CN101001041A - 无刷同步换向直流轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

一种涉及电力驱动用于电动车辆的无刷同步换向直流轮毂电机。其定子位于壳体中部，固定在主轴上，两侧设有换向器；换向器由电源环与换向片组成，内切或外切同步环；同步环通过柔性万向环套接在机壳左右端盖内轴承上；转子固定在机壳内侧，与其组成输出机构；导线由主轴孔进入与电源触片连接，组成电源输入机构。两端导线、电源触片、电源环、同步环、换向片和定子绕组线圈组成闭合电路，通电时，产生电磁感应，推动转子旋转。转子带动同步环沿换向器周向运动，使电流换向，继续驱动转子同向旋转。该装置解决了现有有刷电机无法实现主轴固定壳体旋转方式和硅控无刷电机局限低速运转的难题。

Description

无刷同步换向直流轮毂电机
技术领域
一种涉及电力驱动用于电动车辆的无刷同步换向直流轮毂电机。
背景技术
现有有刷电机运转方式是壳体固定，主轴旋转，无法直接应用于电动车辆及其它非适合该种运转方式的电动系统。目前硅控无刷电机虽然解决了这个难题，但只限于低速运转，其缺陷是如果高速运转，空载电流随着电压增高而增高，随着转速增高而增高，效率也随之降低，甚至无法实现。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种无刷同步换向直流轮毂电机，这种装置在实现主轴固定壳体旋转的运转方式的同时，不受转速限制，而且在机械性能允许条件下其效率随着速度增高而增高，具有运转稳定、低噪音、装配方便等特点。
本发明实现上述目的的技术方案是：一种无刷同步换向直流轮毂电机，包括主轴、转子、定子、同步环和换向器，其定子位于壳体中部，固定在主轴上，两侧设有换向器；换向器由外端电源环，和里端换向片组成，内切或外切同步环；绝缘环套接在壳体左右端盖内轴承上，同步环与换向器滚动配合；转子固定在壳体内侧，与其组成输出机构；导线由主轴孔进入与电源触片连接，组成电源输入机构。
本发明的工作原理和有益效果是：两端导线、电源触片、电源环、同步环、换向器和定子绕组线圈组成闭合电路，通电时产生电磁感应，推动转子旋转。转子带动同步环沿换向器周向运动，使电流换向，继续驱动转子同向旋转。绝缘环与端盖内轴承套接，同步环与换向器相切，与之滚动配合，实现同步换向。同步环与绝缘环之间设有柔性万向环，换向片与同步环良好接触。因此电阻小、火花小、摩损小且不受速转限制。由于主轴与绕组线圈相对静止，不影响电场，不产生不利反电动势，故电机效率高。
附图说明
图1是本发明的主视剖面结构示意图；
图2是本发明与A-A对应的剖面结构示意图；
图3是本发明的换向器主视剖面结构示意图；
图4是本发明的其它形式的主视剖面结构示意图；
图5是本发明的其它形式与B-B对应的剖面结构示意图。
在图1、2、3中：
1--壳体             2--转子            3--定子
4--右绝缘环         5--右柔性万向环    6--右换向器
7--主轴             8--右端盖轴承      9--右电源触片
10--右同步环        11--右端盖内轴承
12--右端盖          13--左同步环       14--左电源触片
15--左换向器        16--左端盖轴承
17--左柔性万向环    18--左绝缘环
19--左端盖内轴承    20--左端盖
21--同步弹簧        22--同步平衡块
A--电源环           B--换向片
在图4、5中：
1--壳体          2--转子    3--定子
4--右换向器      5--主轴    6--右端盖轴承
7--右电源触片    8--右端盖
9--左平衡码      10---左换向器
11--左电源触片   12--左端盖轴承
13--左端盖内轴承 14--左绝缘环(柔性万向环)
17--右同步环              18--右端盖内轴承
19--右绝缘环(柔性万向环)
20--右平衡环              21--右平衡码
具体实施方式
参见图1、2、3，一种无刷同步换向直流轮毂电机，包括主轴7、转子2、定子3、左同步环13、右同步环10、左换向器15和右换向器6。其定子3位于壳体1中部，固定在主轴7上，两侧设有左换向器15和右换向器6。换向器由电源环A和换向片B组成，左换向器15通过左同步弹簧、左同步平衡块与左同步环13相切，右换向器6通过同步弹簧21和同步平衡块22与右同步环10相切。左绝缘环18套接在左端盖内轴承19上，左同步环13与左换向器15滚动配合，左绝缘环18与左同步环13之间设有左柔性万向环17；右绝缘环4套接在右端盖内轴承11上，右同步环10与右换向器6滚动配合，右绝缘环4与右同步环10之间设有右柔性万向环5。转子2固定在壳体1内侧，通过左端盖20、左端盖轴承16和右端盖12、右端盖轴承8与主轴7转动配合，与其组成输出机构。导线由主轴孔进入与左电源触片14和右电源触片9连接，组成电源输入机构。
参见图3、4、5，一种无刷同步换向直流轮毂电机，包括主轴5、转子2、定子3、左同步环15、右同步环17、左换向器10和右换向器4。其定子3位于壳体1中部，固定在主轴5上，两侧设有左换向器10和右换向器4。换向器由电源环A和换向片B组成，左换向器10通过左平衡环16、左平衡码9与左同步环15相切，右换向器4通过右平衡环20、右平衡码21与右同步环17相切。左绝缘环(柔性万向环)14套接在左端盖内轴承13上，左同步环15与左换向器10滚动配合；右绝缘环(柔性万向环)19套接在右端盖内轴承18上，右同步环17与右换向器4滚动配合。转子2固定在壳体1内侧，通过左端盖、左端盖轴承12和右端盖8、右端盖轴承6与主轴5转动配合，与其组成输出机构。导线由主轴孔进入与左电源触片11和右电源触片7连接，组成电源输入机构。
所述换向器换向片B可以直片也可以斜片。
所述同步器与换向器可以内切也可以外切。
所述左端盖内轴承19、右端盖内轴承11可以是普通轴承也可以是偏心轴承。
所述左、右方位是为文字描述的便利，可以任意将其反向，任意反向不影响本专利实施。

Claims (4)

1、一种涉及电力驱动的无刷同步换向直流轮毂电机，包括主轴、转子、定子、同步环和换向器，其定子位于壳体中部，固定在主轴上，两侧设有换向器；换向器内切或外切同步环，其特征在于外端设有电源环，里端设有换向片；绝缘环套接在壳体左右端盖内轴承上，同步环与换向器滚动配合；转子固定在壳体内侧，与其组成输出机构；导线由主轴孔进入与电源触片连接，组成电源输入机构。
2、如权利要求1所述的无刷同步换向直流轮毂电机，其特征在于换向器数量为2个。
3、如权利要求1所述的无刷同步换向直流轮毂电机，其特征在于同步环与绝缘环之间设有柔性万向环，两端同步环及其对应的绝缘环、柔性万向环数量根据槽数可以各设1个或多个。
4、如权利要求1所述的无刷同步换向直流轮毂电机，其特征在于运转方式为主轴固定壳体转动。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102848928A (zh) * 2012-10-15 2013-01-02 长春中信光电科技发展有限公司 电动汽车、电动摩托车的无线供电驱动方法及装置
WO2014067391A1 (zh) * 2012-11-05 2014-05-08 Wang Jun 一种感应空心螺旋推动装置
CN115045966A (zh) * 2022-05-31 2022-09-13 大庆市华禹石油机械制造有限公司 一种带有换向结构的永磁电动机

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication