CN2370610Y - 电动车用永磁无刷直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动自行车专用无刷直流电机的结构改良。它系由前、后机壳,绕线定子铁芯,转子以及电子控制器等组成。其中所述的绕线定子槽数与转子极数之比为3∶2,且在所述的转子磁钢外侧设有保护套。因此,具有电机结构合理,起动力矩较大,转子结构牢固,制作方便,经济性能较好等特点。

Description

电动车用永磁无刷直流电机

本实用新型涉及一种永磁无刷直流电机，尤其是涉及一种电动自行车专用无刷直流电机的结构改良。

车用直流电机，作为电动自行车的心脏部件，日益受到人们的关注。对此，有人在1985年，申请了“电动自行车电机(85200713)的实用新型专利，它采用径向气隙外转子无槽的永磁结构，具有磨擦小，强度提高，体积较小等特点，但存在着经济性欠佳等缺点。

为此，又有人申请了名为“自动自行车用钕铁硼无刷电动机”(专利号89201082.7)。该电机的磁极为6～12对，定子由环形硅钢片叠制而成，其中空部分铸铅与轴相联结，电子换向装置采用高频耦合式等结构，具有体积较小，生产较方便，采用PWM方式调速，速比较大等特点，但也存在起动力矩以及经济性欠佳等缺陷。

本实用新型的发明目的是弥补现在技术的不足，提供一种结构合理，起动力距较大，经济性较好，转子结构牢固的电动车用永磁无刷直流电机。

本实用新型的主体结构是：所述的定子槽数与转子槽数之比为3∶2，且在所述的转子的磁钢外侧设有保护套，该保护套采用非磁性材料(如铜、铝、塑料等)制成，使该电机在解决静态时定、转子间因吸力引起电机起动困难的同时，使均布设置的各块永久磁钢在调整运转时，不致因受离心力及其它外力作用而向外摔脱。

为了更好地调节、控制电机输出的每个工作特性的一致性和适宜性，可在绕线定子的一侧设有带调节槽的支架，其上设有转子位置传感器。其中，所述的转子位置传感器可采用霍尔集成电路以及相类似的电路或元器件。

权利要求3所述的技术特征是对本实用新型上述有关技术特征的进一步具体限定，即较佳的具体方案是：所述定子槽数为12，转子极数8；所述的保护套为截面呈U型的环状整体包覆套，且与被包的各磁钢块粘接成一体。

权利要求4或5所记载的技术特征是根据权利要求1或2及权利要求3记载的技术特征在电动驱动装置，尤其是在测力传感器上的结构改良。具体地说，所述的测力传感器中的电压信号系由一个与踏板驱动装置相接触的电位器检测，且所述电位器的变阻块系由变阻段与恒定阻值段两部分组成。这样，使该电动车在低速时(例如测力传感器在0～30°的转动角度的范围内)，转动角度与电位器的阻值变化呈线性相关；当阻值达到一定值(如1KΩ)时，电位器的转动角度达30°以上，甚至达270°，其电阻值亦保持恒定，由此，即可实现电机的增力和恒力两段控制(参见附图4)。

因此，本实用新型具有结构简单、合理，电机线材较省，起动力距受定、转子间吸力的影响较小，且转子制造方便、结构牢固，便于有效、准确地实现电机的力距、转速、转子位置等技术参数的传感检测和控制等特点，从而提高了电动车用电机的综合性能，使其满足了电动车在启动、增力、减力、停止等各项操作状态时，有较佳性能的要求。

图1是一种安装有本实用新型所述电机的电动助力自行车的侧面图。

图2是本实用新型的一种主体结构剖视图。

图3是本实用新型中转子位置传感器的一种调节机构的结构示意图。

图4是测力传感器的电压信号特性图。

下面通过实施例，对本实用新型的结构作具体的描述。

电机1的机壳采用前机壳2和后机壳3的两片式结构，在其中央设有与转子固定成一体的转子轴5，在转子的周围均布设有8块转子磁钢9，其外呈环状，整体包覆有铜合金制成的保护套7，保护套7的横截面呈U型，所述的各转子磁钢块与转子可粘接成一体，需要时，可将其与保护套粘接成一体(参见附图2)。

在转子磁钢9的外围，设置绕有线圈的定子铁芯4，其一侧设有带圆弧形调节槽的支架8，其上固定设有霍尔集成电路的位置传感器6，并由穿过定子铁芯4的螺栓14和螺母15固定在定子铁芯4的端面上。松开螺母15，位置传感器6与支架8一起可沿圆弧状槽以转子轴5为圆心作移动，调节霍尔集成电路与定子铁芯4之间的相对位置，即可起到调节电机1的工作特征(例如消除电机启动死点)之作用(如附图3所示)。

本实用新型所述的电机1一般可安装在自行车20的中轴附近，并通过电动驱动机构23与踏板驱动装置28相连接，电机1由设于鞍座下方的蓄电池22提供电源，并按设计的要求对自行车提供适宜的动力。

使用时，由控制器控制电机1的启动、增速、减速及停止等工作状态。当测力传感器检测到电动车驱动的反作用力矩时，发生的电信号传递到单片机处理后，由控制器向电机1发出工作启动和增速的指令。当电动车的行驶速度达到预定的高速范围时，此时的测速传感器所检测到的信号经单片机的处理，由控制器发出减速及停止的指令，从而达到测速传感器的信号为理想的最高恒速状态。

Claims (5)

1、一种电动车用永磁无刷直流电机，包括前后机壳，绕线定子铁芯，转子以及电子控制器，其特征在于所述的绕线定子槽数与转子极数之比为3∶2，且在所述的转子磁钢(9)外侧设有保护套(7)。

2、如权利要求1所述的电动车用永磁无刷直流电机，其特征是在绕线定子铁芯(4)的一侧设有带调节槽的支架(8)，其上设有转子位置传感器(6)。

3、如权利要求1或2所述的电动车用永磁无刷直流电机，其特征是所述的定子槽数为12，转子极数为8；所述的保护套(7)为截面呈U型的环状整体包覆套；且与被包的各磁钢块粘接成一体。

4、如权利要求1或2所述的电动车用永磁无刷直流电机，其特征在于所述的测力传感器中的电压信号系由一个与踏板驱动装置相接触的电位器检测，且所述电位器电阻滑块系由变阻段与恒定阻值段两部分组成。

5、如权利要求3所述的电动车用水磁无刷直流电机，其特征在于所述的测力传感器中的电压信号系由一个与踏板驱动装置相接触的电位器检测，且所述电位器电阻滑动系由变阻段与恒定阻值段两部分组成。

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