CN219322159U - 一种内置编码器轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内置编码器轮毂电机，包括电机轴、电机定子、电机转子、轮毂壳体和位置检测部，电机定子包括有定子支架和定子铁芯，定子铁芯固定在定子支架上，定子支架固定套设在电机轴上，位置检测部包括磁感应编码器和感应磁环，磁感应编码器安装在定子支架上，电机转子的转子磁钢位于定子铁芯的外侧，定子支架上设有容置磁感应编码器的环槽，磁感应编码器通过固定部固定在环槽内，感应磁环固定在电机转子上，感应磁环位于环槽内，所述磁感应编码器与电机转子的转子磁钢通过环槽而阻挡隔离。该电机能避免磁感应编码器受外部磁场干扰，增加对感应磁环的感应灵敏度，提高位置检测部检测的精度。

Description

一种内置编码器轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种内置编码器轮毂电机。

背景技术

轮毂电机，即车轮内装电机，最大特点就是将动力、传动等装置都整合到轮毂内，因此将电力传动的机械部分大大简化，在新能源汽车、平衡车、电动自行车、移动机器人等上面成为主流动力装置。除此之外，轮毂电机还有功率密度和能量传输效率高，输出力矩大，动态响应快，控制精度高，工作不受油和粉尘等污染物影响，可靠性高，故障率低，维护方便等优点。轮毂电机的成熟应用离不开先进的驱动控制技术的推动，其中现有主流的位置检测是采用安装在电机上的光电编码器或霍尔传感器来获取电机转子转动的速度和位置信息。但光电编码器或霍尔传感器成本较高，容易损坏，且对环境要求较高，易受油渍和粉尘的影响。磁感应编码器，精度高体积小，更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠性高、结构简单和成本低等优点。目前市面上带磁感应编码器的电机，其磁感应编码器容易受到转子磁钢的磁干扰，导致位置检测精度降低，从而影响电机使用寿命和控制精度。

实用新型内容

本实用新型主要目的是提供一种内置编码器轮毂电机，包括但不限于解决现有技术中磁感应编码器容易受到转子磁钢的磁干扰，导致位置检测精度降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种内置编码器轮毂电机，包括电机轴、电机定子、电机转子、轮毂壳体和位置检测部，所述电机定子固定连接在电机轴上，所述电机转子转动连接在电机轴上且与电机定子的位置对应，所述轮毂壳体转动连接在电机轴上，所述轮毂壳体与电机转子之间通过传动部传动连接，所述位置检测部设置在电机定子和电机转子之间，所述电机定子包括有定子支架和定子铁芯，所述定子铁芯固定连接在定子支架上，所述电机转子的转子磁钢位于定子铁芯的外侧，所述定子支架固定套设在电机轴上，所述位置检测部包括磁感应编码器和感应磁环，所述磁感应编码器安装在定子支架上，所述定子支架上设有容置磁感应编码器的环槽，所述磁感应编码器通过固定部固定在环槽内，所述感应磁环固定连接在电机转子上，所述感应磁环位于所述环槽内，所述磁感应编码器与电机转子的转子磁钢通过环槽而阻挡隔离。

本实用新型的有益效果为：通过在定子支架上设置环槽，将磁感应编码器通过固定部安装在环槽内，以用于提高磁感应编码器安装的稳定性，且固定在电机转子上的感应磁环位于环槽内，使磁感应编码器有效感应到感应磁环的磁场，通过环槽阻挡隔离转子磁钢，使转子磁钢的磁场被环槽阻隔，避免磁感应编码器受外部磁场干扰，增加磁感应编码器对感应磁环的磁感应灵敏度，提高位置检测部检测的精度。

优选的，所述电机转子包括导磁环和多个磁钢片，所述导磁环转动连接在电机轴上，多个所述磁钢片沿周向均匀固定连接在导磁环的内壁上，所述磁钢片位于所述定子铁芯的外侧。通过采用上述结构，使电机转子稳定连接在电机轴上，提高电机转子转动的稳定性。

优选的，所述环槽的开口处设有用于屏蔽磁场的屏蔽环，所述屏蔽环固定连接在定子支架上。通过采用上述结构，使环槽的开口处阻隔磁场，提高外部磁场屏蔽的可靠性。

优选的，所述环槽的槽壁和屏蔽环均由磁场屏蔽材料形成。通过采用上述材料，避免外部磁场干扰环槽内部，提高外部磁场屏蔽的可靠性。

优选的，所述屏蔽材料为金属铁。由此具体限定屏蔽材料，使屏蔽环与环槽槽壁能导磁，提高外部磁场屏蔽的可靠性。

优选的，所述位置检测部还包括一零位磁钢，所述零位磁钢固定安装在电机转子上，所述零位磁钢感应所述磁感应编码器以用于检测电机转子的初始位置。通过采用上述结构，使位置检测部能检测到电机转子的初始位置，提高控制器对电机的控制精度。

优选的，所述固定部包括螺钉和设置在定子支架上的螺纹孔，所述磁感应编码器上设有供螺钉螺杆穿入的通孔，所述螺钉穿过通孔后螺纹连接在螺纹孔内，以用于将所述磁感应编码器压紧在环槽内。通过采用上述结构，使磁感应编码器稳定安装在环槽内，避免磁感应编码器从环槽内脱落。

优选的，所述螺钉上套设有一调节套，所述调节套抵接在所述定子支架与磁感应编码器之间，以用于调节所述磁感应编码器与感应磁环的间距。通过采用上述结构，使磁感应编码器与感应磁环的间距可调，保证磁感应有效距离，提高位置检测部检测的精度。

优选的，所述轮毂壳体和电机定子之间设有用于检测轮毂壳体转速的转速检测部，所述转速检测部包括至少一个信号霍尔和至少一个信号磁钢，所述信号霍尔固定连接在定子支架上，所述信号磁钢固定连接在轮毂壳体上且与信号霍尔的位置对应，以使得所述信号霍尔感应信号磁钢的磁场。通过采用上述结构，能检测出轮毂壳体的转速，方便控制电机的转速输出。

附图说明

图1是本实用新型的一种内置编码器轮毂电机的结构示意图；

图2是图1的A处放大图；

图3是图1的B处放大图；

附图标记说明：

1、电机轴；2、电机定子；21、定子支架；211、环槽；212、屏蔽环；22、定子铁芯；23、固定部；231、螺钉；232、螺纹孔；233、调节套；3、电机转子；31、导磁环；32、磁钢片；4、轮毂壳体；5、位置检测部；51、磁感应编码器；52、感应磁环；53、零位磁钢；6、传动部；7、转速检测部；71、信号霍尔；72、信号磁钢。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图3所示，本实用新型提供一种内置编码器轮毂电机，包括电机轴1、电机定子2、电机转子3、轮毂壳体4和位置检测部5，所述电机定子2、电机转子3、位置检测部5均安装在轮毂壳体4内，所述电机定子2固定连接在电机轴1上，所述电机转子3绕电机轴1轴芯转动连接在电机轴1上且与电机定子2的位置对应，所述轮毂壳体4绕电机轴1轴芯转动连接在电机轴1上，所述轮毂壳体4与电机转子3之间通过传动部6传动连接，所述位置检测部5设置在电机定子2和电机转子3之间以用于检测电机转子3的位置，所述电机定子2包括有定子支架21和定子铁芯22，所述定子铁芯22上缠绕有电机绕组，所述定子铁芯22固定压装在定子支架21的外周壁上，所述定子支架21固定套接在电机轴1上，所述电机转子3包括一个导磁环31和多个磁钢片32，所述导磁环31转动连接在电机轴1上，多个所述磁钢片32沿周向均匀固定粘接在导磁环31的内壁上，所述磁钢片32位于所述定子铁芯22的外周侧。

具体的，所述位置检测部5包括磁感应编码器51和感应磁环52，所述磁感应编码器51安装在定子支架21上，所述定子支架21上设有完全容置磁感应编码器51的环槽211，所述磁感应编码器51通过固定部23固定在环槽211内，所述感应磁环52固定连接在电机转子3上，所述感应磁环52位于所述环槽211内，所述环槽211的槽壁由磁场屏蔽材料形成，所述环槽211将磁感应编码器51与电机转子3的磁钢片32径向阻挡隔离，由此使转子磁钢的磁场被环槽211阻隔，避免磁感应编码器51受外部磁场干扰，增加对感应磁环52的感应灵敏度，提高位置检测部5检测的精度。

为了使环槽211的开口处阻隔磁场，所述环槽211的开口处设有用于屏蔽磁场的屏蔽环212，所述屏蔽环212固定连接在定子支架21上，所述屏蔽环212与环槽211槽壁的材料均为金属铁，由此提高外部磁场屏蔽的可靠性。

为了使位置检测部5能检测到电机转子3的初始位置，所述位置检测部5还包括一零位磁钢53，所述零位磁钢53固定安装在电机转子3上，提高控制器对电机的控制精度。所述屏蔽环212上设有供零位磁钢53磁场穿入到环槽211内的避让槽，以用于磁感应编码器51感应到零位磁钢53的磁场。

为了使磁感应编码器51稳定安装在环槽211内，所述固定部23包括螺钉231和设置在定子支架21上的螺纹孔232，所述磁感应编码器51上设有供螺钉231螺杆穿入的通孔，所述螺钉231穿过通孔后螺纹连接在螺纹孔232内，以用于将所述磁感应编码器51压紧在环槽211内，由此避免磁感应编码器51从环槽211内脱落。

如图2所示，所述螺钉231上套设有一调节套233，所述调节套233抵接在所述定子支架21与磁感应编码器51之间，以用于调节所述磁感应编码器51与感应磁环52的间距，由此保证磁感应有效距离，提高位置检测部5检测的精度。

如图3所示，所述轮毂壳体4和电机定子2之间设有用于检测轮毂壳体4转速的转速检测部7，所述转速检测部7包括一个信号霍尔71和多个信号磁钢72，所述信号霍尔71固定连接在定子支架21上，多个所述信号磁钢72沿周向均布固定连接在轮毂壳体4上且与信号霍尔71的位置对应，以使得所述信号霍尔71感应信号磁钢72的磁场，使电机能检测出轮毂壳体4的转速，方便控制电机的转速输出。

在本实施例中，所述传动部6为齿轮传动结构，该结构在公告号为CN217135311U的中国专利公开的传动组件结构相同，本文中不在详细赘述。所述磁感应编码器51为市面上可以购得的编码器，所述信号霍尔71为市面上可以购得的霍尔传感器。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种内置编码器轮毂电机，包括电机轴(1)、电机定子(2)、电机转子(3)、轮毂壳体(4)和位置检测部(5)，所述电机定子(2)固定连接在电机轴(1)上，所述电机转子(3)转动连接在电机轴(1)上且与电机定子(2)的位置对应，所述轮毂壳体(4)转动连接在电机轴(1)上，所述轮毂壳体(4)与电机转子(3)之间通过传动部(6)传动连接，所述位置检测部(5)设置在电机定子(2)和电机转子(3)之间，其特征在于，所述电机定子(2)包括有定子支架(21)和定子铁芯(22)，所述定子铁芯(22)固定连接在定子支架(21)上，所述电机转子(3)的转子磁钢位于定子铁芯(22)的外侧，所述定子支架(21)固定套设在电机轴(1)上，所述位置检测部(5)包括磁感应编码器(51)和感应磁环(52)，所述磁感应编码器(51)安装在定子支架(21)上，所述定子支架(21)上设有容置磁感应编码器(51)的环槽(211)，所述磁感应编码器(51)通过固定部(23)固定在环槽(211)内，所述感应磁环(52)固定连接在电机转子(3)上，所述感应磁环(52)位于所述环槽(211)内，所述磁感应编码器(51)与电机转子(3)的转子磁钢通过环槽(211)而阻挡隔离。

2.根据权利要求1所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述电机转子(3)包括导磁环(31)和多个磁钢片(32)，所述导磁环(31)转动连接在电机轴(1)上，多个所述磁钢片(32)沿周向均匀固定连接在导磁环(31)的内壁上，所述磁钢片(32)位于所述定子铁芯(22)的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述环槽(211)的开口处设有用于屏蔽磁场的屏蔽环(212)，所述屏蔽环(212)固定连接在定子支架(21)上。

4.根据权利要求3所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述环槽(211)的槽壁和屏蔽环(212)均由磁场屏蔽材料形成。

5.根据权利要求4所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述屏蔽材料为金属铁。

6.根据权利要求1所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述位置检测部(5)还包括一零位磁钢(53)，所述零位磁钢(53)固定安装在电机转子(3)上，所述零位磁钢(53)感应所述磁感应编码器(51)以用于检测电机转子(3)的初始位置。

7.根据权利要求1所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述固定部(23)包括螺钉(231)和设置在定子支架(21)上的螺纹孔(232)，所述磁感应编码器(51)上设有供螺钉(231)螺杆穿入的通孔，所述螺钉(231)穿过通孔后螺纹连接在螺纹孔(232)内，以用于将所述磁感应编码器(51)压紧在环槽(211)内。

8.根据权利要求7所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述螺钉(231)上套设有一调节套(233)，所述调节套(233)抵接在所述定子支架(21)与磁感应编码器(51)之间，以用于调节所述磁感应编码器(51)与感应磁环(52)的间距。

9.根据权利要求1所述的一种内置编码器轮毂电机，其特征在于，所述轮毂壳体(4)和电机定子(2)之间设有用于检测轮毂壳体(4)转速的转速检测部(7)，所述转速检测部(7)包括至少一个信号霍尔(71)和至少一个信号磁钢(72)，所述信号霍尔(71)固定连接在定子支架(21)上，所述信号磁钢(72)固定连接在轮毂壳体(4)上且与信号霍尔(71)的位置对应，以使得所述信号霍尔(71)感应信号磁钢(72)的磁场。

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