CN109768646A - 一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机 - Google Patents

一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，包括定子组件及与所述定子组件相枢接的转子组件，所述转子组件包括套设于所述定子组件外围的转子壳，以及紧固于所述转子壳两端口且分别与所述定子组件的主轴相枢接的转子轭组件，所述转子轭组件包括转子轭，以及周向均布于所述转子轭一侧面的若干组扇形磁体，所述转子轭的另一侧面周向均布有若干个用于减少电机自重的减重槽，每组所述扇形磁体均设置有充磁方向相互垂直的第一扇形磁体和第二扇形磁体。以此结构设计的轮毂电机，通过减重槽的设置，有效降低了转子轭的重量，继而有效增加了转子的比表面积，从而有效提升了电机的散热效率，以及电机的扭矩密度和功率密度。

Description

一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机。
背景技术
轮毂电机安装在轮端，增加了车辆的簧下质量，对车辆的驾驶平顺性有很大的影响。所以轮毂电机设计有很严格的轻量化指标。常规的外转子永磁同步轮毂电机在特定尺寸下功率密度和扭矩密度有一定的上限，大幅增加了车辆的簧下质量，而且使得轮毂电机的功率密度和扭矩密度较低，散热性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，该轮毂电机通过减重槽的设置，能够有效增加转子的比表面积，提升电机散热效率，继而有效提升的扭矩密度和功率密度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，包括定子组件及与所述定子组件相枢接的转子组件，所述转子组件包括套设于所述定子组件外围的转子壳，以及紧固于所述转子壳两端口且分别与所述定子组件的主轴相枢接的转子轭组件，所述转子轭组件包括转子轭，以及周向均布于所述转子轭一侧面的若干组扇形磁体，所述转子轭的另一侧面周向均布有若干个用于减少电机自重的减重槽，每组所述扇形磁体均设置有充磁方向相互垂直的第一扇形磁体和第二扇形磁体。
其中，所述减重槽为沿所述转子轭径向凹设的的扇形凹槽。
其中，所述第一扇形磁体的弧长大于所述第二扇形磁体的弧长。
其中，由若干组所述扇形磁体围设而成的凹坑内紧固有轮毂轴承，所述轮毂轴承与所述主轴转动连接。
其中，所述转子轭均布有所述扇形磁体的一侧朝向所述定子组件设置。
其中，所述转子壳的边缘周向外延有凸缘，所述凸缘与所述转子轭的边缘通过螺丝紧固。
其中，所述定子组件包括定子支架，以及缠绕与所述定子支架的漆包线。
其中，所述定子支架的中部穿设有所述主轴，所述主轴与所述定子支架紧固。
其中，所述转子轭的一侧面一体凹设有环形凹槽，所述环形凹槽内收纳有所述扇形磁体。
其中，所述轮毂轴承设置有速度位置传感器。
本发明的有益效果：本发明提供了一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，包括定子组件及与所述定子组件相枢接的转子组件，所述转子组件包括套设于所述定子组件外围的转子壳，以及紧固于所述转子壳两端口且分别与所述定子组件的主轴相枢接的转子轭组件，所述转子轭组件包括转子轭，以及周向均布于所述转子轭一侧面的若干组扇形磁体，所述转子轭的另一侧面周向均布有若干个用于减少电机自重的减重槽，每组所述扇形磁体均设置有充磁方向相互垂直的第一扇形磁体和第二扇形磁体。以此结构设计的轮毂电机，通过减重槽的设置，有效降低了转子轭的重量，继而有效增加了转子的比表面积，从而有效了提升电机散热效率，以及电机的扭矩密度和功率密度。
附图说明
图1是本发明一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机的的分解图。
图2是图1中转子组件内表面的轴测图。
图3是图1中转子组件外表面的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
结合图1至图3所示，本实施例提供了一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，包括定子组件1及与所述定子组件1相枢接的转子组件，所述转子组件包括套设于所述定子组件1外围的转子壳21，以及紧固于所述转子壳21两端口且分别与所述定子组件1的主轴3相枢接的转子轭组件22，所述转子轭组件22包括转子轭221，以及周向均布于所述转子轭221一侧面的若干组扇形磁体222，所述转子轭221的另一侧面周向均布有若干个用于减少电机自重的减重槽2211，每组所述扇形磁体222均设置有充磁方向相互垂直的第一扇形磁体2221和第二扇形磁体2222。
具体的，本实施例中为了不影响电机性能，减重槽开设于转子轭组件22磁通量最小的区域，该区域的磁通量小于转子轭组件22最大磁通量5％。
进一步的，本实施例中，如图3所示，所述减重槽2211为沿所述转子轭221径向凹设的的扇形凹槽,扇形凹槽的两端均呈圆弧状设置，该扇形凹槽位于远离第一扇形磁体2221和第二扇形磁体2222的弧面的一端。
此外，本实施例中为了有效提升基于聚磁结构转子的磁通量，所述第一扇形磁体2221的弧长大于所述第二扇形磁体2222的弧长。
进一步的，本实施例中由若干组所述扇形磁体222围设而成的凹坑内紧固有轮毂轴承4，所述轮毂轴承4套设于主轴与主轴3转动连接，且所述转子轭221均布有所述扇形磁体222的一侧朝向所述定子组件1设置。
为了方便固定，本实施例中的所述转子壳21的边缘周向外延有凸缘，所述凸缘与所述转子轭221的边缘通过螺丝紧固。
本实施例设置在转子壳内的所述定子组件1包括定子支架11，以及缠绕与所述定子支架11的漆包线，且所述定子支架11的中部穿设有所述主轴3，所述主轴3与所述定子支架11紧固。
此外，本实施例中为了方便扇形磁体222的粘贴定位，所述转子轭221的一侧面一体凹设有环形凹槽，所述扇形磁体222成组粘贴于环形凹槽内。
本实施例为了进一步的获取电机运转参数，在所述轮毂轴承4处还设置有速度位置传感器(图中未标出)，该速度位置传感器与外部电控装置电连接。
采用上述结构设计的电机，通过在磁通量小于转子轭组件22最大磁通量5％位置处开设的减重槽的设置。使得转子轭的厚度更薄，进一步降低转子部分的质量。轴向磁场永磁同步电机相比径向磁场永磁同步电机的扭矩密度更高，因此达到相同的扭矩值的电机质量更小，更加符合车辆簧下质量更小的原则。与此同时，合理的转子减重槽的结构设计，可以增加转子的比表面积，对电机散热更有利，进一步提高电机的扭矩密度和功率密度。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，包括定子组件及与所述定子组件相枢接的转子组件，所述转子组件包括套设于所述定子组件外围的转子壳，以及紧固于所述转子壳两端口且分别与所述定子组件的主轴相枢接的转子轭组件，其特征在于：所述转子轭组件包括转子轭，以及周向均布于所述转子轭一侧面的若干组扇形磁体，所述转子轭的另一侧面周向均布有若干个用于减少电机自重的减重槽，每组所述扇形磁体均设置有充磁方向相互垂直的第一扇形磁体和第二扇形磁体。
2.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述减重槽为沿所述转子轭径向凹设的的扇形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述第一扇形磁体的弧长大于所述第二扇形磁体的弧长。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：由若干组所述扇形磁体围设而成的凹坑内紧固有轮毂轴承，所述轮毂轴承与所述主轴转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述转子轭均布有所述扇形磁体的一侧朝向所述定子组件设置。
6.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述转子壳的边缘周向外延有凸缘，所述凸缘与所述转子轭的边缘通过螺丝紧固。
7.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述定子组件包括定子支架，以及缠绕与所述定子支架的漆包线。
8.根据权利要求7所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述定子支架的中部穿设有所述主轴，所述主轴与所述定子支架紧固。
9.根据权利要求1所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述转子轭的一侧面一体凹设有环形凹槽，所述环形凹槽内收纳有所述扇形磁体。
10.根据权利要求4所述的一种基于聚磁结构转子轴向磁场的轮毂电机，其特征在于：所述轮毂轴承设置有速度位置传感器。
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