CN108847749A - 一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统 - Google Patents

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刘亚华
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Abstract

本发明涉及新能源汽车驱动技术领域，具有节约能源的效果。本发明公开了一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，包括外定子、内转子、电机壳体和电机主轴，所述电机壳体和外定子固定连接，所述电机壳体通过悬挂系统和车体相对固定，所述电机主轴上固定设置有太阳轮，所述电机壳体内设置有与太阳轮啮合的行星轮，所述电机壳体内设置有与行星轮外周缘啮合的行星齿轮架，所述行星齿轮架的端面设置有贯穿电机壳体并与车轮钢圈的轮芯固定连接的转轴。借助内转子、太阳轮和行星齿轮架的配合，实现了能源的节约。

Description

一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车驱动技术领域，更具体地说，它涉及一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统。
背景技术
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。
外转子式轮毂电机采用低速外转子电机，外转子直接和轮毂连接，无减速装置，电机的最高转速在1000-1500r/min，车轮的转速与电机相同，这样虽然能使整个驱动轮结构更加紧凑，轴向尺寸小，但这样会需要很大的扭矩，需要提供大电流给轮毂电机，存在能源消耗高的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，具有节约能源的效果。
为实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，包括外定子、内转子、电机壳体和电机主轴，所述电机壳体和外定子固定连接，所述电机壳体通过悬挂系统和车体相对固定，所述电机主轴上固定设置有太阳轮，所述电机壳体内设置有与太阳轮啮合的行星轮，所述电机壳体内设置有与行星轮外周缘啮合的行星齿轮架，所述行星齿轮架的端面设置有贯穿电机壳体并与车轮钢圈的轮芯固定连接的转轴。
通过采用上述技术方案，由于电机主轴和转轴之间通过太阳轮、行星轮和行星齿轮架的过渡，电机主轴会先转动起来，再带动转轴转动，此时电机主轴借助自身转动的惯性可以提供足够的扭矩给转轴，使轮毂可以正常转动，不需要提供大电流来启动电机，实现了节约能源的目的，同时多个齿轮分担轮毂转动反馈的反作用力，降低了齿轮的消耗，提高了车轮的使用寿命。多个齿轮来过渡电机和转轴的传动，降低了电机的负载，也能起到降低噪音的效果。
作为优选，所述悬挂系统采用V型双簧臂式悬挂系统、A型双簧臂式悬挂系统、多连杆式悬挂系统、烛式悬挂系统、麦费逊式悬挂系统或主动悬挂系统。
通过采用上述技术方案，由于电机不需要大功率输出，因此可以相对减少电机的尺寸，实现了整个轮毂质量的降低，提高了轮毂适配的悬挂系统种类，保证了汽车具有良好的行驶稳定性，提高了轮毂的适用范围。
作为优选，所述内转子内阵列有多组永磁体，每组所述永磁体设置为V型。
通过采用上述技术方案，借助永磁体可以有效地增大电机交轴电杆和直轴电杆的差值，增大了电机的磁阻转矩。
作为优选，所述内转子通过转子支架和电机主轴固定连接，所述电机主轴的两端通过轴承和电机壳体转动连接。
通过采用上述技术方案，内转子、电机主轴和电机壳体保持相对固定，提高了电机的结构稳固性，避免轮毂运动过程中，电机内的内转子发生晃动，导致轮毂的转速不稳定，提高了结构稳固性。
作为优选，所述电机壳体和车轮钢圈之间设置有刹车盘，所述刹车盘采用陶瓷刹车盘或者铸铁刹车盘。
通过采用上述技术方案，由于电机尺寸小，电机和车轮钢圈之间空间足够，可以根据需要选择合适的刹车盘，提高了结构合理性。
作为优选，汽车采用前置驱动、后置驱动或者分时四驱动。
通过采用上述技术方案，由于内转子的电机启动门槛低，汽车可以选择前驱、后驱或者分时四驱动，提高了车轮的适用范围，增强了功能性。
作为优选，所述内转子的转速最高为10000RPM，所述行星齿轮架和太阳轮的传动比为1:5。
通过采用上述技术方案，内转子转动五圈，行星齿轮架带动车轮钢圈转动一圈，保证了内转子具有足够的惯性来带动车轮转动，提高了结构合理性。
作为优选，所述电机壳体上开设有多个水槽，所述电机壳体通过水循环降温。
通过采用上述技术方案，降低了电机的温度，避免电机能耗过大，同时也延长了电机的使用寿命。
综上所述，本发明取得了以下效果：
1.借助内转子、太阳轮和行星齿轮架的配合，实现了能源的节约。
附图说明
图1为本实施例中用于表现整体结构的示意图。
图中，1、电机壳体；11、外定子；12、内转子；13、电机主轴；14、转子支架；15、永磁体；21、太阳轮；22、行星轮；23、行星齿轮架；24、转轴；25、车轮钢圈；3、悬挂系统；4、刹车盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，如图1所示，包括外定子11、内转子12、电机壳体1和电机主轴13，电机壳体1和外定子11固定连接，电机壳体1通过悬挂系统3和车体相对固定，电机主轴13上固定设置有太阳轮21，电机壳体1内设置有与太阳轮21啮合的行星轮22，电机壳体1内设置有与行星轮22外周缘啮合的行星齿轮架23，行星齿轮架23的端面设置有贯穿电机壳体1并与车轮钢圈25的轮芯固定连接的转轴24。
由于电机主轴13和转轴24之间通过太阳轮21、行星轮22和行星齿轮架23的过渡，电机主轴13会先转动起来，再带动转轴24转动，此时电机主轴13借助自身转动的惯性可以提供足够的扭矩给转轴24，使轮毂可以正常转动，不需要提供大电流来启动电机，实现了节约能源的目的，同时多个齿轮分担轮毂转动反馈的反作用力，降低了齿轮的消耗，提高了车轮的使用寿命。多个齿轮来过渡电机和转轴24的传动，降低了电机的负载，也能起到降低噪音的效果。
如图1所示，悬挂系统3可以采用V型双簧臂式悬挂系统、A型双簧臂式悬挂系统、多连杆式悬挂系统、烛式悬挂系统、麦费逊式悬挂系统或主动悬挂系统，本实施例中采用V型双簧臂式悬挂系统。电机不需要大功率输出，因此可以相对减少电机的尺寸，实现了整个轮毂质量的降低，提高了轮毂适配的悬挂系统3种类，保证了汽车具有良好的行驶稳定性，提高了轮毂的适用范围。
如图1所示，内转子12内阵列有多组永磁体15，每组永磁体15设置为V型。借助永磁体15可以有效地增大电机交轴电杆和直轴电杆的差值，增大了电机的磁阻转矩。
如图1所示，内转子12通过转子支架14和电机主轴13固定连接，电机主轴13的两端通过轴承和电机壳体1转动连接。内转子12、电机主轴13和电机壳体1保持相对固定，提高了电机的结构稳固性，避免轮毂运动过程中，电机内的内转子12发生晃动，导致轮毂的转速不稳定，提高了结构稳固性。
如图1所示，，电机壳体1和车轮钢圈25之间设置有刹车盘4，刹车盘4采用陶瓷刹车盘或者铸铁刹车盘，本实施例中采用陶瓷刹车盘。由于电机尺寸小，电机和车轮钢圈25之间空间足够，可以根据需要选择合适的刹车盘4，提高了结构合理性。
如图1所示，汽车采用前置驱动、后置驱动或者分时四驱动。由于内转子12的电机启动门槛低，汽车可以选择前驱、后驱或者分时四驱动，提高了车轮的适用范围，增强了功能性。
如图1所示，内转子12的转速最高为10000RPM，行星齿轮架23和太阳轮21的传动比为1:5。内转子12转动五圈，行星齿轮架23带动车轮钢圈25转动一圈，保证了内转子12具有足够的惯性来带动车轮转动，提高了结构合理性。
电机壳体1上开设有多个水槽，电机壳体1通过水循环降温。降低了电机的温度，避免电机能耗过大，同时也延长了电机的使用寿命。

Claims (8)

1.一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：包括外定子(11)、内转子(12)、电机壳体(1)和电机主轴(13)，所述电机壳体(1)和外定子(11)固定连接，所述电机壳体(1)通过悬挂系统(3)和车体相对固定，所述电机主轴(13)上固定设置有太阳轮(21)，所述电机壳体(1)内设置有与太阳轮(21)啮合的行星轮(22)，所述电机壳体(1)内设置有与行星轮(22)外周缘啮合的行星齿轮架(23)，所述行星齿轮架(23)的端面设置有贯穿电机壳体(1)并与车轮钢圈(25)的轮芯固定连接的转轴(24)。
2.根据权利要求1所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述悬挂系统(3)采用V型双簧臂式悬挂系统、A型双簧臂式悬挂系统、多连杆式悬挂系统、烛式悬挂系统、麦费逊式悬挂系统或主动悬挂系统。
3.根据权利要求2所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述内转子(12)内阵列有多组永磁体(15)，每组所述永磁体(15)设置为V型。
4.根据权利要求3所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述内转子(12)通过转子支架(14)和电机主轴(13)固定连接，所述电机主轴(13)的两端通过轴承和电机壳体(1)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述电机壳体(1)和车轮钢圈(25)之间设置有刹车盘(4)，所述刹车盘(4)采用陶瓷刹车盘或者铸铁刹车盘。
6.根据权利要求5所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：汽车采用前置驱动、后置驱动或者分时四驱动。
7.根据权利要求1所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述内转子(12)的转速最高为10000RPM，所述行星齿轮架(23)和太阳轮(21)的传动比为1:5。
8.根据权利要求1所述的一种集成径向磁通永磁轮毂电机系统，其特征在于：所述电机壳体(1)上开设有多个水槽，所述电机壳体(1)通过水循环降温。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN203854506U (zh) * 2014-03-13 2014-10-01 成都孔辉汽车科技有限公司 用于纯电动汽车的轮毂电机驱动装置
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