專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)。背景技術(shù)：
隨著全球面臨的能源和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，電動(dòng)汽車(chē)的節(jié)能以及低排放的優(yōu)點(diǎn)贏得了眾多汽車(chē)制造商和研究機(jī)構(gòu)的青睞。而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，直接決定電動(dòng)汽車(chē)的節(jié)能與低污染性能。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)憑借高效、高功率密度的特點(diǎn)成為電動(dòng)汽車(chē)最先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)方式。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)一般的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·1、運(yùn)用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使得汽車(chē)取消了大量的機(jī)械傳動(dòng)部分，例如，離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器等，提高了汽車(chē)的集成度，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)質(zhì)量的輕量化；2、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)來(lái)完成各種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)力的控制， 取代了一般汽車(chē)中的復(fù)雜及機(jī)械響應(yīng)慢的控制系統(tǒng)；3、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)各車(chē)輪采用制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，提高汽車(chē)能量利用率實(shí)現(xiàn)節(jié)能；4、基于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的汽車(chē)可采用線控輪轉(zhuǎn)向技術(shù)，可有效減小轉(zhuǎn)向半徑， 增加汽車(chē)轉(zhuǎn)向的靈活性；5、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)電子化、主動(dòng)化，使得底盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，從而整車(chē)的布置與車(chē)身造型設(shè)計(jì)自由度加大；6、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)輪與動(dòng)力源之間采用軟電纜連接，占用空間少，提高了汽車(chē)集成度，同時(shí)，增加了整車(chē)布置的靈活性。在輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)是其核心部件。一般的輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)主要包括內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)需要匹配一套復(fù)雜的形星齒輪減速機(jī)構(gòu)從而讓高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)減速， 使電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足汽車(chē)運(yùn)行的實(shí)際速度的需要。此種內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)繁瑣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積和重量，同時(shí)此種類(lèi)型的內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)由于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)中減速機(jī)構(gòu)的存在，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音及機(jī)械磨損大，同時(shí)降低了整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度及工作效率。

實(shí)用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，可省去內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的減速機(jī)構(gòu)，直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)。一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)軸、永磁體和繞組。外轉(zhuǎn)子為圓柱形中空腔體。定子內(nèi)置于外轉(zhuǎn)子內(nèi)。轉(zhuǎn)軸穿過(guò)定子后兩端與外轉(zhuǎn)子連接。外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁表面沿圓周均勻安放有若干永磁體。定子靠近永磁體的位置設(shè)置有調(diào)磁齒，定子遠(yuǎn)離永磁體靠近轉(zhuǎn)軸的位置纏繞有繞組。外轉(zhuǎn)子的中心線與轉(zhuǎn)軸的中心線重合。在優(yōu)選實(shí)施例中，若干永磁體環(huán)繞形成的圓周所在的平面與外轉(zhuǎn)子的圓形表面平行。永磁體沿永磁體環(huán)繞的圓周方向充磁，相鄰的兩個(gè)永磁體磁極相反。永磁體的材料為釹鐵硼。在優(yōu)選實(shí)施例中，外轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架和閉合圓周形的轉(zhuǎn)邊，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架通過(guò)固定件安裝在轉(zhuǎn)邊相互平行的兩邊。該固定件為螺栓。兩轉(zhuǎn)動(dòng)架分別通過(guò)一軸承與轉(zhuǎn)軸的一端連接。轉(zhuǎn)動(dòng)架、轉(zhuǎn)軸和軸承為高電阻率非導(dǎo)磁材料。轉(zhuǎn)邊和定子為疊合的硅鋼片。在優(yōu)選實(shí)施例中，定子包括設(shè)有基體、自基體向永磁體方向延伸出的若干相隔等間距的繞組芯、自繞組芯向永磁體方向延伸出的若干相隔等間距的調(diào)磁齒?；w設(shè)有供轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔。繞組纏繞于繞組芯上。在優(yōu)選實(shí)施例中，調(diào)磁齒與永磁體之間隔有氣隙。調(diào)磁齒的個(gè)數(shù)等于永磁體的對(duì)數(shù)與繞組極對(duì)數(shù)之和。上述電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，省去了內(nèi)轉(zhuǎn)子中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的減速機(jī)構(gòu)，可直接用于不同的需要低速直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)或其他低速驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，提高了整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。同時(shí)該電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，有利于提高電動(dòng)汽車(chē)零部件的集成度。

圖1為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)輪轂的實(shí)施例示意圖；圖2為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)輪轂的實(shí)施例另一角度示意圖；圖3為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)輪轂的實(shí)施例中繞組纏繞示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)施例提出了一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，省去了內(nèi)轉(zhuǎn)子中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的減速機(jī)構(gòu)， 可直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)，該電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)化了電機(jī)裝置，減小了電機(jī)的體積、重量和制作成本。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子10、定子20、轉(zhuǎn)軸30、 永磁體40和繞組50。外轉(zhuǎn)子10為圓柱形中空腔體。定子20內(nèi)置于外轉(zhuǎn)子10內(nèi)。轉(zhuǎn)軸 30穿過(guò)定子20后兩端與外轉(zhuǎn)子10連接。外轉(zhuǎn)子10的內(nèi)側(cè)壁表面沿圓周均勻安放有若干永磁體40。定子20靠近永磁體40的位置設(shè)置有調(diào)磁齒201，定子20遠(yuǎn)離永磁體40靠近轉(zhuǎn)軸30的位置纏繞有繞組50。外轉(zhuǎn)子10的中心線與轉(zhuǎn)軸30的中心線重合。如圖1所示，外轉(zhuǎn)子10包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架102和閉合圓周形的轉(zhuǎn)邊101。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架102通過(guò)固定件安裝在轉(zhuǎn)邊101相互平行的兩邊。該固定件為螺栓90。兩轉(zhuǎn)動(dòng)架102分別通過(guò)一軸承70與轉(zhuǎn)軸30的一端連接。轉(zhuǎn)動(dòng)架102、轉(zhuǎn)軸30和軸承70為高電阻率非導(dǎo)磁材料。轉(zhuǎn)邊101為疊合的硅鋼片。同時(shí)參閱圖2所示圖1沿AA方向的截面示意圖，外轉(zhuǎn)子 10的轉(zhuǎn)邊101還套接有汽車(chē)輪轂80。同時(shí)參閱圖1和圖2，若干永磁體40環(huán)繞形成的圓周所在的平面與外轉(zhuǎn)子10的圓形表面平行，即與圖1所示的轉(zhuǎn)動(dòng)架102所在的平面平行。永磁體40沿永磁體40環(huán)繞的圓周方向充磁。且相鄰的兩個(gè)永磁體40磁極相反。如圖2所示的本實(shí)施例中顯示的永磁體40為十六對(duì)，三十二個(gè)。永磁體40的材料為釹鐵硼。請(qǐng)參閱圖1和圖2，定子20包括設(shè)有基體203、自基體203向永磁體40方向延伸出的若干相隔等間距的繞組芯202、自繞組芯202向永磁體40方向延伸出的若干相隔等間距的調(diào)磁齒201。在如圖2所示的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)實(shí)施例中，自基體203延伸出的等間距的繞組芯202有六個(gè)。對(duì)應(yīng)地，繞組50每個(gè)繞組芯202上延伸出的等間距的調(diào)磁齒201 有三個(gè)?；w203設(shè)有供轉(zhuǎn)軸30穿過(guò)的通孔。繞組50纏繞于繞組芯202上。整個(gè)定子20 的材料為疊合的硅鋼片。請(qǐng)參閱圖1或圖2，調(diào)磁齒201與永磁體40之間隔有氣隙。本電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)實(shí)施例中，如圖2所示，繞組芯202有六個(gè)，對(duì)應(yīng)地繞組50有六個(gè)。請(qǐng)參閱圖3，因此繞組50為三相，磁極對(duì)數(shù)為二。501a和501b為第一相，且501a和 501b纏繞方向相反，磁極對(duì)數(shù)為二 ；依此類(lèi)推，50 和502b為第二相，纏繞方向相反，503a 和50 為第三相，磁極對(duì)數(shù)為二。如圖3所示，501a，50 , 503a分別順序纏繞于三個(gè)相鄰的繞組芯202上，501b，502b和50 按相同順序緊鄰503a順序纏繞于剩余的三個(gè)相鄰的繞組芯202上。本實(shí)施例中的繞組50為分?jǐn)?shù)槽集中雙層繞組。因此繞組50具有端部長(zhǎng)度短，槽滿率高，工藝簡(jiǎn)單和可實(shí)現(xiàn)機(jī)器繞線。上述實(shí)施例所述電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)工作的基本原理是調(diào)磁齒的磁場(chǎng)調(diào)制原理。根據(jù)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換定理兩個(gè)磁場(chǎng)要進(jìn)行穩(wěn)定的能量傳遞，這兩個(gè)磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)必須相同。傳統(tǒng)的電機(jī)是轉(zhuǎn)子的主磁場(chǎng)磁極對(duì)數(shù)與定子的主磁場(chǎng)磁極對(duì)數(shù)相同而進(jìn)行能量的傳遞，達(dá)到電機(jī)工作的目的。本實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)是通過(guò)調(diào)磁齒201調(diào)節(jié)永磁體40的主磁場(chǎng)，讓其產(chǎn)生一系列的諧波磁場(chǎng)，使其中的某一次諧波磁場(chǎng)與定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)相同而傳遞穩(wěn)定的能量。電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)應(yīng)滿足以下基本條件極對(duì)數(shù)pr= ris-Ps(1)外轉(zhuǎn)子定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速比
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，包括外轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)軸、永磁體和繞組；所述外轉(zhuǎn)子為圓柱形中空腔體，所述定子內(nèi)置于所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述定子后兩端與所述外轉(zhuǎn)子連接；所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁表面沿圓周均勻安放有若干所述永磁體，所述定子靠近所述永磁體的位置設(shè)置有調(diào)磁齒，所述定子遠(yuǎn)離所述永磁體靠近所述轉(zhuǎn)軸的位置纏繞有所述繞組，所述外轉(zhuǎn)子的中心線與所述轉(zhuǎn)軸的中心線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述若干永磁體環(huán)繞形成的圓周所在的平面與所述外轉(zhuǎn)子的圓形表面平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述永磁體沿所述永磁體環(huán)繞的圓周方向充磁，相鄰的兩個(gè)永磁體磁極相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述永磁體材料為釹鐵硼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架和閉合圓周形的轉(zhuǎn)邊，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架通過(guò)固定件安裝在所述轉(zhuǎn)邊相互平行的兩邊；所述兩轉(zhuǎn)動(dòng)架分別通過(guò)一軸承與所述轉(zhuǎn)軸的一端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述固定件為螺栓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架、轉(zhuǎn)軸和軸承為高電阻率非導(dǎo)磁材料；所述轉(zhuǎn)邊和所述定子為疊合的硅鋼片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述定子包括設(shè)有基體、自基體向所述永磁體方向延伸出的若干相隔等間距的繞組芯、自繞組芯向所述永磁體方向延伸出的若干相隔等間距的調(diào)磁齒；所述基體設(shè)有供所述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔；所述繞組纏繞于所述繞組芯上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)磁齒與所述永磁體之間隔有氣隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)磁齒的個(gè)數(shù)等于所述永磁體的對(duì)數(shù)與所述繞組極對(duì)數(shù)之和。
專(zhuān)利摘要一種電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，包括外轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)軸、永磁體和繞組。外轉(zhuǎn)子為圓柱形中空腔體，定子內(nèi)置于外轉(zhuǎn)子內(nèi)，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)定子后兩端與外轉(zhuǎn)子連接。外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁表面沿圓周均勻安放有若干永磁體，定子靠近永磁體的位置設(shè)置有調(diào)磁齒，定子遠(yuǎn)離永磁體靠近轉(zhuǎn)軸的位置纏繞有繞組，外轉(zhuǎn)子的中心線與所述轉(zhuǎn)軸的中心線重合。該電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)，可直接用于不同的需要低速直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)或其他低速驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，提高整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。同時(shí)該電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，有利于提高電動(dòng)汽車(chē)零部件的集成度。
文檔編號(hào)H02K1/27GK202167911SQ20112027464
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者吳應(yīng)軍, 宋建建, 徐國(guó)卿, 武淵源, 蹇林旎 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院