CN206226248U - 一种开关磁阻轮毂电机 - Google Patents

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CN206226248U CN201620972677.6U CN201620972677U CN206226248U CN 206226248 U CN206226248 U CN 206226248U CN 201620972677 U CN201620972677 U CN 201620972677U CN 206226248 U CN206226248 U CN 206226248U
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Abstract

发明公开了一种开关磁阻轮毂电机,包括定子和转子,定子安装在转子的内部,定子的极数为32个,32个极分为16组,构成一组的两个极用一组线圈供电,共16组线圈,转子的极数为28个。采用定子在内,转子在外的设计,并且选择定子32个极分为16组,通电为定子上均匀分布的16个线圈绕组供电,节省了线圈的铜线使用数量;同时32个极(16个线圈)和转子的28个极数的组合能够达到邻近相工作区间重叠度最优,相间机械角较小,可以达到控制灵活方便,且使邻近相工作切换时平滑过渡,减小了电机的振动和冲击,振动和噪音减小了,效率也有所提高,而且,绕组空间更大,提高了功率密度。

Description

一种开关磁阻轮毂电机
技术领域
[0001] 本申请属于电机技术领域,具体涉及一种磁阻电机,尤其是针对开关磁阻轮毂电 机所做的结构设计。
背景技术
[0002] 随着低碳时代的来临,环境保护愈发重要,以电动汽车为代表的新能源汽车将逐 渐替换现有汽车,而将来的电动汽车中的一个关键核心部件就是轮毂电机。轮毂电机有两 种驱动方式:一种是减速驱动型轮毂电机,即轮毂驱动电机先经过轮边减速器减速增矩后 再驱动车轮运转。减速驱动型轮毂电机优点是驱动力矩大、非簧载质量小,但所占空间较 大、效率低、质量大;另一种是直接驱动型轮毂电机,它将轮毂驱动电机与车轮直接连接,通 过调节驱动电机转速和转矩,从而实现直接控制车轮运转时的转速和转矩。直接驱动型轮 毂电机的优点是控制灵活,非簧载质量小、运行平稳,但是对驱动电机要求很高,同时还存 在转矩不够大、调速范围窄等缺点。
[0003] 开关磁阻轮毂电机作为电动汽车电机,具有以下特点:(1)结构简单,工艺简单,能 在高速下运行,综合效率高;(2)无永磁体,能耐高温,节约宝贵的稀土资源;(3)能方便的在 电动机和发动机两种运行模式中切换,回收动能方便;(4)具有容错能力,可靠性格高。采用 现有两种驱动方式下的传统开关磁阻轮毂电机为定子在内,转子在外,常用的定子极数/转 子极数为:6/8或者12/8,即相间机械相位角(也可理解为步距角)为15度,导致开关磁阻轮 毂电机在起动和低速运行时振动和噪音大导致乘客的舒适度较低,同时效率低,使用寿命 低。如何减小开关磁阻轮毂电机起动和低速运行时的振动和噪音,提高乘员的舒适性,提升 效率和增加电机的功率密度是开关磁阻轮毂电机结构设计的技术革新方向。
发明内容
[0004] 本申请的技术方案目的在于通过开关磁阻轮毂电机的结构优化设计,减小开关磁 阻轮毂电机起动和低速运行时的振动和噪音,提高乘员的舒适性,提升效率和增加电机的 功率密度。
[0005] 实现上述目的技术方案为:一种开关磁阻轮毂电机,包括定子和转子,定子安装在 转子的内部,定子的极数为32个,32个极分为16组,每两个极用一组线圈供电,共16组线圈, 转子的极数为28个。采用定子在内,转子在外的设计,并且选择定子32个极分为16组,通电 为定子上均匀分布的16个线圈绕组供电,节省了线圈的铜线使用数量;同时32个极(16个线 圈)和转子的28个极数的组合能够达到邻近相工作区间重叠度最优,相间机械角较小,可以 达到控制灵活方便,且使邻近相工作切换时平滑过渡,减小了电机的振动和冲击,振动和噪 音减小了,效率也有所提高,而且,绕组空间更大,提高了功率密度。
[0006] 上述开关磁阻轮毂电机中,不少于一支光电耦合器沿定子侧壁圆周方向固定安 装,光电親合器的光束方向通过定子轴心,光电親合器为槽型光电親合器结构。在转子的端 盖内侧壁上沿圆周分布有齿,相邻两齿之间构成槽,端盖上的齿位置和槽型光电顆合器的 凹槽位置相匹配。利用上述结构,当转子旋转时,转子端盖上的齿和槽均从槽型光耦的槽中 扫过,用于槽型光耦对电机定子、转子相对位置的检测,使位置检测更加准确可靠,结构紧 凑。
[0007] 本申请的技术还包括下述的开关磁阻轮毂电机,该电机包括定子和转子,定子安 装在转子的内部,转子的端盖内侧壁上沿圆周分布有齿,相邻两齿之间构成槽。作为该电机 的进步优化,将不少于一支光电耦合器沿定子侧壁圆周方向固定安装,光电耦合器的光束 方向通过定子轴心。光电耦合器通常选择为槽型光电耦合器结构,并且在端盖上的齿位置 和槽型光电耦合器的凹槽位置相匹配。上述开关磁阻轮毂电机中,定子的极数为32个,32极 分为16组,每两个极用一组线圈(3-1)供电,共16组线圈,转子的极数为28个。
附图说明
[0008] 图1是本实用新型的开关磁阻轮毂电机总装结构图;
[0009] 图2是定子结构图;
[0010] 图3是转子结构的主视图;
[0011] 图4是转子的立体视图;
[0012] 图5是定子上安装光电耦器的视图;
[0013] 图中,1、转子;2、光电耦合器;3、定子;3-1、线圈;4、齿;5、端盖;6、槽。
具体实施方式
[0014] 为更清楚说明本发明技术方案,下面具体进行介绍。如图1所示开关磁阻轮毂电机 总装结构,该电机包括定子3和转子1,定子安装转子的内部,定子的极数为32个,32极分为 16组,如图2所示,每两个极用一组线圈3-1供电,共16组线圈,转子的极数为28个,如图3所 示。在定子侧壁圆周方向固定安装不少于一支光电耦合器2,光电耦合器的光束方向通过定 子轴心,通常选择的光电親合器为槽型光电親合器。如图4所示,在转子的端盖5内侧壁上沿 圆周分布有齿4,相邻两齿之间构成槽6,端盖上的齿位置和槽型光电耦合器的凹槽位置相 匹配,当转子旋转时,转子上的齿从光电耦合器的槽中穿过,光耦合器受到旋转位置的调制 发出控制信号,从而实现电流控制,准确获取转子的旋转位置。
[0015] 本申请采用的定子极数与转子极数的组合,节省了用铜量,邻近相工作区间重叠 度最优,相间机械角较小,既使控制灵活方便,又使邻近相工作切换时平滑过渡,减小了电 机的振动和冲击,振动和噪音减小了,效率也有所提高;绕组空间更大,提高了功率密度。本 申请还是实现了位置检测:多只槽形光耦装在定子上,沿圆周分布,所有光耦光束轴心相交 于定子轴心,端盖内侧分布有均匀的齿和槽,转子旋转时齿和槽均从槽型光耦的槽中扫过, 用于槽型光耦对电机定子、转子相对位置的检测,可使位置检测准确可靠,结构紧凑。
[0016]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等,均应包含在本申请的保 护范围之内。

Claims (4)

1. 一种开关磁阻轮毂电机,包括定子⑶和转子(1),定子安装在转子自、内^二^、M 土 于,定子的极数为32个,32极分为I6组,每两个极用一组线圈(3-1)供电,共16卫线圈,转子 的极数为28个。
2. 根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机,其特征在于,不少于—支光电耦合器(2) 沿定子侧壁圆周方向固定安装,光电耦合器的光束方向通过定子轴心。
3. 根据权利要求2所述的开关磁阻轮毂电机,其特征在于,光电顆合器为槽型光电锅合 器结构。
4. 根据权利要求2所述的开关磁阻轮毂电机,其特征在于,转子的端盖(5)内侧壁上沿 圆周分布有齿(4),相邻两齿之间构成槽(6),端盖上的齿位置和槽型光电耦合器的凹槽位 置相匹配。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107863865A (zh) * 2017-12-12 2018-03-30 广西科技大学鹿山学院 横向磁场外转子开关磁阻电机

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