铁芯的外侧设置有转子组件，转子组件包括电机筒，在电机筒内侧设置有磁钢，电机端盖组件包括面端盖和底端盖以及分别与所述面端盖和底端盖配合使用的轴承，电机轴伸出底端盖并在电机轴伸出底端盖的位置上安装有霍尔安装架，在霍尔安装架上安装有霍尔元件，在霍尔元件外侧还设置有外端盖，在外端盖内侧与霍尔元件相对应的位置设置有同步转子。本实用新型的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，结构简单，体积较小，轻便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种用于车辆轮毂的无刷直流电机。
背景技术
随着自动化程度的越来越高，电机的应用也越来越广泛，特别是用于交通工具上的电机，既需要有足够的动力，自身又要比较轻便，才能降低交通工具自身的自重。现有的电机大部分体积较大，自重较重，安装在交通工具上以后，使得自重增加，浪费能源，而且散热和减震的效果也不太好，影响交通工具的使用效率以及使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，体积较小，轻便实用的用于车辆轮毂的无刷直流电机。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，包括定子组件、转子组件和电机端盖组件，所述定子组件包括电机轴、铁芯和绕组，铁芯通过设置在电机轴上的平键安装在电机轴上，绕组设置在铁芯的齿槽上，在铁芯的外侧设置有转子组件，所述转子组件包括电机筒，在所述电机筒内侧设置有磁钢，所述磁钢位于铁芯外侧，所述电机端盖组件包括面端盖和底端盖以及分别与所述面端盖和底端盖配合使用的轴承，在所述电机筒的一端设置有面端盖，所述面端盖通过轴承安装在电机轴上，在所述电机筒的另一端设置有底端盖，所述底端盖通过轴承安装在电机轴上，在所述铁芯一端的电机轴上设置有卡簧，所述电机轴伸出底端盖并在所述电机轴伸出底端盖的位置上安装有霍尔安装架，在所述霍尔安装架上安装有霍尔元件，在所述霍尔元件外侧还设置有外端盖，在所述外端盖内侧与所述霍尔元件相对应的位置设置有同步转子。本实用新型的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，结构简单，体积较小，轻便实用，采用外置霍尔元件换向，使用寿命长，散热效果好，同步转子的设置可以提高霍尔元件感应的准确性，避免位置关系带来的误差。
其中，所述绕组包括硅钢片和漆包线。
作为本实用新型的进一步改进，在所述底端盖与轴承之间设置有调整垫片，在所述底端盖外侧设置有减震装置；在面端盖和轴承之间还设置有波形垫圈，在面端盖外侧的电机轴上还设置有减震装置；在电机筒的外侧设置有散热翅片。调整垫片以及波形垫圈与减震装置结合使用，减震效果好；外置散热翅片能进一步降低电机筒内部的温度，延长使用寿命，减少故障率。
本实用新型的电机结构由于比较简单，使电机变得体积较小、轻便，从根本改变了原来轮毂电机的大而笨的感觉。电机虽然缩小了体积，而且电机空载转速有1200rpm左右，但没有改变其功率、性能（性能曲线见附图）。当一台电机负载75Kg时，它还可以轻松爬上15°的斜坡。由于其体积小，重量轻，当配上实心橡胶轮胎后，可以适用于自平衡车、休闲代步车、旅游代步车等，使用范围极广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的测试数据图；
其中，1-电机轴，2-铁芯，3-绕组，4-平键，5-电机筒，6-磁钢，7-面端盖，8-底端盖，9-轴承，10-卡簧，11-霍尔安装架，12-霍尔元件，13-外端盖，14-同步转子，15-调整垫片，16-减震装置，17-波形垫圈，18-散热翅片。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。
如图所示，本实用新型的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，包括定子组件、转子组件和电机端盖组件，所述定子组件包括电机轴1、铁芯2和绕组3，铁芯2通过设置在电机轴1上的平键4安装在电机轴1上，绕组3设置在铁芯2的齿槽上，在铁芯2的外侧设置有转子组件，所述转子组件包括电机筒5，在所述电机筒5内侧设置有磁钢6，所述磁钢6位于铁芯2外侧，所述电机端盖组件包括面端盖7和底端盖8以及分别与所述面端盖7和底端盖8配合使用的轴承9，在所述电机筒5的一端设置有面端盖7，所述面端盖7通过轴9承安装在电机轴1上，在所述电机筒5的另一端设置有底端8盖，所述底端盖8通过轴承9安装在电机轴1上，在所述铁芯2一端的电机轴1上设置有卡簧10，所述电机轴1伸出底端盖8并在所述电机轴1伸出底端盖8的位置上安装有霍尔安装架11，在所述霍尔安装架11上安装有霍尔元件12，在所述霍尔元件12外侧还设置有外端盖13，在所述外端盖13内侧与所述霍尔元件12相对应的位置设置有同步转子14。其中，所述绕组3包括硅钢片和漆包线，在所述底端盖8与轴承9之间设置有调整垫片15，在所述底端盖8外侧设置有减震装置16；在面端盖7和轴承9之间还设置有波形垫圈17，在面端盖7外侧的电机轴1上还设置有减震装置16；在电机筒5的外侧设置有散热翅片18。
本实用新型的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，结构简单，体积较小，轻便实用，采用外置霍尔元件换向，使用寿命长，散热效果好，同步转子的设置可以提高霍尔元件感应的准确性，避免位置关系带来的误差。
调整垫片以及波形垫圈与减震装置结合使用，减震效果好；外置散热翅片能进一步降低电机筒内部的温度，延长使用寿命，减少故障率。
本实用新型的电机为3.5寸电机产品，产品概述如下：
1、产品使用环境：
——环境温度：-20～＋550C；
——相对湿度：15%～95%；
——大气压力：86～106Kpa。
2、产品额定电压：DC36V
3、额定功率：180W
4、产品重量：2.6Kg。
电机性能测试数据如下：
| 电压 | 电流 | 输入功率 | 转矩 | 转速 | 输出功率 | 效率 | 时间 | |
| 序号 | V | A | W | N.m | rpm | W | % | S |
| 1 | 36.11 | 1.921 | 69.36 | 0.16 | 1026.5 | 17.2 | 24.8 | 0 |
| 2 | 36.1 | 2.025 | 73.12 | 0.18 | 1023.9 | 19.3 | 26.4 | 3.5 |
| 3 | 36.08 | 2.756 | 99.42 | 0.48 | 1009.8 | 50.75 | 51 | 6 |
| 4 | 36.02 | 4.581 | 165 | 1.05 | 983.8 | 107.9 | 65.4 | 8.5 |
| 5 | 36.04 | 6.618 | 238.5 | 1.91 | 943.9 | 189 | 79.2 | 11 |
| 6 | 36.04 | 9.498 | 342.3 | 2.98 | 895.6 | 279.8 | 81.8 | 13.5 |
| 7 | 36.1 | 13.31 | 480.3 | 4.3 | 849.5 | 382.8 | 79.7 | 16 |
| 8 | 36.14 | 17.26 | 623.9 | 5.74 | 797.8 | 479.1 | 76.8 | 18.5 |
| 9 | 36.15 | 22.14 | 800.2 | 7.32 | 743.9 | 570.1 | 71.3 | 21 |
| 10 | 36.15 | 26.56 | 960 | 9.31 | 640.2 | 623.9 | 65 | 23.5 |
| 11 | 36.15 | 28.48 | 1029 | 11.11 | 465.7 | 541.8 | 52.6 | 26 |
| 12 | 36.15 | 29.34 | 1060 | 13.24 | 254.5 | 352.8 | 33.3 | 28.5 |
两个端盖均采用ZL102铝材料，在保证强度的前提下尽量达到减轻重量的目的。电机轴采用40Cr材料调质处理，保证其强度。为了增加材料的导磁性能，尽量减少铁损，采用冷轧300硅钢片来提升电机性能。漆包线采用了QZ-2/130级。相对于传统的有刷电机利用碳刷来换向，这个电机采用传感器（霍尔元件）来进行换向，相对于原来的有刷电机，它具有使用寿命长、故障率低、免维护等优点。本电机永磁体（磁钢）使用烧结钕铁硼N35SH材料，它主要有稀土金属钕、金属元素铁和非金属元素硼（有时会添加铝、钴、镨、镝、铽、镓等）烧结而成，其最高工作温度可以达到150℃。导磁体（电机筒）采用10#低碳钢，利用其良好的导磁性能。
电机运转原理：该电机采用了12齿，8对极结构，当电机中的漆包线通电，会产生磁场，产生的磁场切割永磁体的磁力线，就产生了力，这个力就驱动电机筒转动。当电机筒转过一个角度，永磁体（磁钢）极性发生变化，触发霍尔元器件信号，诱使霍尔元器件开启或关闭信号开关，使三相绕组中电流发生变化，使切割永磁体（磁钢）磁力线产生的力矩始终保持一致，而使电机始终向一个方向转动。
本实用新型的电机结构由于比较简单，使电机变得体积较小、轻便，从根本改变了原来轮毂电机的大而笨的感觉。电机虽然缩小了体积，而且电机空载转速有1200rpm左右，但没有改变其功率、性能（性能曲线见附图）。当一台电机负载75Kg时，它还可以轻松爬上15°的斜坡。由于其体积小，重量轻，当配上实心橡胶轮胎后，可以适用于自平衡车、休闲代步车、旅游代步车等，使用范围极广。
Claims (5)
1.一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，其特征在于：包括定子组件、转子组件和电机端盖组件，所述定子组件包括电机轴、铁芯和绕组，铁芯通过设置在电机轴上的平键安装在电机轴上，绕组设置在铁芯的齿槽上，在铁芯的外侧设置有转子组件，所述转子组件包括电机筒，在所述电机筒内侧设置有磁钢，所述磁钢位于铁芯外侧，所述电机端盖组件包括面端盖和底端盖以及分别与所述面端盖和底端盖配合使用的轴承，在所述电机筒的一端设置有面端盖，所述面端盖通过轴承安装在电机轴上，在所述电机筒的另一端设置有底端盖，所述底端盖通过轴承安装在电机轴上，在所述铁芯一端的电机轴上设置有卡簧，所述电机轴伸出底端盖并在所述电机轴伸出底端盖的位置上安装有霍尔安装架，在所述霍尔安装架上安装有霍尔元件，在所述霍尔元件外侧还设置有外端盖，在所述外端盖内侧与所述霍尔元件相对应的位置设置有同步转子。
2.如权利要求1所述的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，其特征在于：所述绕组包括硅钢片和漆包线。
3.如权利要求1所述的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，其特征在于：在所述底端盖与轴承之间设置有调整垫片，在所述底端盖外侧设置有减震装置。
4.如权利要求1或2或3所述的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，其特征在于：在面端盖和轴承之间还设置有波形垫圈，在面端盖外侧的电机轴上还设置有减震装置。
5.如权利要求4所述的一种用于车辆轮毂的无刷直流电机，其特征在于：在电机筒的外侧设置有散热翅片。
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2015
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| US10205365B2 (en) | 2016-03-30 | 2019-02-12 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless motor for a power tool |
| US10432065B2 (en) | 2016-03-30 | 2019-10-01 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless motor for a power tool |
| US10673305B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-06-02 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless motor for a power tool |
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| US11496022B2 (en) | 2016-03-30 | 2022-11-08 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless motor for a power tool |
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