CN101917100A - 一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机 - Google Patents

一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机 Download PDF

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张修德
张梅
邓传义
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Abstract

本发明公开的一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机，涉及电机技术领域，包括机壳9、左端盖7、右端盖16、左端轴承8、右端轴承15和电机轴2；在电机轴2的外圆柱面上固定装置由内定子铁芯14和内定子绕组11构成的内定子组件；在机壳9的内壁上固装有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁12，形成永磁铁套，在该永磁铁套的内柱面上还套装有由鼠笼架13和鼠笼条10构成的鼠笼式副外转子。本发明具有能量转化效率较高、且在相同体积的条件下能够提高电机功率等特点，可广泛用于电动摩托车、电动单车和电动三轮车等电动运输领域。

Description

一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别是永磁电机领域中的一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机。
背景技术
现有技术中，电动摩托车和电动单车用的永磁直流电机，大都采用内定子、外转子的形式；内定子采用永磁体，与电机轴固定为一体，穿装在外转子中间的通孔中；外转子则采用铁芯加绕组，电源输入到外转子上的绕组，通电后，外转子铁芯转动，与外转子铁芯固定为一体的机壳作为电机的动力输出部件。这种电机在使用时，其外转子输入的电能，产生电磁场，由永磁体内定子推动外转子旋转。由于在工作过程中，永磁体内定子要推动外转子正常旋转，就必须输入一定的电能给外转子，而当外转子正常旋转后，还有部分磁场能量没有得到利用，故这种电机的能量转化效率较低。同时，由于永磁体的磁场强度与永磁体的体积密切相关，因而，电机的功率与电机的体积呈正比，不利于电机的小型化发展。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能量转化效率较高、且在相同体积的条件下能够提高电机功率的电动摩托车和电动单车用的永磁直流电机。
本发明所采取的技术方案是发明一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机：由机壳9、左端盖7、右端盖16、左端轴承8、右端轴承15和电机轴2构成；
A、在电机轴2的外圆柱面上固定装置由内定子铁芯14和内定子绕组11构成的内定子组件；电机轴2的左端圆柱面上，向右开有轴向槽3，电源输入线1由轴向槽3中引入至内定子绕组11；
B、在机壳9的内壁上固装有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁12，形成永磁铁套，在该永磁铁套的内柱面上还套装有由鼠笼架13和鼠笼条10构成的鼠笼式副外转子。
本发明的电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机，是在永磁体外转子的内柱面上套装鼠笼式副转子，形成永磁体和鼠笼式同轴双外转子；同时，将常见的永磁体内定子改为由内定子绕组和内定子铁芯构成。因而，在使用时，内定子产生的电磁场，在驱动永磁体外转子旋转的同时，还会让套装在永磁体外转子上的鼠笼式副外转子中的鼠笼条切割磁力线并产生短路电流，使得鼠笼式副外转子也成为一个磁体，此时，电机外转子所受到的磁场驱动力由永磁体外转子和鼠笼式副外转子叠加而得以加强，因此，其输出功率增大，能量的转化效率也得到较大的提高，有利于电机的小型化。据样机测试，本发明的电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机与现有同类电机相比，其效率有较大的提高。
附图说明
图1是本发明的主剖视示意图；
图2是本发明的沿A-A轴线的剖视示意图；
图3是本发明的沿B-B轴线的剖视放大图。
图中：1是电源输入线，2是电机轴，3是轴向槽，4是密封条，5是护套，6是左密封圈，7是左端盖，8是左端轴承，9是机壳，10是鼠笼条，11是内定子绕组，12是永磁铁，13是鼠笼架13，14是内定子铁芯，15是右端轴承，16是右端盖，17是右密封圈。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。
本实施例是由机壳9、左端盖7、右端盖16、左端轴承8、右端轴承15、电机轴2和内定子组件以及永磁体外转子和鼠笼式副外转子构成。
机壳9为一筒体，其外圆柱面中间装有辐条，用于与负载部件联接，成为电机动力的输出端；筒体内壁固定安装有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁12(也可采用三对或五对或六对或更多对，本实施例采用四对，即：八条)，形成永磁铁套，构成永磁体外转子；在该永磁铁套的内柱面上还套装有由鼠笼架13(采用硅钢片叠合而成)和鼠笼条10构成的鼠笼式副外转子，鼠笼条10的数量为永磁铁12的二倍(即：本实施例采用16根)。永磁体外转子和鼠笼式副外转子构成电机外转子，永磁体外转子、鼠笼式副外转子以及机壳9联为一个整体。
电机轴2为双向阶梯轴，其中间部分的外圆柱面上固定装置由内定子铁芯14和内定子绕组11构成的内定子组件，形成内定子；电机轴2的左端圆柱面上，向右开有轴向槽3(可开一条，也可对称地开两条槽)，电源输入线1由轴向槽3中引入，与内定子绕组11连接。
电机轴2连同内定子一起穿装在鼠笼式副外转子的中间通孔里，电机轴2的左端穿装左端轴承8和左端盖7，在左端盖7的轴孔中还装有左密封圈6；在左端盖7的轴孔与电机轴2的左端外圆柱面之间还装有护套5，在轴向槽3中还装有密封条4；左端盖7固定在机壳9的左端。其电机轴2的右端穿装右端轴承15和右端盖16，在右端盖16的轴孔中还装有右密封圈17，右端盖16固定在机壳9的右端。
使用时，先将机壳9的外圆柱面中间的辐条与负载的输入端(如摩托车或单车的车轮毂或链轮等)联接。通电后，直流电源由电源输入线1经轴向槽3中引入，与内定子绕组11连接；随即，内定子产生励磁磁场，驱动永磁体外转子转动；由于鼠笼式副外转子是与永磁体外转子联为一体的，因而，鼠笼式副外转子也随同永磁体外转子一起转动；与此同时，套装在永磁体外转子上的鼠笼式副外转子中的鼠笼条10随即切割磁力线并产生短路电流，使得鼠笼式副外转子也成为一个磁体，也同样被内定子产生的励磁磁场驱动并转动，此时，电机外转子所受到的磁场驱动力由永磁体外转子和鼠笼式副外转子两种驱动力叠加而得以加强，从而增大了输出功率，提高了电能转化为机械能的效率。电机的动力则由与永磁体外转子、鼠笼式副外转子联为一个整体机壳9输出。
本发明的电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机，可广泛用于电动摩托车、电动单车和电动三轮车等电动运输领域。

Claims (1)

1.一种电动摩托车和电动单车用的同轴双转子永磁直流电机，由机壳(9)、左端盖(7)、右端盖(16)、左端轴承(8)、右端轴承(15)和电机轴(2)构成，其特征在于：
A、在电机轴(2)的外圆柱面上固定装置由内定子铁芯(14)和内定子绕组(11)构成的内定子组件；电机轴(2)的左端圆柱面上，向右开有轴向槽(3)，电源输入线(1)由轴向槽(3)中引入至内定子绕组(11)；
B、在机壳(9)的内壁上固装有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁(12)，形成永磁铁套，在该永磁铁套的内柱面上还套装有由鼠笼架(13)和鼠笼条(10)构成的鼠笼式副外转子。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20101215