CN215580849U - 带有旋转编码器的外转子轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带有旋转编码器的外转子轮毂电机，属于外转子型电机技术领域。它包括包括旋转编码器、定子单元和转子单元；所述旋转编码器包括旋编码绕组、旋编码定子铁芯、旋编码转子铁芯，所述旋编码绕组设于旋编码定子铁芯上；所述转子单元包括磁钢，所述磁钢和旋编码转子铁芯固定连接；所述定子单元包括电机轴，所述电机轴内设有电机引出线，电机引出线分别与绕组和旋编码绕组连接，所述绕组设置在电机铁芯上；所述定子单元中的电机铁芯与驱动转子单元中的磁钢对应设置，所述电机铁芯用于驱动磁钢相对转动，从而带动转子单元转动。本实用新型能有效解决轮毂电机使用寿命不长、精度不高的问题，获得更高的输出分辨率。

Description

带有旋转编码器的外转子轮毂电机

技术领域

本实用新型属于外转子型电机技术领域，更具体地说，涉及带有旋转编码器的外转子轮毂电机。

背景技术

随着经济发展，无刷直流电机在很多行业代替了有刷电机，传统的无刷直流电机转子位置信息是采用机电式或电子式传感器直接检测，如霍尔传感器、光电传感器等，然而，在实际应用中发现，在电机内部安放转子位置传感器有以下问题：首先，在某些高温、低温、高震动、潮湿和污浊空气等恶劣的工作环境下，由于位置传感器的存在，使系统的可靠性降低；其次，传感器的安装精度直接影响电机的运行性能；最后，目前旋转编码器主要用在机械设备、机床、测量和控制设备中，还未真正用在轮毂电机上，使得目前轮毂电机的使用寿命不长，精度不高。

因此，目前亟需设计一种能够有效提升使用寿命和精度的轮毂电机。

实用新型内容

针对现有技术中的轮毂电机使用寿命不长，精度不高的问题，本实用新型提供带有旋转编码器的外转子轮毂电机；通过在轮毂电机内设置旋转编码器，能够有效解决轮毂电机使用寿命不长，精度不高的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，包括旋转编码器、定子单元和转子单元；所述旋转编码器包括旋编码绕组、旋编码定子铁芯、旋编码转子铁芯，所述旋编码绕组设于旋编码定子铁芯上；所述转子单元包括磁钢，所述磁钢和旋编码转子铁芯固定连接；所述定子单元包括电机轴，所述电机轴内设有电机引出线，电机引出线分别与绕组和旋编码绕组连接，所述绕组设置在电机铁芯上；所述定子单元中的电机铁芯与驱动转子单元中的磁钢对应设置，所述电机铁芯用于驱动磁钢相对转动，从而带动转子单元转动。

优选地，所述旋编码定子铁芯和电机铁芯之间设有铁芯支架；所述电机铁芯和铁芯支架之间设有压板，并通过第一螺钉固定；所述旋编码定子铁芯和铁芯支架支架之间通过第二螺钉固定；所述第一螺钉和第二螺钉上均设置有第一垫片。

优选地，所述铁芯支架和电机轴之间设有第一平键，并通过挡圈将两者固定；所述铁芯支架和电机铁芯之间设置有第二平键；所述铁芯支架和旋编码定子铁芯之间设置有第三平键。

优选地，所述定子单元和转子单元之间通过第一轴承和第二轴承转动连接，所述第一轴承和第二轴承同轴设置；其中第一轴承的内壁与电机轴连接，外壁与第一端盖连接；其中第二轴承的内壁与电机轴连接，外壁与第二端盖连接。

优选地，所述第一端盖和第二端盖之间设有钢圈，所述第一端盖与钢圈之间通过第一螺栓进行连接，所述第二端盖与钢圈之间通过第二螺栓进行连接；所述钢圈内壁上设有磁钢。

优选地，所述旋转编码器还包括旋编码转子支架；所述旋编码转子支架和旋编码转子铁芯之间设有第四平键；所述旋编码转子支架和旋编码转子铁芯通过第三螺栓进行连接，所述第三螺栓上设有第三垫片。

优选地，所述旋编码转子支架与第二端盖之间通过第三螺柱进行连接。

优选地，所述旋编码转子支架与第二端盖一体化设置。

优选地，所述第一端盖与电机轴的连接处还设有油封；所述第二端盖的中间设有开口，开口上设有密封盖。

优选地，所述转子单元还包括轮辋，所述轮辋与第二端盖之间通过轮辋螺栓进行连接，所述轮辋螺栓上设有轮辋螺母。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，包括旋转编码器、定子单元和转子单元；所述旋转编码器包括旋编码绕组、旋编码定子铁芯、旋编码转子铁芯，所述旋编码绕组设于旋编码定子铁芯上；所述转子单元包括磁钢，所述磁钢和旋编码转子铁芯固定连接；所述定子单元包括电机轴，所述电机轴内设有电机引出线，电机引出线分别与绕组和旋编码绕组连接，所述绕组设置在电机铁芯上；所述定子单元中的电机铁芯与驱动转子单元中的磁钢对应设置，所述电机铁芯用于驱动磁钢相对转动，从而带动转子单元转动；本实用新型通过在轮毂电机内设置旋转编码器，并将旋转编码器中的旋编码转子铁芯与磁钢连接，将旋转编码器中的旋编码定子铁芯与电机铁芯连接，在转子单元相对于定子单元转动时，旋编码转子铁芯能够相对于旋编码定子铁芯相对转动，有效解决轮毂电机使用寿命不长、精度不高的问题，获得更高的输出分辨率。

(2)本实用新型的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，只有铁芯和绕组组成，没有复杂的电子元件，有较强的抗静电能力，能够增加电机的使用寿命。

(3)本实用新型的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，性价比高，在高精度运动领域应用越来越广泛。

附图说明

图1为本实用新型的带有旋转编码器的外转子轮毂电机示意图；

图中：

1、电机引出线；2、电机轴；3、第一轴承；4、第一平键；5、挡圈；6、第一螺钉；7、垫圈；8、铁芯支架；9、绕组；10、电机铁芯；11、第二平键；12、旋编码绕组；13、旋编码定子铁芯；14、第三平键；15、第一垫片；16、第二螺钉；17、旋编码转子铁芯；18、第四平键；19、旋编码转子支架；20、第三螺柱；21、第二端盖；22、第二轴承；23、密封盖；24、第三垫片；25、第三螺栓；26、轮辋螺母；27、轮辋螺栓；28、磁钢；29、第二螺栓； 30、轮辋；31、钢圈；32、第一螺栓；33、第一端盖；34、油封。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

如图1所示，本实施例的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，包括旋转编码器、定子单元和转子单元；所述旋转编码器包括旋编码绕组12、旋编码定子铁芯13、旋编码转子铁芯 17，所述旋编码绕组12设于旋编码定子铁芯13上；所述转子单元包括磁钢28，所述磁钢28 和旋编码转子铁芯17固定连接；所述定子单元包括电机轴2，所述电机轴2内设有电机引出线1，电机引出线1分别与绕组9和旋编码绕组12连接，所述绕组9设置在电机铁芯10上；所述定子单元中的电机铁芯10与驱动转子单元中的磁钢28对应设置，所述电机铁芯10用于驱动磁钢28相对转动，从而带动转子单元转动；本实施例通过在轮毂电机内设置旋转编码器，并将旋转编码器中的旋编码转子铁芯17与磁钢28连接，将旋转编码器中的旋编码定子铁芯13与电机铁芯10连接，在转子单元相对于定子单元转动时，旋编码转子铁芯17能够相对于旋编码定子铁芯13转动，有效解决轮毂电机使用寿命不长、精度不高的问题，获得更高的输出分辨率。在本实施例中的旋转编码器为正余弦波增量型编码器，输出一个的正弦波和一个余弦波的模拟信号，通过控制器细分计算，可对编码器信号进行倍频处理，以得到比数字信号更高的输出分辨率，比普通的TTL光电编码器高1000倍以上的精度。

另外，所述旋编码定子铁芯13和电机铁芯10之间设有铁芯支架8；所述电机铁芯10和铁芯支架8之间设有压板7，并通过第一螺钉6固定；所述旋编码定子铁芯13和铁芯支架8支架之间通过第二螺钉16固定；所述第一螺钉6和第二螺钉16上均设置有第一垫片15；所述铁芯支架8和电机轴2之间设有第一平键4，并通过挡圈5将两者固定；所述铁芯支架8 和电机铁芯10之间设置有第二平键11；所述铁芯支架8和旋编码定子铁芯13之间设置有第三平键14。

在本实施例中，所述定子单元和转子单元之间通过第一轴承3和第二轴承22转动连接，所述第一轴承3和第二轴承22同轴设置；其中第一轴承3的内壁与电机轴2连接，外壁与第一端盖33连接；其中第二轴承22的内壁与电机轴2连接，外壁与第二端盖21连接，从而实现转子单元围绕定子单元旋转的目的；所述第一端盖33和第二端盖21之间设有钢圈31，所述第一端盖33与钢圈31之间通过第一螺栓32进行连接，所述第二端盖21与钢圈31之间通过第二螺栓29进行连接；所述钢圈31内壁上设有磁钢28；所述旋转编码器还包括旋编码转子支架19；所述旋编码转子支架19和旋编码转子铁芯17之间设有第四平键18；所述旋编码转子支架19和旋编码转子铁芯17通过第三螺栓25进行连接，所述第三螺栓25上设有第三垫片24。

其中所述旋编码转子支架19与第二端盖21之间通过第三螺柱20进行连接；作为本实用新型的另一种实施方式，所述旋编码转子支架19与第二端盖21还可以一体化设置，避免了零部件过多的问题。

除此之外，所述第一端盖33与电机轴2的连接处还设有油封34；所述第二端盖21的中间设有开口，开口上设有密封盖23；所述转子单元还包括轮辋30，所述轮辋30与第二端盖21之间通过轮辋螺栓27进行连接，所述轮辋螺栓27上设有轮辋螺母26。油封34和密封盖 23使得轮毂电机在一个密封的环境下工作。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、 (例如各个实施例之间的)组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例，而且本实用新型的各个实施例之间可以根据需要进行组合。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (10)

1.带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，包括旋转编码器、定子单元和转子单元；

所述旋转编码器包括旋编码绕组(12)、旋编码定子铁芯(13)、旋编码转子铁芯(17)，所述旋编码绕组(12)设于旋编码定子铁芯(13)上；

所述转子单元包括磁钢(28)，所述磁钢(28)和旋编码转子铁芯(17)固定连接；

所述定子单元包括电机轴(2)，所述电机轴(2)内设有电机引出线(1)，电机引出线(1)分别与绕组(9)和旋编码绕组(12)连接，所述绕组(9)设置在电机铁芯(10)上；

所述定子单元中的电机铁芯(10)与驱动转子单元中的磁钢(28)对应设置，所述电机铁芯(10)用于驱动磁钢(28)相对转动，从而带动转子单元转动。

2.根据权利要求1所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述旋编码定子铁芯(13)和电机铁芯(10)之间设有铁芯支架(8)；所述电机铁芯(10)和铁芯支架(8)之间设有压板(7)，并通过第一螺钉(6)固定；所述旋编码定子铁芯(13)和铁芯支架(8)支架之间通过第二螺钉(16)固定；所述第一螺钉(6)和第二螺钉(16)上均设置有第一垫片(15)。

3.根据权利要求2所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述铁芯支架(8)和电机轴(2)之间设有第一平键(4)，并通过挡圈(5)将两者固定；所述铁芯支架(8)和电机铁芯(10)之间设置有第二平键(11)；所述铁芯支架(8)和旋编码定子铁芯(13)之间设置有第三平键(14)。

4.根据权利要求1所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述定子单元和转子单元之间通过第一轴承(3)和第二轴承(22)转动连接，所述第一轴承(3)和第二轴承(22)同轴设置；其中第一轴承(3)的内壁与电机轴(2)连接，外壁与第一端盖(33)连接；其中第二轴承(22)的内壁与电机轴(2)连接，外壁与第二端盖(21)连接。

5.根据权利要求4所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述第一端盖(33)和第二端盖(21)之间设有钢圈(31)，所述第一端盖(33)与钢圈(31)之间通过第一螺栓(32)进行连接，所述第二端盖(21)与钢圈(31)之间通过第二螺栓(29)进行连接；所述钢圈(31)内壁上设有磁钢(28)。

6.根据权利要求4所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述旋转编码器还包括旋编码转子支架(19)；所述旋编码转子支架(19)和旋编码转子铁芯(17)之间设有第四平键(18)；所述旋编码转子支架(19)和旋编码转子铁芯(17)通过第三螺栓(25)进行连接，所述第三螺栓(25)上设有第三垫片(24)。

7.根据权利要求6所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述旋编码转子支架(19)与第二端盖(21)之间通过第三螺柱(20)进行连接。

8.根据权利要求6所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述旋编码转子支架(19)与第二端盖(21)一体化设置。

9.根据权利要求4所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述第一端盖(33)与电机轴(2)的连接处还设有油封(34)；所述第二端盖(21)的中间设有开口，开口上设有密封盖(23)。

10.根据权利要求4所述的带有旋转编码器的外转子轮毂电机，其特征在于，所述转子单元还包括轮辋(30)，所述轮辋(30)与第二端盖(21)之间通过轮辋螺栓(27)进行连接，所述轮辋螺栓(27)上设有轮辋螺母(26)。

Images