CN107425686A - 无铁芯盘式轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无铁芯盘式轮毂电机，包括轮毂、两个端盖、中心轴、定子、转子和编码器，两个端盖分别固定盖设在轮毂的两侧的开口处从而与轮毂共同构成有容置腔，定子、转子、编码器均设置在容置腔内。两个端盖的中心均开设有中心孔，中心轴贯穿于两个端盖的中心孔中，定子套设在所述中心轴上。转子包括沿轴向设置在定子两侧的转子组件，每组转子组件包括转子盘和多个磁钢片，转子盘固定连接在轮毂上，多个磁钢片沿周向固定设置在转子盘内侧面上。编码器固定套设在中心轴上，中心轴上还套设有磁环，磁环固定连接在一个端盖上并位于编码器的一侧。该无铁芯盘式轮毂电机，无铁损，功率密度高，解决了脉动性抖动问题，提高了电动车使用的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种无铁芯盘式轮毂电机。
背景技术
轮毂电机为电动车中的核心部件，轮毂电机的工作性能直接影响着电动车性能的好坏。如授权公告号为CN204290577U(申请号为201420868988.9)的中国实用新型专利《轮毂电机》，其中公开的轮毂电机结构中的电子和转子沿径向分布。该结构电机中线圈暴露在磁力线外不作功的部分太多，铁芯磁路较长，造成铜损和铁损都比较大。另外，受轮毂内空间限制，以及整车对轮毂电机转矩和重量的需求，轮毂电机尺寸要求紧凑，转矩密度指标要求高，往往需要增大轮毂直径来满足转矩要求，会造成轮毂尺寸过大的问题。另外该结构的电机存在齿槽转矩，相应会引起脉动性抖动，影响电动车使用的舒适性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种无铁损、功率密度高、无脉动性抖动的无铁芯盘式轮毂电机。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种无铁芯盘式轮毂电机，包括轮辋、两个端盖、中心轴、定子、转子和编码器，两个端盖分别固定盖设在轮辋的两侧的开口处从而与轮辋共同构成有容置腔，所述定子、转子、编码器均设置在所述容置腔内，两个端盖的中心均开设有中心孔，所述中心轴贯穿于两个端盖的中心孔中，其特征在于：所述定子套设在所述中心轴上；
所述转子包括沿轴向设置在所述定子两侧的转子组件，每组转子组件包括转子盘和多个磁钢片，所述转子盘固定连接在所述轮辋上，多个磁钢片沿周向固定设置在所述转子盘内侧面上；
所述编码器固定套设在中心轴上，所述中心轴上还套设有磁环，所述磁环固定连接在一个端盖上并位于所述编码器的一侧。
作为改进，所述定子包括定子支架、多个绕组支架以及线圈绕组；所述定子支架套设在中心轴上，多个绕组支架沿周向设置在所述定子支架的外周，每个绕组支架上均缠绕设置有线圈绕组，所述磁钢片对应于所述线圈绕组设置。
优选地，所述绕组支架包括沿轴向设置的基体以及连接在基体两端的端板。
优选地，多个缠绕了线圈绕组的绕组支架铸结为一体件。
为了方便安装编码器，所述中心轴上套设有安装环，所述编码器固定安装在所述安装环上。
优选地，所述安装环的内侧面上沿周向开设有环槽，所述编码器嵌设在所述环槽内。
为了实现编码器采集电机的转速信号，所述安装环自开孔沿轴向向外延伸有安装套，所述安装套内嵌设有一套筒，所述安装环通过套筒安装在所述中心轴上；
所述一个端盖的内壁上沿中心孔外周轴向向内延伸设置有环壁，所述磁环嵌设在所述环壁内并套设在所述安装套外。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的无铁芯盘式轮毂电机，将定子和转子沿轴向设置，能够在保证合理的轮毂的径向尺寸基础上满足其转矩要求，方便应用在电动车领域。此外该无铁芯盘式轮毂电机中的定子无铁芯结构，相应降低了铁损，提高了该轮毂电机的功率密度，同时解决了原轮毂电机中的脉动性抖动问题，提高了电动车使用的舒适性。
附图说明
图1为本发明实施例中无铁芯盘式轮毂电机的立体图。
图2为本发明实施例中无铁芯盘式轮毂电机的剖视图。
图3为本发明实施例中定子、转子、编码器和磁环的配合剖视图。
图4为本发明实施例中无铁芯盘式轮毂电机的立体分解图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图4所示，本实施例中的无铁芯盘式轮毂电机，包括轮辋1、两个端盖2、中心轴3、定子4、转子5、编码器6、磁环7和安装环8。
其中两个端盖2自轮辋1的两侧分别盖设在轮辋1的开口处，从而两个端盖2与轮辋1共同构成有容置腔。两个端盖2的中心均开设有中心孔，中心轴3则贯穿于两个端盖2的中心孔中。该中心轴3与电动车的其他部分固定安装。
定子4设置在容置腔内，本实施例中的定子4包括定子支架41、多个绕组支架42以及线圈绕组。其中定子支架固定套设在中心轴3上，多个绕组支架42沿周向设置在定子支架41的外周，每个绕组支架42上均缠绕设置有线圈绕组。本实施例中的绕组支架42横截面呈“工”字形，即绕组支架42包括沿轴向设置的基体421以及连接在基体421两端的端板422。线圈绕组则缠绕在基体411上。在制作时，将各个缠绕了线圈绕组的绕组支架42放置在一模具中，向模具中浇铸环氧树脂，使得缠绕了线圈绕组的绕组支架42固结成一环状的一体件。然后再将固结在一体的缠绕了线圈绕组的绕组支架42套设在定子支架41的外周。
转子5包括设置在定子4两侧的转子组件，两组转子组件均位于容置腔内。每组转子组件包括转子盘51和多个磁钢片52，所述转子盘51外周边缘则夹设固定轮辋1和端盖2的连接边缘之间。多个磁钢片52沿周向固定设置在转子盘51内侧面上，并且磁钢片52对应于线圈绕组的位置设置，磁钢片52的个数与线圈绕组的个数相同。
安装环8的中心具有开孔，安装环8通过该开孔固定套设在中心轴3上并位于容置腔内，安装环8位于其中一个端盖2和定子支架41之间。本实施例中为了描述方便，定义该端盖2为第一端盖。安装环8的内侧面上沿周向开设有环槽81，编码器6嵌设在环槽81内。安装环8自开孔沿轴向向外延伸有安装套82，安装套82内嵌设有一套筒821，安装环8则通过该套筒821固定安装在中心轴3上。
第一端盖的内壁上沿中心孔外周轴向向内延伸设置有环壁21，磁环7嵌设在环壁21内并套设在安装套82外。
该无铁芯盘式轮毂电机工作时，定子4和转子5相互作用进而使得转子5带动轮辋1和两个端盖2同时转动，在端盖2转动的过程中带动磁环7转动，磁环7通过和编码器6之间的磁力感应作用使得编码器6采集获取该无铁芯盘式轮毂电机的转动信号，实现对该无铁芯盘式轮毂电机工作参数的实时检测。该无铁芯盘式轮毂电机未设置定子4铁芯，消除了铁损，提高了轮毂电机的功率密度。同时该无铁芯盘式轮毂电机中将定子4和转子5沿轴向设置，能够在保证合理的轮辋1的径向尺寸基础上满足其转矩要求，方便应用在电动车领域。此外该无铁芯盘式轮毂电机解决了原轮毂电机中的脉动性抖动问题，提高了电动车使用的舒适性。
Claims (7)
1.一种无铁芯盘式轮毂电机，包括轮辋(1)、两个端盖(2)、中心轴(3)、定子(4)、转子(5)和编码器(6)，两个端盖(2)分别固定盖设在轮辋(1)的两侧的开口处从而与轮辋(1)共同构成有容置腔，所述定子(4)、转子(5)、编码器(6)均设置在所述容置腔内，两个端盖(2)的中心均开设有中心孔，所述中心轴(3)贯穿于两个端盖(2)的中心孔中，其特征在于：所述定子(4)套设在所述中心轴(3)上；
所述转子(5)包括沿轴向设置在所述定子(4)两侧的转子组件，每组转子组件包括转子盘(51)和多个磁钢片(52)，所述转子盘(51)固定连接在所述轮辋(1)上，多个磁钢片(52)沿周向固定设置在所述转子盘(51)内侧面上；
所述编码器(6)固定套设在中心轴(3)上，所述中心轴(3)上还套设有磁环(7)，所述磁环(7)固定连接在一个端盖(2)上并位于所述编码器(6)的一侧。
2.根据权利要求1所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：所述定子(4)包括定子支架(41)、多个绕组支架(42)以及线圈绕组；所述定子支架(41)套设在中心轴(3)上，多个绕组支架(42)沿周向设置在所述定子支架(41)的外周，每个绕组支架(42)上均缠绕设置有线圈绕组，所述磁钢片(52)对应于所述线圈绕组设置。
3.根据权利要求2所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：所述绕组支架(42)包括沿轴向设置的基体(421)以及连接在基体(411)两端的端板(422)。
4.根据权利要求2或3所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：多个缠绕了线圈绕组的绕组支架(42)铸结为一体件。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：所述中心轴(3)上套设有安装环(8)，所述编码器(6)固定安装在所述安装环(8)上。
6.根据权利要求5所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：所述安装环(8)的内侧面上沿周向开设有环槽(81)，所述编码器(6)嵌设在所述环槽(81)内。
7.根据权利要求5或6所述的无铁芯盘式轮毂电机，其特征在于：所述安装环(8)自开孔沿轴向向外延伸有安装套(82)，所述安装套(82)内嵌设有一套筒(821)，所述安装环(8)通过套筒(821)安装在所述中心轴(3)上；
所述一个端盖(2)的内壁上沿中心孔外周轴向向内延伸设置有环壁(21)，所述磁环(7)嵌设在所述环壁(21)内并套设在所述安装套(82)外。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171201 |