CN211127478U - 轴向磁通轮毂电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴向磁通轮毂电机控制系统，其包括：控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体、电机轴、定子和转子；所述控制模块适于控制定子产生磁场；所述定子沿电机轴轴向设置所述壳体的内侧壁上；所述转子包括：转子盘和永磁体；所述永磁体的厚度为3.5‑5.5毫米，以降低轴向电磁力波；所述转子盘套设在所述电机轴上；所述永磁体设置在所述转子盘上，并且所述永磁体与所述定子相对设置；所述永磁体产生的磁场和所述定子产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动以带动电机轴转动，实现了通过改变永磁体的厚度降低轴向电磁力波以降低轴向磁通轮毂电机的噪声。

Description

轴向磁通轮毂电机控制系统

技术领域

本实用新型属于轮毂电机技术领域，具体涉及一种轴向磁通轮毂电机控制系统。

背景技术

轴向磁通电机的主要噪声来源为轴向电磁力波，轴向电磁力波作用于永磁体上进而使用于安装永磁体的部件振动辐射噪声。因此改善轴向电磁力波成为降低轴向磁通电机噪声的重要措施，而永磁体的厚度是影响电磁力波产生的重要因素。

因此基于上述技术问题，需要设计一种新的轴向磁通轮毂电机控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴向磁通轮毂电机控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种轴向磁通轮毂电机控制系统，包括：

控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；

所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体、电机轴、定子和转子；

所述控制模块与所述定子电性连接，并且所述控制模块适于控制定子产生磁场；

所述电机轴穿设在所述壳体内；

所述定子沿电机轴轴向设置所述壳体的内侧壁上；

所述转子包括：转子盘和永磁体；

所述永磁体的厚度为3.5-5.5毫米，以降低轴向电磁力波；

所述转子盘设置在所述定子的一侧，并且所述转子盘套设在所述电机轴上；

所述永磁体设置在所述转子盘上，并且所述永磁体与所述定子相对设置；

所述永磁体产生的磁场和所述定子产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动，以带动电机轴转动。

进一步，所述定子包括：固定盘、定子铁芯和线圈绕组；

所述固定盘设置在所述壳体的内侧壁上；

所述定子铁芯设置在所述固定盘上；

所述线圈绕组设置在所述定子铁芯上；

所述控制模块适于控制线圈绕组通电，以产生磁场；

所述永磁体产生的磁场和所述线圈绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动，以带动电机轴转动。

进一步，所述轴向磁通轮毂电机还包括：控制模块；

所述控制模块与所述定子电性连接；

所述控制模块适于控制线圈绕组通电，以产生磁场。

进一步，所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承；

所述壳体与所述电机轴之间通过轴承转动连接。

进一步，所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承盖；

所述轴承盖设置在所述壳体的外侧壁上，以遮盖所述轴承。

进一步，所述轴向磁通轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置；

所述壳体上开设有若干通风孔；

所述控制模块适于控制所述散热装置通过通风孔排散壳体内的热量。

进一步，所述散热装置包括：温度传感器、风扇，以及与通风孔对应的遮盖机构；

所述遮盖机构设置在所述壳体的外壁上，以遮盖或打开通风孔；

所属风扇设置在所述壳体的内壁上；

所述温度传感器适于检测壳体内的温度；

所述控制模块适于根据温度控制各遮盖机构打开通风孔，并控制所述风扇工作，以通过通风孔排散壳体内的热量，使壳体内的温度下降至预设温度。

进一步，所述遮盖机构包括：伸缩电机和挡板；

所述伸缩电机设置在所述壳体的外壁上，并且所述伸缩电机的伸缩端与所述挡板连接；

所述控制模块适于控制伸缩电机的伸缩端带动挡板移动，以遮盖或打开通风孔。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体、电机轴、定子和转子；所述控制模块与所述定子电性连接，并且所述控制模块适于控制定子产生磁场；所述电机轴穿设在所述壳体内；所述定子沿电机轴轴向设置所述壳体的内侧壁上；所述转子包括：转子盘和永磁体；所述永磁体的厚度为3.5-5.5毫米，以降低轴向电磁力波；所述转子盘设置在所述定子的一侧，并且所述转子盘套设在所述电机轴上；所述永磁体设置在所述转子盘上，并且所述永磁体与所述定子相对设置；所述永磁体产生的磁场和所述定子产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动，以带动电机轴转动，实现了通过改变永磁体的厚度降低轴向电磁力波，以降低轴向磁通轮毂电机的噪声。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所涉及的轴向磁通轮毂电机的结构示意图；

图2是本实用新型所涉及的轴向磁通轮毂电机控制系统的原理框图。

图中：

1为壳体、11为通风孔；

2为电机轴；

3为转子、31为转子盘、32为永磁体；

4为定子、41为固定盘、42为定子铁芯、43为线圈绕组；

5为轴承；

6为轴承盖；

7为散热装置、71为温度传感器、72为风扇、73为遮盖机构、731为伸缩电机、732为挡板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

图1是本实用新型所涉及的轴向磁通轮毂电机的结构示意图；

图2是本实用新型所涉及的轴向磁通轮毂电机控制系统的原理框图。

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种轴向磁通轮毂电机，包括：控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；所述控制模块可以但不限于采用STM32系列单片机（例如stm32f103zet6等）；所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体1、电机轴2、定子4和转子3；所述控制模块与所述定子4电性连接，并且所述控制模块适于控制定子4产生磁场；所述电机轴2穿设在所述壳体1内；所述定子4沿电机轴2轴向设置所述壳体1的内侧壁上；所述转子3包括：转子盘31和永磁体32；所述永磁体32的厚度为3.5-5.5毫米，以降低轴向电磁力波，随着永磁体32厚度的增加轴向电磁力波的幅值下降，并且轴向磁通轮毂电机的转矩增加；在永磁体32的厚度达到5.5毫米时，轴向电磁力波的幅值下降到最低值，此时减噪的效果达到最佳，并且此时轴向磁通轮毂电机的平均转矩相较于传统永磁体32厚度的轴向磁通轮毂电机增加，性能提高；所述转子盘31设置在所述定子4的一侧（转子盘31设置在所述壳体1内），并且所述转子盘31套设在所述电机轴2上；所述永磁体32设置在所述转子盘31上，并且所述永磁体32与所述定子4相对设置，即永磁体32与定子4之间无其他部件；所述永磁体32产生的磁场和所述定子4产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘31转动，以带动电机轴2转动；通过改变实现了通过改变永磁体32的厚度降低轴向电磁力波，以降低轴向磁通轮毂电机的噪声，同时增强了轴向磁通轮毂电机的性能。

在本实施例中，所述定子4包括：固定盘41、定子铁芯42和线圈绕组43；所述固定盘41设置在所述壳体1的内侧壁上；所述定子铁芯42设置在所述固定盘41上；所述线圈绕组43设置在所述定子铁芯42上；所述控制模块适于控制线圈绕组43通电，以产生磁场；所述永磁体32产生的磁场和所述线圈绕组43产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘31转动，以带动电机轴2转动；永磁体32与定子铁芯42之间的气隙长度也可以影响轴向电磁力波的幅值，气隙的长度可以是0.4-1.6毫米，随着气隙长度的减小，轴向电磁力波的幅值下降，并且轴向磁通轮毂电机的转矩增加；在气息长度为0.4毫米时，轴向电磁力波的幅值最低，减噪效果最佳，但是为了避免气隙长度过小导致轴向磁通轮毂电机在转动时机械运动过程中产生问题，气息长度的取值范围变为0.8-1.6毫米，在该区间取值范围内在气息长度为0.8毫米时轴向电磁力波的幅值最低，减噪效果最佳，并且相较于传统气息长度的轴向磁通轮毂电机性能提高。

在本实施例中，所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承5；所述壳体1与所述电机轴2之间通过轴承5转动连接。

在本实施例中，所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承盖6；所述轴承盖6设置在所述壳体1的外侧壁上，以遮盖所述轴承5，保护轴承5不受外部液体损伤。

实施例2

在实施例1的基础上，在本实施例中2中，所述轴向磁通轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置7；所述壳体1上开设有若干通风孔11；所述控制模块适于控制所述散热装置7通过通风孔11排散壳体1内的热量；在轴向磁通轮毂电机转动时会产生大量的热量，导致内部温度升高，而随着内部温度的升高会使轴向磁通轮毂电机的性能下降，甚至损坏轴向磁通轮毂电机，因此需要散热装置7降低壳体1内部的温度，提高轴向磁通轮毂电机的性能，并延长轴向磁通轮毂电机的使用寿命。

在本实施例中，所述散热装置7包括：温度传感器71、风扇72，以及与通风孔11对应的遮盖机构73；所述温度传感器71可以但不限于采用WZP温度传感器；所述遮盖机构73设置在所述壳体1的外壁上，以遮盖或打开通风孔11；所属风扇72设置在所述壳体1的内壁上；所述温度传感器71适于检测壳体1内的温度；所述控制模块适于根据温度控制各遮盖机构73打开通风孔11，并控制所述风扇72工作，以通过通风孔11排散壳体1内的热量，使壳体1内的温度下降至预设温度；当温度下降至预设温度后，控制模块可以控制风扇72停止工作，并控制遮盖机构73关闭通风孔11，防止液体进入壳体1内部；在通风孔11处可以设置疏水透气薄膜（图中未画出），例如PTFE微孔膜等，在通风孔11打开时防止液体进入壳体1内。

在本实施例中，所述遮盖机构73包括：伸缩电机731和挡板732；所述伸缩电机731设置在所述壳体1的外壁上，并且所述伸缩电机731的伸缩端与所述挡板732连接；所述挡板732可以紧贴所述壳体1的外壁，尽可能的避免液体透过缝隙进入壳体1内；所述控制模块适于控制伸缩电机731的伸缩端带动挡板732移动，以遮盖或打开通风孔11；例如可以是伸缩电机731的伸缩端伸长打开通风孔11，反之遮盖通风孔11；也可以是伸缩电机731的伸缩端收缩打开通风孔11，反之遮盖通风孔11。

综上所述，通过控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；

所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体1、电机轴2、定子4和转子3；所述控制模块与所述定子4电性连接，并且所述控制模块适于控制定子4产生磁场；所述电机轴2穿设在所述壳体1内；所述定子4沿电机轴2轴向设置所述壳体1的内侧壁上；所述转子3包括：转子盘31和永磁体32；所述永磁体32的厚度为3.5-5.5毫米，以降低轴向电磁力波；所述转子盘31设置在所述定子4的一侧，并且所述转子盘31套设在所述电机轴2上；所述永磁体32设置在所述转子盘31上，并且所述永磁体32与所述定子4相对设置；所述永磁体32产生的磁场和所述定子4产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘31转动，以带动电机轴2转动，实现了通过改变永磁体32的厚度降低轴向电磁力波，以降低轴向磁通轮毂电机的噪声。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，包括：

控制模块，以及由该控制模块控制的轴向磁通轮毂电机；

所述轴向磁通轮毂电机包括：壳体、电机轴、定子和转子；

所述控制模块与所述定子电性连接，并且所述控制模块适于控制定子产生磁场；

所述电机轴穿设在所述壳体内；

所述定子沿电机轴轴向设置所述壳体的内侧壁上；

所述转子包括：转子盘和永磁体；

所述永磁体的厚度为3.5-5.5毫米，以降低轴向电磁力波；

所述转子盘设置在所述定子的一侧，并且所述转子盘套设在所述电机轴上；

所述永磁体设置在所述转子盘上，并且所述永磁体与所述定子相对设置；

所述永磁体产生的磁场和所述定子产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动，以带动电机轴转动。

2.如权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述定子包括：固定盘、定子铁芯和线圈绕组；

所述固定盘设置在所述壳体的内侧壁上；

所述定子铁芯设置在所述固定盘上；

所述线圈绕组设置在所述定子铁芯上；

所述控制模块适于控制线圈绕组通电，以产生磁场；

所述永磁体产生的磁场和所述线圈绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩带动转子盘转动，以带动电机轴转动。

3.如权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承；

所述壳体与所述电机轴之间通过轴承转动连接。

4.如权利要求3所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述轴向磁通轮毂电机还包括：轴承盖；

所述轴承盖设置在所述壳体的外侧壁上，以遮盖所述轴承。

5.如权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述轴向磁通轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置；

所述壳体上开设有若干通风孔；

所述控制模块适于控制所述散热装置通过通风孔排散壳体内的热量。

6.如权利要求5所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述散热装置包括：温度传感器、风扇，以及与通风孔对应的遮盖机构；

所述遮盖机构设置在所述壳体的外壁上，以遮盖或打开通风孔；

所属风扇设置在所述壳体的内壁上；

所述温度传感器适于检测壳体内的温度；

所述控制模块适于根据温度控制各遮盖机构打开通风孔，并控制所述风扇工作，以通过通风孔排散壳体内的热量，使壳体内的温度下降至预设温度。

7.如权利要求6所述的轴向磁通轮毂电机控制系统，其特征在于，

所述遮盖机构包括：伸缩电机和挡板；

所述伸缩电机设置在所述壳体的外壁上，并且所述伸缩电机的伸缩端与所述挡板连接；

所述控制模块适于控制伸缩电机的伸缩端带动挡板移动，以遮盖或打开通风孔。

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