CN101114783A - 电动汽车使用的由平面圆环形旋转电机构成的一种轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
本发明申请电动汽车使用的由平面圆环形旋转电机构成的一种轮毂电机，是把去掉电机铸铁外壳的电机初级定子安装在车轴上，把次级转子安装在车轮毂里面，构成一种直接由计算机操纵、控制、驱动的轮毂电机，它能输出足够大的转矩。它机电一体化的结构设计很特别，构思新颖，设计巧妙，技术先进，非常实用；它简单可靠、紧凑、轻巧、结实、经久、耐用，成本低、制作安装很方便。用它能组成电动汽车专用的轮毂电机车轮动力系统。
Description
技术领域
本发明申请，涉及一种由平面圆环形旋转电机构成的、机电一体化结构的轮毂电机，用它可以很方便地构成电动汽车专用的轮毂电机车轮动力系统。
背景技术
现有的电动汽车动力系统，一般是以大功率电机通过机械变速箱驱动车轴、再带动车轮旋转前进；或者是把小功率电机安装在车底盘上，以旋转的电机轴直接驱动车轮毂旋转来推动车轮前进。显然，大电机加上机械变速箱、联轴器、传动轴等机械传动系统，既大又笨重，既占用了车内的宝贵空间，又白白消耗浪费了宝贵的车载电能。小功率电机的输出转矩不够用，大功率电机又受体积限制而无法安装在车底盘上使用。这就是目前制约电动汽车动力系统发展的现实技术难点之一，它极大地阻碍了电动汽车的迅速发展、进步和推广使用。
发明内容
本发明申请，就是提供了一种直接由计算机、变频调压技术等操纵的电力，来控制驱动的轮毂电机；它是专门安装、构造在车轮毂里面，即充分地利用了车轮毂里面的空间。因为它能节省、去掉电机铸铁外壳、机械变速箱、联轴器、传动轴等机械传动部件系统，故节省了车内的宝贵空间和大量的宝贵电能。它能输出足够大的转矩，来满足电动汽车的使用需求。它机电一体化的结构设计很特别，构思新颖，设计巧妙，技术先进，非常实用；它简单可靠、紧凑、轻巧、结实、经久、耐用，成本低、制作安装很方便。用它能组成电动汽车专用的轮毂电机车轮动力系统，以推动电动汽车的发展进步和普及应用。
技术方案
本发明申请，是可以使用各种传统的电动机来设计改造应用的。我们可以把传统的电动机占其重量一半以上的铸铁外壳去掉，把传统的两个圆筒形状面相对旋转的电机初级定子和次级转子的结构，改造成为两个平面圆环面相对旋转的电机初级定子和次级转子的结构，即构造成为一种平面圆环形状结构的旋转电机。如附图所示，平面圆环形旋转电机的电机初级定子2，是通过定子机架6、机架座5、销、键等，被安装在车轴1上，并与车轴1联结固定成为一个静止不动的机械整体。车轮毂9是安装固定在车轴1上的轴承7上面，并且是罩在车轴1上的电机初级定子2的外面。在面对电机初级定子2的平面圆环面的车轮毂9里面，安装固定有电机次级转子3的平面圆环体。并且电机初级定子2的平面圆环面，与其次级转子3的平面圆环面之间靠得很近，构成了平面圆环形旋转电机的平面圆环形旋转电磁场气隙空间4，并且其间隙4符合电机标准规定的尺寸结构要求。在车轴1表面上开设有一个浅槽8，上面装有保护浅槽8的薄盖子。只要对这个车轴1上的电机初级定子2的导电线圈绕组11通电控制，这个车轮毂9里面的电机次级转子3的平面圆环体，就会被平面圆环形旋转电磁场气隙空间4推动旋转，也即带动车轴1上的轴承7与其上面的车轮毂9及车轮胎一同旋转，并且是会按照所接受到的通电指令要求飞速旋转。
在某些特殊需要的情况下，也可以将钢铁、铝合金、铝材构成的车轮毂9内表面精细加工制作，以使其内圆环平面与电机初级定子2的平面圆环面之间，构成的平面圆环形旋转电磁场气隙空间间隙4，符合电机标准规定的尺寸结构要求；则这个车轮毂9的内圆环平面，就可以充当电机的次级转子3的平面圆环面，而被其通电的电机初级定子2直接推动旋转，故也就可以节省去——即不再需要安装使用原电机的次级转子3了。
发明优点
本发明申请的优点：1、完全消除了电动汽车动力系统与内燃机汽车动力系统，在总功率方面的差距。因为本轮毂电机是充分利用了车轮毂里面的空间，可以制作出大功率的轮毂电机，并输出大的转矩。2、完全消除了电动汽车动力系统与内燃机汽车动力系统，在汽车行驶速度方面的差距。因为电动汽车动力系统的总功率大大地增加了，并大大地减轻了整车的重量，故可以大大地提高电动汽车的行政速度。3、完全消除了电动汽车动力系统与内燃机汽车动力系统，在汽车行驶距离方面的差距。因为大大地减轻了整车的重量，即节省了大量的电能，又可以节省了传动机械系统磨损功耗的大量电能，故可以大大地增加电动汽车的行驶距离。4、减轻了电动汽车的整车重量。因为由本轮毂电机构成了电动汽车的车轮动力系统以后，首先是去掉了占电机重量一半以上的铸铁外壳，其次是去掉了沉重的机械齿轮变速箱、联轴器、传动轴等等大批机械传动部件，而使整车减轻了的重量，可以达到约200kg～500kg以上。5、节省了车载蓄电池里的大量电能。因为减轻了整车的重量，节省了传动机械磨损功耗的大量电能消耗，还可以磁阻刹车制动回收电能，以及节省等红灯消耗的电能，等等。6、使电动汽车的生产制造成本大大降低。因为不仅是节省了电机铸铁外壳的加工、制造、生产成本和原材料采购成本等，并使电机其它部件加工组装方法更简单，更便于机械化流水线等低成本生产；而且是因为去掉了最昂贵的机械齿轮变速箱，以及去掉了联轴器、传动轴等大批机械传动部件的制造、加工、生产成本、原材料采购成本和时间成本等，致使电动汽车的生产制造成本大大地降低了。7、增加了电动汽车可以使用的电机最大功率值。因为整车从2个～10个以上的车轮，都可以很方便地同时全部使用这种轮毂电机车轮，即可以成倍地增加了电动汽车动力系统使用电机的最大功率值。8、增大了电动汽车可以使用的车内空间。因为所有被去掉的电机铸铁外壳、机械齿轮变速箱、等等传动部件体积之和，就是节省出来的车内空间，即大大地增加了电动汽车可以使用的车内空间。9、提高了电动汽车制动的可靠性。因为刹车片是安装在轮毂电机车轮的内边沿上的，它的刹车力矩，要比它安装在轮毂里面大一倍以上，故明显地提高了电动汽车制动的可靠性。10、轮毂电机可以自然风冷。因为轮毂电机的开放结构和它是被安装在空气中的车轮里，故它可以自然风冷，而无须使用水箱循环水冷。11、有利于环境保护。因为轮毂电机使用电力而不排放污染物和有害气体。12、无噪音运行。因电动汽车内无内燃机、无大型机械齿轮离合、联轴传动、变速等大的机械噪声源。13、便于使用高科技的计算机技术、逆变技术、变频技术、调压技术等来直接控制电力驱动轮毂电机调整车速。
附图说明
如附图所示，其中1是安放在车轮毂里的车轴。2是电机平面圆环形状的初级定子。3是电机平面圆环形状的次级转子。4是电机的平面圆环形旋转电磁场气隙空间。5是电机初级定子的机架座。6是电机初级定子的机架。7是车轮毂里面的车轴上安装固定的车轴承。8是在车轴表面上开设的安装高压空气导管的浅槽及其薄盖子。9是安装在车轴上的车轮毂。10是车轮毂的内边沿。11是电机初级定子的导电线圈绕组。
具体实施方式
下面再结合附图，对本发明申请的具体实施方式作进一步的详细说明：
附图所示，是本发明申请的一个实施例。按图中所示，通过使用销、键等传统的机械联结方式，把车轴1与电机初级定子2、电机初级定子机架6、电机初级定子机架座5等，联结固定成为一个静止不动的机械整体。在车轮毂9里面先安装固定好电机次级转子3。在车轴1上的适当位置安装固定好车轴承7；再在车轴承7上安装固定好车轮毂9，使车轮毂9上面的电机次级转子3的平面圆环面，对准车轴1上面的电机初级定子2的平面圆环面，以使它们之间构成的平面圆环形旋转电磁场气隙空间的间隙4，符合电机标准规定的尺寸结构要求；并使车轮毂9在车轴承7上面可以轻巧旋转。当我们给电机初级定子2的导电线圈绕组11通电时，电机次级转子3，就会被电机的平面圆环形旋转电磁场推动旋转，并带动着车轮毂9及车轮胎一同旋转。在车轴1上面预先开设好的浅槽8里面，安放好压缩空气导管后，盖好槽盖子并密封好；仅在车轮毂9、车轴1、电机初级定子2及电机次级转子3围成的圆环形状的内部空间里，对着电机平面圆环形旋转电磁场气隙空间间隙4的内圈，沿着车轴1设置有一圈高压空气导管吹气嘴。浅槽8里的高压空气导管及其吹气嘴里吹出去的高压空气流，是专为防止和吹出误入电机气隙空间里的微小尘埃的。
本发明申请的最佳实施方案之一，就是上述的这个实施例。
Claims (2)
1.电动汽车使用的由平面圆环形旋转电机构成的一种轮毂电机，是用车轴、车轮毂、平面圆环形旋转电机的初级定子、次级转子和其旋转电磁场气隙空间等，构造成的电动汽车专用的机电一体化的轮毂电机，其特征在于：平面圆环形旋转电机的电机初级定子(2)，是通过定子机架(6)、机架座(5)、销、键等，被安装在车轴(1)上，并与车轴(1)联结固定成为一个静止不动的机械整体；车轮毂(9)是安装固定在车轴(1)上的轴承(7)上面，并且是罩在车轴(1)上的电机初级定子(2)的外面；在面对电机初级定子(2)的平面圆环面的车轮毂(9)里面，安装固定有电机次级转子(3)的平面圆环体；并且电机初级定子(2)的平面圆环面，与其次级转子(3)的平面圆环面之间靠得很近，构成了平面圆环形旋转电机的平面圆环形旋转电磁场气隙空间(4)，并且其间隙(4)符合电机标准规定的尺寸结构要求；在车轴(1)表面上开设有一个浅槽(8)，上面装有保护浅槽(8)的薄盖子；只要对这个车轴(1)上的电机初级定子(2)的导电线圈绕组(11)通电控制，这个车轮毂(9)里面的电机次级转子(3)的平面圆环体，就会被平面圆环形旋转电磁场气隙空间(4)推动旋转，也即带动车轴(1)上的轴承(7)与其上面的车轮毂(9)及车轮胎一同旋转，并且是会按照所接受到的通电指令要求飞速旋转。
2.根据权利要求1所述的电动汽车使用的由平面圆环形旋转电机构成的一种轮毂电机，其特征在于：可以将钢铁、铝合金、铝材构成的车轮毂(9)内表面精细加工制作，以使其内圆环平面与电机初级定子(2)的平面圆环面之间，构成的平面圆环形旋转电磁场气隙空间间隙(4)，符合电机标准规定的尺寸结构要求；则这个车轮毂(9)的内圆环平面，就可以充当电机的次级转子(3)的平面圆环面，而被其通电的电机初级定子(2)直接推动旋转，故也就可以节省去——即不再需要安装使用原电机的次级转子(3)了。
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| CNA2007100296960A CN101114783A (zh) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | 电动汽车使用的由平面圆环形旋转电机构成的一种轮毂电机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112713739A (zh) * | 2016-09-13 | 2021-04-27 | 核科学股份有限公司 | 多连杆电传动系统 |
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2007
- 2007-08-13 CN CNA2007100296960A patent/CN101114783A/zh active Pending
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