CN105978201B - 圆环状转子、电动车电机及电动车 - Google Patents

圆环状转子、电动车电机及电动车 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种圆环状转子、电动车电机及电动车，圆环状转子包括：圆环，沿圆环的内环壁的周向间隔设置多个由导磁材料制成的凸台；多个转子磁钢，固定安装在相邻两凸台之间；多个辅助磁钢，固定安装在相邻两转子磁钢之间，辅助磁钢的极性与转子磁钢相反。本方案通过导磁凸台的设计减少了磁钢的用量，节省了稀土资源，降低了电动车电机的成本。并且转子磁钢两端分别与两侧的凸台抵触，转子磁钢与凸台磁性相反，使转子磁钢与凸台相互吸合，效果相当于磁钢满贴的转子，这样设计可提升转子磁钢的固定效果，使转子磁钢不易脱落。辅助磁钢的作用是增大凸台磁场强度，使霍尔元件与凸台位置相对时能够感应到稳定的信号，从而提高电机运行稳定性。

Description

圆环状转子、电动车电机及电动车
技术领域
本发明涉及电机领域，更具体而言，涉及一种圆环状转子、一种具有该圆环状转子的电动车电机，及一种具有该电动车电机的电动车。
背景技术
目前市场上的电动车电机主要由定子和贴有磁钢的转子组成，贴磁钢的方式分为两种，一种是相邻磁钢间无间隙地贴在转子内壁上(即满贴)，另一种是相邻磁钢相距一定间隙地贴在转子内壁上(即间贴)，两种方式中每片磁钢的结构尺寸是一致的，满贴结构磁钢用量高，浪费稀土资源，导致电机制造成本高，间贴结构虽然对节约磁钢有一定的效果，但效果不十分明显，同时存在磁钢易脱落的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。
为此，本发明的第一个目的在于，提供一种圆环状转子。
本发明的第二个目的在于，提供一种电动车电机，包括上述圆环状转子。
本发明的第三个目的在于，提供一种电动车，包括上述电动车电机。
为实现上述目的，本发明第一个方面的实施例提供了一种圆环状转子，用于电动车电机，包括：圆环，沿所述圆环的内环壁的周向间隔设置多个由导磁材料制成的凸台，所述凸台与所述圆环为一体式结构；多个相同极性的转子磁钢，各所述转子磁钢分别固定安装在相邻两所述凸台之间，且各所述转子磁钢两端分别与两侧的所述凸台抵触；多个相同极性的辅助磁钢，所述辅助磁钢的极性与所述转子磁钢的极性相反，所述转子磁钢的高度等于所述凸台的高度与所述辅助磁钢的高度和，各所述辅助磁钢分别固定安装在相邻两所述转子磁钢之间并分别与多个所述凸台抵触；其中，所述凸台、所述转子磁钢和所述辅助磁钢在所述圆环的轴向上的尺寸为高度。其中，优选地，转子磁钢和辅助磁钢通过粘接剂与圆环固定粘接，转子磁钢和辅助磁钢为长方体磁钢，这样转子磁钢和辅助磁钢的加工难度低，可降低产品的生产成本。
本方案中，圆环内环壁上沿周向间隔设置多个凸台，使两凸台间形成用于安装转子磁钢的安装槽，因为凸台具有导磁性，转子磁钢固定在安装槽内后，凸台受相邻转子磁钢影响生产与转子磁钢极性相反磁性，使得凸台及相抵触的辅助磁钢构成的整体相当于与转子磁钢极性相反的磁钢，以使凸台及辅助磁钢构成的整体与相邻转子磁钢构成磁回路。本方案通过导磁凸台的设计减少了磁钢的用量，节省了稀土资源，降低了电动车电机的成本。并且转子磁钢固定在安装槽内后，转子磁钢两端分别与两侧的凸台抵触，转子磁钢与凸台磁性相反，使转子磁钢与凸台相互吸合，效果相当于磁钢满贴的转子，这样设计可提升转子磁钢的固定效果，使转子磁钢不易脱落。辅助磁钢的作用是增大凸台磁场强度，使霍尔元件与凸台位置相对时能够感应到稳定的信号，从而提高电机运行稳定性。转子磁钢的高度等于凸台的高度与辅助磁钢的高度和，这设计使得凸台及辅助磁钢构成的整体的磁场强度与相邻转子磁钢的磁场强度相近，从而提高电机工作的稳定性。
在上述技术方案中，优选地，各所述辅助磁钢两端分别与两侧的所述转子磁钢抵触。
本方案中，辅助磁钢固定在圆环上后，辅助磁钢两端分别与两侧的转子磁钢抵触，辅助磁钢与转子磁钢的磁性相反，使辅助磁钢与转子磁钢相互吸合，这样设计可提升辅助磁钢的固定效果，使辅助磁钢不易脱落。
在上述任一技术方案中，优选地，所述凸台和所述辅助磁钢在所述圆环的径向上的尺寸为厚度，所述辅助磁钢的厚度与凸台的厚度相等。
本方案中，辅助磁钢和凸台的厚度相等，使凸台及辅助磁钢构成的整体的磁场分布更均匀，这样有利于提升电机运行稳定性。
在上述任一技术方案中，优选地，所述凸台由铁制成。
在上述任一技术方案中，优选地，多个所述凸台等间隔地设置在所述圆环的内环壁上。
本方案中，凸台等间隔设置，这样可使霍尔元件感应信号更稳定，从而使电机运行更平稳。
在上述任一技术方案中，优选地，所述圆环由导磁材料制成，所述凸台与所述圆环一体成型。
其中，优选地，所述圆环和所述凸台由铁制成。
本方案中，凸台与圆环一体成型，这样凸台与圆环的固定效果好，可使凸台及磁钢不易脱落，且圆环的生产工艺简单，可提升产品的生产效率。
在上述任一技术方案中，优选地，所述凸台朝向所述圆环的轴线的面为圆弧形面，且各所述凸台的所述圆弧形面到所述圆环的轴线的距离均相等。
本方案中，将凸台的顶面制成圆弧形面有利于聚磁，以弥补圆环导磁时的磁阻，使得凸台与转子磁钢的磁场强度不至于相差太大，从而提高电机工作稳定性。各所述凸台的圆弧形面到圆环的轴线的距离均相等，使所有凸台的圆弧形面位于同一圆周面内，这样设计便于凸台加工。
在上述任一技术方案中，优选地，所述凸台和所述转子磁钢在所述圆环的径向上的尺寸为厚度，所述凸台的厚度和所述转子磁钢的厚度相等。
本方案中，转子磁钢和凸台的厚度相等，这设计使得凸台的磁场强度与相邻转子磁钢的磁场强度相近，从而提高电机工作的稳定性。
在上述任一技术方案中，优选地，所述转子磁钢和所述凸台在所述圆环的周向上的尺寸为宽度，所述转子磁钢的宽度和所述凸台的宽度相等。
本方案中，转子磁钢和凸台的宽度相等，这设计使得凸台的磁场强度与相邻转子磁钢的磁场强度相近，使霍尔元件感应信号更稳定，从而提高电机工作的稳定性。
具体地，辅助磁钢的高度通常只需要5cm即可，以满贴时需要50片30cm高磁钢的电机为例，采用本技术方案，磁钢的用量仅为满贴时磁钢用量的7/12，大大节省了材料成本。
本发明第二方面的实施例提供了一种电动车电机，包括如本发明第一方面任一实施例提供的圆环状转子。
本发明第二方面实施例提供的电动车电机包括本发明第一方面任一实施例提供的圆环状转子，因此该电动车电机具有上述任一实施例提供的圆环状转子的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明第三方面的实施例提供了一种电动车，包括如本发明第二方面任一实施例提供的电动车电机。
本发明第三方面实施例提供的电动车包括本发明第二方面任一实施例提供的电动车电机，因此该电动车具有上述任一实施例提供的电动车电机的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的一个实施例提供的圆环状转子的结构示意图；
图2是图1中A部的放大结构示意图；
图3是图1中所示的圆环的结构示意图。
其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1圆环，11凸台，12安装槽，2转子磁钢，3辅助磁钢。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明第一个方面的实施例提供了一种圆环状转子，用于电动车电机。
如图1至图3所示，圆环状转子包括：圆环1、沿圆环1的内环壁的周向间隔设置多个由导磁材料制成的凸台11、多个相同极性的转子磁钢2和多个相同极性的辅助磁钢3。
具体地，凸台11与圆环1为一体式结构；各转子磁钢2分别固定安装在相邻两凸台11之间，且各转子磁钢2两端分别与两侧的凸台11抵触；辅助磁钢3的极性与转子磁钢2的极性相反，各辅助磁钢3分别固定安装在相邻两转子磁钢2之间并分别与多个凸台11抵触。
其中，优选地，转子磁钢2和辅助磁钢3通过粘接剂与圆环1固定粘接，转子磁钢2和辅助磁钢3为长方体磁钢，这样转子磁钢2和辅助磁钢3的加工难度低，可降低产品的生产成本。
本方案中，圆环1内环壁上沿周向间隔设置多个凸台11，使两凸台11间形成用于安装转子磁钢2的安装槽12，因为凸台11具有导磁性，转子磁钢2固定在安装槽12内后，凸台11受相邻转子磁钢2影响生产与转子磁钢2极性相反磁性，使得凸台11及辅助磁钢3构成的整体相当于与转子磁钢2极性相反的磁钢，以使凸台11及辅助磁钢3构成的整体与相邻转子磁钢2构成磁回路。本方案通过导磁凸台11的设计减少了磁钢的用量，节省了稀土资源，降低了电动车电机的成本。并且转子磁钢2固定在安装槽12内后，转子磁钢2两端分别与两侧的凸台11抵触，转子磁钢2与凸台11磁性相反，使转子磁钢2与凸台11相互吸合，效果相当于磁钢满贴的转子，这样设计可提升转子磁钢2的固定效果，使转子磁钢2不易脱落。辅助磁钢3的作用是增大凸台11磁场强度，使霍尔元件与凸台11位置相对时能够感应到稳定的信号，从而提高电机运行稳定性。
在本实施例中，优选地，如图1和图2所示，圆环的轴向为高度方向，圆环的径向为厚度方向，圆环的周向为宽度方向。凸台、转子磁钢和辅助磁钢在圆环的轴向上的尺寸为高度，凸台、转子磁钢和辅助磁钢在圆环的径向上的尺寸为厚度，凸台、转子磁钢和辅助磁钢在圆环的周向上的尺寸为宽度。转子磁钢2的高度等于凸台11的高度与辅助磁钢3的高度和，凸台11的厚度、转子磁钢2的厚度及辅助磁钢3的厚度相等，转子磁钢2的宽度、凸台11的宽度及辅助磁钢3的宽度相等。
这设计使得凸台11及辅助磁钢3构成的整体的磁场强度与相邻转子磁钢2的磁场强度相近，使霍尔元件感应信号更稳定，从而提高电机工作的稳定性。并保证辅助磁钢3固定在圆环1上后，辅助磁钢3两端分别与两侧的转子磁钢2抵触，辅助磁钢3与转子磁钢2的磁性相反，使辅助磁钢3与转子磁钢2相互吸合，这样设计可提升辅助磁钢3的固定效果，使辅助磁钢3不易脱落。
在上述任一技术方案中，优选地，多个凸台11等间隔地设置在圆环1的内环壁上。
本方案中，凸台11等间隔设置，这样可使霍尔元件感应信号更稳定，从而使电机运行更平稳。
在上述任一技术方案中，优选地，圆环1由导磁材料制成，凸台11与圆环1一体成型。
通常圆环1和凸台11由铁制成。
本方案中，凸台11与圆环1一体成型，这样凸台11与圆环1的固定效果好，可使凸台11及磁钢不易脱落，且圆环1的生产工艺简单，可提升产品的生产效率。
在上述任一技术方案中，优选地，凸台11朝向圆环1的轴线的面为圆弧形面，且各凸台11的圆弧形面到圆环1的轴线的距离均相等。
本方案中，将凸台11的顶面制成圆弧形面有利于聚磁，以弥补圆环1导磁时的磁阻，使得凸台11与转子磁钢2的磁场强度不至于相差太大，从而提高电机工作稳定性。各凸台11的圆弧形面到圆环1的轴线的距离均相等，使所有凸台11的圆弧形面位于同一圆周面内，这样设计便于凸台11加工。
具体地，辅助磁钢3的高度通常只需要5cm即可，以满贴时需要50片30cm高磁钢的电机为例，采用本技术方案，磁钢的用量仅为满贴时磁钢用量的7/12，大大节省了材料成本。
本发明第二方面的实施例提供了一种电动车电机(图中未示出)，包括如本发明第一方面任一实施例提供的圆环状转子。
本发明第二方面实施例提供的电动车电机包括本发明第一方面任一实施例提供的圆环状转子，因此该电动车电机具有上述任一实施例提供的圆环状转子的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明第三方面的实施例提供了一种电动车(图中未示出)，包括如本发明第二方面任一实施例提供的电动车电机。
本发明第三方面实施例提供的电动车包括本发明第二方面任一实施例提供的电动车电机，因此该电动车具有上述任一实施例提供的电动车电机的全部有益效果，在此不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，“宽度”、“厚度”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆环状转子，用于电动车电机，其特征在于，包括：
圆环，沿所述圆环的内环壁的周向间隔设置多个由导磁材料制成的凸台，所述凸台与所述圆环为一体式结构；
多个相同极性的转子磁钢，各所述转子磁钢分别固定安装在相邻两所述凸台之间，且各所述转子磁钢两端分别与两侧的所述凸台抵触；
多个相同极性的辅助磁钢，所述辅助磁钢的极性与所述转子磁钢的极性相反，所述转子磁钢的高度等于所述凸台的高度与所述辅助磁钢的高度和，各所述辅助磁钢分别固定安装在相邻两所述转子磁钢之间并分别与多个所述凸台抵触；
其中，所述凸台、所述转子磁钢和所述辅助磁钢在所述圆环的轴向上的尺寸为高度。
2.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
各所述辅助磁钢两端分别与两侧的所述转子磁钢抵触。
3.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
所述凸台和所述辅助磁钢在所述圆环的径向上的尺寸为厚度，所述辅助磁钢的厚度与凸台的厚度相等。
4.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
多个所述凸台等间隔地设置在所述圆环的内环壁上。
5.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
所述圆环由导磁材料制成，所述凸台与所述圆环一体成型。
6.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
所述凸台朝向所述圆环的轴线的面为圆弧形面，且各所述凸台的所述圆弧形面到所述圆环的轴线的距离均相等。
7.根据权利要求1所述的圆环状转子，其特征在于，
所述凸台和所述转子磁钢在所述圆环的径向上的尺寸为厚度，所述凸台的厚度和所述转子磁钢的厚度相等。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的圆环状转子，其特征在于，
所述转子磁钢和所述凸台在所述圆环的周向上的尺寸为宽度，所述转子磁钢的宽度和所述凸台的宽度相等。
9.一种电动车电机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的圆环状转子。
10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电动车电机。
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