DE4111627C2 - Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim - Google Patents

Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim

Info

Publication number
DE4111627C2
DE4111627C2 DE4111627A DE4111627A DE4111627C2 DE 4111627 C2 DE4111627 C2 DE 4111627C2 DE 4111627 A DE4111627 A DE 4111627A DE 4111627 A DE4111627 A DE 4111627A DE 4111627 C2 DE4111627 C2 DE 4111627C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric motor
electric vehicle
vehicle according
electric
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4111627A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4111627A1 (en
Inventor
Wolfgang Hill
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE4111627A priority Critical patent/DE4111627C2/en
Priority to PCT/DE1992/000285 priority patent/WO1992018344A1/en
Publication of DE4111627A1 publication Critical patent/DE4111627A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4111627C2 publication Critical patent/DE4111627C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/44—Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/26—Vehicle weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor für ein Elektromobil zum Einbau in eine Radfelge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (EP 0 052 344 A2).The invention relates to an electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim according to the preamble of claim 1 (EP 0 052 344 A2).

Aufgrund der geringen Energiedichte verfügbarer Akkumulatoren müssen Elektrofahrzeuge auf geringen Energieverbrauch ausgelegt werden, um befriedigende Reichweiten bei vertretbaren Akkumulatorkosten zu gewährleisten. Wie das gesamte Fahrzeug sollte daher auch der An­ triebsstrang möglichst leicht und trotzdem hocheffizient sein. Durch die Integration von Elektromotoren in die Fahrzeugräder wird das Gewicht der zur Kraftübertragung notwendigen Komponenten, z. B. der Antriebswelle, eingespart und im Fahrzeuginneren entsteht zusätzlicher Nutzraum. Im Fahrzeugrad ist der für den Elektromotor verfügbare Raum jedoch eingeschränkt und insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten sollten die ungedämpften Massen für ein günstiges Fahrverhalten gering sein, wodurch die Forderung nach einer hohen Leistungsdichte für den Radnabenantrieb weiter verstärkt wird.Due to the low energy density of available batteries, electric vehicles have to Low energy consumption can be designed to achieve satisfactory ranges with reasonable To ensure battery costs. Like the entire vehicle, the To powertrain as light as possible and yet highly efficient. By integrating Electric motors in the vehicle wheels becomes the weight of those necessary for power transmission Components, e.g. B. the drive shaft, saved and created in the vehicle interior Usable space. However, the space available for the electric motor in the vehicle wheel is limited and especially at higher speeds, the undamped masses should be for one Favorable driving behavior be low, which creates the demand for a high power density for the wheel hub drive is further reinforced.

Zur Einsparung der Getriebeverluste und des Getriebegewichts wurden bereits Anfang des 20. Jahrhunderts im Rad integrierte Direktantriebe eingesetzt.To save gearbox losses and gearbox weight, Century direct drives integrated in the wheel.

Aus der DE-PS 2 37 733 ist ein im Rad integrierter Direktantrieb für Elektrofahrzeuge bekannt, wobei der Elektromotor, der sich durch eine besondere Lagerung auszeichnet, aufgrund des Gewichts der elektrischen Erregerpole und des mechanischen Kommutators eine geringe Leistungsdichte aufweist.From DE-PS 2 37 733 is a direct drive integrated in the wheel for electric vehicles known, the electric motor, which is characterized by a special storage, due to a low weight of the electrical excitation poles and the mechanical commutator Has power density.

In der EP 0052344 A2 wird ein elektrisch kommutierter Permanentmagnetmotor beschrieben, dessen Magnete direkt an der Innenwandung des Felgenbodens angebracht sind. Der Stator sitzt auf einer massiven Statorscheibe, an deren Stirnfläche eine Schalteinrichtung angebracht ist. Der Elektromotor, der sich durch seine elektronische Steuerung auszeichnet, eignet aufgrund seiner beschränkten Leistungsdichte nur zum Antreiben langsamer oder leichter Kraftfahrzeuge mit geringem Leistungsbedarf.EP 0052344 A2 describes an electrically commutated permanent magnet motor, whose magnets are attached directly to the inner wall of the rim base. The stator is seated on a solid stator disc, on the end face of which a switching device is attached. Of the Electric motor, which is characterized by its electronic control, is suitable due to its limited power density only for driving slow or light vehicles low power requirement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 derart weiterzubilden, daß die Leistungsdichte gesteigert, eine ausreichende Wärmeabführung gewährleistet und das Felgenvolumen effektiv ausgenutzt wird.The invention is therefore based on the object of an electric motor according to the preamble of claim 1 in such a way that the power density increases, a sufficient Guarantees heat dissipation and the rim volume is used effectively.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. The object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved, advantageous embodiments are included in the subclaims.  

Die Leistungsdichte eines permaneterregten, hochpoligen und elektrisch kommutierten Radna­ bendirektantriebs wird somit gesteigert, indem der ringförmige Stator ein genutetes Blechpaket mit mehreren Nuten pro Polteilung aufweist. Die Nuten nehmen als Nutstäbe ausgebildete Leiter auf und für die Wärmeableitung aus dem genuteten Ständerblechpaket ist ein hülsen­ förmiger Kühlkörper vorgesehen, auf dem das Ständerblechpaket angeordnet ist. Gleichzeitig dient der Kühlkörper auch zur Kühlung der Kommutierungstransistoren, die an der Innenseite des Kühlkörpers angeordnet sind. Die Wärmeableitung aus dem Kühlkörper erfolgt durch Luft, die durch in den Motorschilden angebrachte Schlitze zum Kühlkörper geführt wird. Zusätzlich fungiert der Kühlkörper als Träger des Motors. Diese Funktionskombination trägt zur Gewichts­ ersparnis bei. Weiterhin ergeben sich aufgrund der kurzen Stromzuleitungen auch günstige elektrische Eigenschaften.The power density of a permanently excited, multi-pole and electrically commutated Radna Direct drive is thus increased by the annular stator being a grooved laminated core with several slots per pole pitch. The grooves take the form of groove rods Conductor on and for heat dissipation from the grooved stator core is a sleeve Shaped heat sink is provided on which the stator core is arranged. At the same time The heat sink also serves to cool the commutation transistors on the inside of the heat sink are arranged. The heat dissipation from the heat sink takes place through air, which is led to the heat sink through slots in the motor shields. In addition the heat sink acts as the support for the motor. This combination of functions adds weight saving on. Furthermore, due to the short power supply lines there are also cheap ones Electrical Properties.

Vorteilhafte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, daß die Rückschlußdicke durch mindestens zwanzig Polpaare gering gehalten wird. Das Ständerblechpaket weist pro Polteilung eine ganzzahlige Anzahl von Nuten auf, wobei eine Beeinträchtigung durch die Polfühligkeit vermieden wird, indem die Pollückenbreite dem Verhältnis von Umfang des Luftspaltes zur Gesamtnutzahl entspricht. Pro Polteilung sind vorzugsweise vier bis sechs Nuten vorzusehen. Weiterhin wird die Nuttiefe derart gestaltet, daß sie in etwa der Summe aus Magnethöhe und der zweifachen Rückschlußdicke entspricht. Der Nutraum wird vorzugsweise durch drei bis neun Nutstäbe ausgenutzt, deren Breite der Nutbreite entspricht.Advantageous configurations are characterized in that the yoke thickness is characterized by at least twenty pole pairs are kept low. The stator core package has one pole pitch an integer number of slots, with an impairment due to pole sensitivity is avoided by the pole gap width the ratio of the circumference of the air gap to Total usable number corresponds. Four to six slots should preferably be provided per pole pitch. Furthermore, the groove depth is designed such that it is approximately the sum of the magnet height and corresponds to twice the inference thickness. The groove space is preferably three to nine slot bars are used, the width of which corresponds to the slot width.

Für kurze Verbindungswege und eine gute Raumausnutzung bestehen die Wickelköpfe aus scheibenförmigen Segmenten, wobei mehrere derartige Segmente zu einem scheibenförmigen Ring zusammengefaßt sein können.The winding heads are made of short connection paths and good use of space disc-shaped segments, with several such segments forming a disc-shaped Ring can be summarized.

Die Zeichnungen stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.The drawings represent advantageous embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt den in der Radfelge angeordneten Motor mit Kühlkörper in einer Seitenansicht im Schnitt; Fig. 1 shows the motor arranged in the wheel rim with heat sink in a side view in section;

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in der Felge angeordneten Motors aus Fig. 1; FIG. 2 shows an enlarged illustration of the motor from FIG. 1 arranged in the rim;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III-III aus Fig. 1; Fig. 3 shows a section along the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 zeigt ein Wickelkopfscheibensegment; Fig. 4 shows a winding disc segment;

Fig. 5a, 5b zeigen Ausführungsformen eines Schleifenelementpaares; FIG. 5a, 5b show embodiments of a loop element pair;

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt des prinzipiellen Aufbaus des Motors im Schnitt. Fig. 6 shows a section of the basic structure of the engine in section.

In Fig. 1 geht die von links oben kommende Schwinge 1 in den Felgenkörper 2 über, um den die beiden Felgenhörner 3 rotieren, die wiederum zur Aufnahme des Reifens (nicht dargestellt) dienen. Im Felgenkörper 2 befindet sich ein Hohlraum 4 zur Aufnahme der elektrischen Kom­ mutierungseinrichtung und an seinem Außenumfang sind Stromverteilerplatten 5 angeordnet, die durch die Kommutierungstransistoren 6 mit den Stromversorgungsleitern 7 verbunden sind. Die Stromverteilerplatten 5 ermöglichen über an dem Kühlkörper 8 vorbei geführte Zu- und Ableitungen 9 für die Wickelkopfscheiben 10 die Stromversorgung des Motors. Zwischen den Wickelkopfscheiben 10 befindet sich das Ständerblechpaket 11, das Nuten zur Aufnahme der als Nutstäbe ausgebildeten Leiter aufweist.In Fig. 1, the rocker 1 coming from the top left merges into the rim body 2 , around which the two rim flanges 3 rotate, which in turn serve to receive the tire (not shown). In the rim body 2 there is a cavity 4 for receiving the electrical mutation device and on its outer circumference there are current distribution plates 5 which are connected by the commutation transistors 6 to the power supply conductors 7 . The power distribution plates 5 enable the motor to be supplied with power via supply and discharge lines 9 for the end windings 10 which are guided past the heat sink 8 . Between the winding head disks 10 is the stator core 11 , which has grooves for receiving the conductors designed as slot bars.

Der Rückschluß des Ständerblechpakets 11 ist mit 11a bezeichnet; der magnetische Rück­ schluß 13a des insgesamt mit 13 bezeichneten Rotors weist Magnetsegmente 14 auf, die durch einen Luftspalt 12 von dem Ständerblechpaket 11 getrennt sind. Die Lagerung des gesamten Motors erfolgt durch in den Felgenhörnern angeordnete Rollenlager 15, 16.The inference of the stator core 11 is designated 11 a; the magnetic return circuit 13 a of the rotor generally designated 13 has magnetic segments 14 which are separated by an air gap 12 from the stator core 11 . The entire motor is supported by roller bearings 15 , 16 arranged in the rim flanges.

Der Aufbau der Motoren gemäß Fig. 2 und Fig. 3 entspricht in den wesentlichen Elementen dem in Fig. 1 in der Felge angeordneten Motor. Zur Abdichtung des Luftspaltes 12 sind hier lediglich zwischen Motor und Felgenhörnern 3 Simmerringe 17 angeordnet, um eine Ver­ schmutzung zu verhindern.The structure of the motors in accordance with Fig. 2 and Fig. 3 corresponds to the disposed in Fig. 1 in the rim engine in the essential elements. To seal the air gap 12 3 Simmerrings 17 are only arranged here between the motor and rim flanges to prevent contamination.

Die in Fig. 4 dargestellten Segmente besitzen fünf Nuten 18, 19, 20, 21, 22 pro Polteilung und vier Nutstäbe 23, 24, 25 und 26 pro Nut. Bei einem Verhältnis von Polpaarzahl zu Anschluß­ klemmenzahl von zwei ergeben sich innerhalb des vier Polteilungen umfassenden Ausschnitts zwei Anschlußelementhälften 27, 28. Während bei lediglich einem Nutstab pro Nut die Ver­ bindung ausschließlich durch Verbindungselemente 30 erfolgt, kommen bei mehreren Nutstäben pro Nut Schleifenelemente 29 zum Einsatz.The segments shown in Fig. 4 have five slots 18 , 19 , 20 , 21 , 22 per pole pitch and four slot bars 23 , 24 , 25 and 26 per slot. Given a ratio of the number of pole pairs to the number of terminals, two connecting element halves 27 , 28 result within the cutout comprising four pole divisions. While with only one slot bar per slot, the connection is made exclusively by connecting elements 30 , loop elements 29 are used with several slot bars per slot.

Bezogen auf Fig. 4 bedeutet dies, daß zunächst die Nutstäbe 23-26 der Nut 18 mit denen der Nut 18′ verbunden werden; sind alle Nutstäbe dieser Nuten miteinander verbunden, erfolgt durch ein Verbindungselement 30 der Übergang zu Nut 18′′, deren Nutstäbe 23-26 mit denen der Nut 18′′′ verbunden werden.Based on Fig. 4, this means that first the slot bars 23-26 of the groove 18 are connected to those of the groove 18 '; are all slot rods of these grooves connected to each other, is made by a connecting element 30, the transition to groove 18 '', the slot bars 23-26 with which the groove 18 '''are connected.

Hieraus folgt, daß auf einer Seite des Ständerblechpakets 11 lediglich Schleifenelemente, deren Anzahl der Leiterbahnen im Steg der Nutstabanzahl entspricht und auf der anderen Seite Schleifenelemente zwischen Verbindungselementen bzw. Anschlußelementen auftreten, deren Anzahl der Leiterbahnen im Steg der Nutstabanzahl pro Nut minus eins entspricht. Eine Leiterbahn stellt hierbei die Verbindung zwischen zwei Nutstäben dar. It follows from this that on one side of the stator core 11 there are only loop elements, the number of conductor tracks in the web of which corresponds to the number of slot bars and, on the other side, loop elements occur between connecting elements or connecting elements, the number of conductor tracks in the web corresponds to the number of slot bars per slot minus one. A conductor track represents the connection between two slot bars.

Aus der Fig. 5a, 5b ergibt sich im einzelnen die Verbindung der Nutstäbe von zwei Nuten unterschiedlicher Polteilungen mit Hilfe eines Schleifenelementpaares. Das Schleifenelement (Fig. 5b) ist Bestandteil eines Segmentes; das andere Schleifenelement (Fig. 5a) bildet ein eigenständiges Segment. Das in Fig. 5a, 5b gezeigte Schleifenelementenpaar verbindet zwei Nuten mit jeweils vier Nutstäbe miteinander, die mit I-VIII bezeichnet sind. Die Stromzulei­ tungen sind hierbei mit 31 und 32 bezeichnet; durch die Zuleitung 31 erhält der Nutstab I von einem vorgelagerten Anschlußelement seinen Strom. Auf der anderen Seite des Ständerblechpa­ kets (nicht dargestellt) wird der Strom im anderen Schleifenelement (Fig. 5a) zum Nutstab II geführt, der wiederum im ersten Schleifenelement (Fig. 5b) mit dem Nutstab III verbunden ist, usw.From Fig. 5a, 5b, the compound of the slot bars of two grooves results in the individual different pole pitches by means of a loop element pair. The loop element ( Fig. 5b) is part of a segment; the other loop element ( Fig. 5a) forms an independent segment. The pair of loop elements shown in FIGS . 5a, 5b connects two grooves, each with four groove rods, which are designated by I-VIII. The Stromzulei lines are designated 31 and 32 ; Through the lead 31 , the grooved rod I receives its current from an upstream connection element. On the other side of the Ständerblechpa kets (not shown), the current in the other loop element ( Fig. 5a) is led to the slot bar II, which in turn is connected to the slot bar III in the first loop element ( Fig. 5b), etc.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt des Motors im Querschnitt. In die zwischen den Magnetseg­ menten 14 vorhandenen Pollücken 34 werden diamagnetische Elemente 33 eingelegt, um den Streufluß zu vermindern. Fig. 6 shows a section of the engine in cross section. In the existing between the Magnetseg elements 14 pole gaps 34 diamagnetic elements 33 are inserted to reduce the leakage flux.

Claims (12)

1. Elektromotor für ein Elektromobil zum Einbau in eine Radfelge, wobei
  • - der Motor permanenterregt, hochpolig und elektrisch kommutiert ist,
  • - dessen Stator ein genutetes Blechpaket aufweist und
  • - dessen Rotor in die Felge integriert ist und somit der Rotorrückschluß Bestand­ teil der Felge ist,
    gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - das Statorblechpaket (11) weist pro Polteilung mehrere Nuten (18-22) zur Aufnahme von Nutstäbe (23-26) auf,
  • - das Statorblechpaket (11) ist an einem am Felgenkörper (2) befestigten, hülsen­ förmigen Kühlkörper (8) angeordnet, der auch eine tragende Funktion über­ nimmt,
  • - an der Innenwandung des Kühlkörpers (8) sind Kommutierungstransistoren (6) angeordnet.
1. Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim, wherein
  • - the motor is permanently excited, multi-pole and electrically commutated,
  • - The stator has a grooved laminated core and
  • - whose rotor is integrated in the rim and thus the rotor yoke is part of the rim,
    characterized by the following features:
  • - The stator laminated core ( 11 ) has several slots ( 18-22 ) for receiving slot bars ( 23-26 ) per pole pitch,
  • - The stator laminated core ( 11 ) is arranged on a sleeve-shaped heat sink ( 8 ) fastened to the rim body ( 2 ), which also has a supporting function,
  • - On the inner wall of the heat sink ( 8 ) commutation transistors ( 6 ) are arranged.
2. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwanzig Magnetpolpaare vorgesehen sind.2. Electric motor for an electric vehicle according to claim 1, characterized in that at least twenty magnetic pole pairs are provided. 3. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständerblechpaket (11) pro Polteilung eine ganzzahlige Anzahl von Nuten (18-22) aufweist und die Breite einer Pollücke (34) dem Verhältnis von Umfang des Luftspaltes (12) zur Gesamtnutzahl entspricht.3. Electric motor for an electric vehicle according to claim 1, characterized in that the stator core ( 11 ) per pole pitch has an integer number of grooves ( 18-22 ) and the width of a pole gap ( 34 ) the ratio of the circumference of the air gap ( 12 ) Total usable number corresponds. 4. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen vier und sechs Nuten (18-22) pro Polteilung vorgesehen sind.4. Electric motor for an electric vehicle according to claim 3, characterized in that between four and six grooves ( 18-22 ) are provided per pole pitch. 5. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Nutstäbe (23-26) pro Nut zwischen 3 und 9 beträgt.5. Electric motor for an electric vehicle according to claim 1, characterized in that the number of slot bars ( 23-26 ) per slot is between 3 and 9. 6. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutstäbe (23-26) übereinander in den Nuten (18-22) angeordnet sind.6. Electric motor for an electric vehicle according to claim 5, characterized in that the grooved rods ( 23-26 ) are arranged one above the other in the grooves ( 18-22 ). 7. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuttiefe in etwa der Summe aus Magnethöhe und zweifacher Rückschlußdicke ent­ spricht. 7. Electric motor for an electric vehicle according to claim 1, characterized in that the The groove depth is approximately the sum of the magnet height and twice the yoke thickness speaks.   8. Elektromotor für ein Elektromobil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkopf aus scheibenförmigen Segmenten-Wickelkopf­ scheiben (10) gebildet ist.8. Electric motor for an electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the winding head from disc-shaped segments winding head discs ( 10 ) is formed. 9. Elektromotor für ein Elektromobil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zur einer Seite des Ständerblechpakets (11) angeordneten, in axialer Rich­ tung hintereinanderliegenden Wickelkopfscheiben (10) der Anzahl der Nuten (18-22) pro Polteilung oder einem Vielfachen davon entspricht.9. Electric motor for an electric vehicle according to claim 8, characterized in that the number of the one side of the stator core ( 11 ) arranged in the axial direction one behind the other winding head disks ( 10 ) the number of grooves ( 18-22 ) per pole pitch or a multiple of which corresponds. 10. Elektromotor für ein Elektromobil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Innenwandung des Kühlkörpers (8) ringförmige Strom­ verteilerplatten (5) zur Stromversorgung des Motors befinden.10. Electric motor for an electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that on the inner wall of the heat sink ( 8 ) are annular current distribution plates ( 5 ) for powering the motor. 11. Elektromotor für ein Elektromobil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (12) zwischen Rotor und Stator als Fluidlager ausge­ bildet ist.11. Electric motor for an electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the air gap ( 12 ) between the rotor and stator is formed as a fluid bearing. 12. Elektromotor für ein Elektromobil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pollücke (34) durch diamagnetische Elemente (33) ausgefüllt wird, wobei die Elemente (33) etwas in den Luftspalt (12) hineinragen.12. Electric motor for an electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the pole gap ( 34 ) is filled by diamagnetic elements ( 33 ), the elements ( 33 ) projecting somewhat into the air gap ( 12 ).
DE4111627A 1991-04-10 1991-04-10 Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim Expired - Fee Related DE4111627C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4111627A DE4111627C2 (en) 1991-04-10 1991-04-10 Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim
PCT/DE1992/000285 WO1992018344A1 (en) 1991-04-10 1992-04-09 Electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4111627A DE4111627C2 (en) 1991-04-10 1991-04-10 Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4111627A1 DE4111627A1 (en) 1992-10-15
DE4111627C2 true DE4111627C2 (en) 1994-06-09

Family

ID=6429242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4111627A Expired - Fee Related DE4111627C2 (en) 1991-04-10 1991-04-10 Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4111627C2 (en)
WO (1) WO1992018344A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9414054U1 (en) * 1994-08-31 1994-11-03 Riepl, Gerhard, 88605 Meßkirch Electric energy saving drive for small vehicles
DE4404889A1 (en) * 1994-02-16 1995-08-17 Fgw Fahrzeuggetriebewerk Glauc Vehicle brushless DC motor drive with electronic speed control
DE19527680A1 (en) * 1995-07-28 1997-03-06 Efa Gmbh Entwicklungsgesellsch Muscle-powered wheeled vehicle with an electric auxiliary drive
DE29614666U1 (en) * 1996-08-24 1998-01-02 Sachsenring Entwicklungsgesellschaft mbH, 08058 Zwickau Piston engine, especially sterling engine
DE19743906A1 (en) * 1997-10-04 1999-04-08 Voith Turbo Kg Wheel drive device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4234831C1 (en) * 1992-10-15 1994-01-05 Siemens Ag Drive for a vehicle wheel
DE4241522A1 (en) * 1992-12-10 1994-06-16 Edag Eng & Design Ag Reluctance motor with magnetic circuit completed through unwound rotor - uses cruciform, beam-shaped, star-shaped or disc-shaped rotor with opposite magnetic poles excited at its ends by stator windings
DE4303069C1 (en) * 1993-02-03 1994-03-17 Siemens Ag Electric motor direct drive for steerable individual wheel for rail vehicle - is located on at least one horizontally swivelable wheel carrier and external rotor motor, provided as direct drive axially near to individual wheel.
DE4318949C2 (en) * 1993-02-19 1999-03-18 Mannesmann Ag Electrical machine with at least one clutch
US5412269A (en) * 1993-06-17 1995-05-02 Hydro-Quebec Electrically motorized wheel assembly provided with a peripheral filler
DE4320911A1 (en) * 1993-06-18 1994-12-22 Mannesmann Ag Non-track-bound vehicle with two drive axles
DE4436519C2 (en) * 1994-10-13 1999-10-28 Wampfler Ag Cable trolley
DE19501926A1 (en) * 1995-01-23 1996-07-25 Egon Schmid Electrically powered vehicle drive-unit e.g. for wheel chairs and railway station vehicles
DE10120742B4 (en) * 2001-04-20 2009-03-05 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Wheel Drive
US7658251B2 (en) 2006-09-20 2010-02-09 James Harry K Direct drive electric traction motor

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE237733C (en) *
DE1073602B (en) * 1960-01-21 Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft, Krefeld Bell-shaped flywheel made of soft iron with permanent magnets for ignition generators
US2506146A (en) * 1947-04-02 1950-05-02 Thomas F Brady Motor-driven vehicle wheel
US3090878A (en) * 1955-09-26 1963-05-21 Karlby Henning High temperature electrical machines
US2916642A (en) * 1956-04-16 1959-12-08 Air Glide Inc Fluid dynamic device
AT282990B (en) * 1967-11-30 1970-07-27 Siemens Ag Drive for battery-powered sound reproduction devices, in particular tape recorders
NL7301875A (en) * 1972-03-14 1973-09-18
ZA754983B (en) * 1974-08-12 1976-07-28 British Railways Board Improvements relating to vehicle drive arrangenents using electric motors
US4115915A (en) * 1975-07-31 1978-09-26 General Electric Company Process for manufacturing motor having windings constructed for automated assembly
US4190779A (en) * 1976-05-04 1980-02-26 Ernest Schaeffer Step motors
NL7915047A (en) * 1978-06-28 1980-08-29 Herstal Sa ELECTRIC MACHINE WITH CHANGEABLE RELUKANTANCE.
DE3042497A1 (en) * 1980-11-11 1982-07-29 Magnet Bahn Gmbh Electric drive or generator with permanent magnet rotor - has sensor for switching stator current conductors at correct relative position
FR2578120B1 (en) * 1985-02-28 1987-04-10 Auxilec AUTOSYNCHRONOUS MOTOR WITH DEVICE FOR TRACKING THE POSITION OF THE ROTOR IN RELATION TO THE STATOR AND METHOD OF STARTING SUCH A MOTOR
DE3620335A1 (en) * 1986-06-18 1987-12-23 Magnet Motor Gmbh MOTOR VEHICLE ELECTRIC DRIVE
US4845411A (en) * 1987-09-30 1989-07-04 Rotron, Incorporated Brushless DC motor and encoding technique
JP2554697B2 (en) * 1988-03-29 1996-11-13 新日本製鐵株式会社 Electric vehicle motor cooling system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4404889A1 (en) * 1994-02-16 1995-08-17 Fgw Fahrzeuggetriebewerk Glauc Vehicle brushless DC motor drive with electronic speed control
DE9414054U1 (en) * 1994-08-31 1994-11-03 Riepl, Gerhard, 88605 Meßkirch Electric energy saving drive for small vehicles
DE19527680A1 (en) * 1995-07-28 1997-03-06 Efa Gmbh Entwicklungsgesellsch Muscle-powered wheeled vehicle with an electric auxiliary drive
DE29614666U1 (en) * 1996-08-24 1998-01-02 Sachsenring Entwicklungsgesellschaft mbH, 08058 Zwickau Piston engine, especially sterling engine
DE19743906A1 (en) * 1997-10-04 1999-04-08 Voith Turbo Kg Wheel drive device
DE19743906C2 (en) * 1997-10-04 2002-06-13 Voith Turbo Kg A wheel drive

Also Published As

Publication number Publication date
DE4111627A1 (en) 1992-10-15
WO1992018344A1 (en) 1992-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4111627C2 (en) Electric motor for an electric vehicle for installation in a wheel rim
DE69116160T2 (en) AN ELECTRIC POWER DRIVE FOR VEHICLES
DE69524380T2 (en) ELECTRIC MOTOR WITH AXIAL FLOW AND OPEN STATOR
EP0680133B1 (en) Electronically commutated direct current machine
DE2731295A1 (en) LAMINATED WINDING FOR ELECTRIC MACHINERY AND EQUIPMENT
DE10359863A1 (en) Stator core assembly for an automotive alternator
DE69308018T2 (en) DC CURRENT MOTORS WITH HIGH SPEED AND HIGH TORQUE
DE4021588A1 (en) UNIPOLAR MACHINE AS A DC HIGH VOLTAGE GENERATOR, DC CURRENT VOLTAGE AND HIGH VOLTAGE DC GENERATOR OR MOTOR
WO2005027321A1 (en) Three-phase synchronous machine comprising a permanent magnet rotor and an induction cage
DE19614862A1 (en) Transverse flux machine with permanent excitation
WO2021003510A2 (en) Stator for an axial flow machine
WO2010023106A2 (en) Electric machine
AT504016A1 (en) transverse flux
DE10355267A1 (en) Electric machine
DE3510228A1 (en) BRUSHLESS AXIAL AIR SPLIT SYNCHRONOUS MACHINE
DE102011012453A1 (en) Electric machine e.g. generator of wind turbine, has stator that is composed of inner and outer stators to which cooling water is supplied through cylindrical pipes
DE69513403T2 (en) ELECTRIC DC MOTOR WITH HIGH TORQUE AND SIMULTANEOUS BATTERY CHARGING SYSTEM
DE19704769C2 (en) Multi-strand synchronous machine with permanent magnets and coil modules
DE4427323C2 (en) Electrical machine with permanent magnets and excitation field windings
DE4131966C2 (en) AC generator for vehicles
DE4302807C2 (en) Multi-phase electrical machine and process for its manufacture
EP3813237B1 (en) Coil module for an electric machine
DE9201088U1 (en) Electric motor to drive a wheel
DE102020129142A1 (en) Rotor for a rotating electrical machine
DE9114582U1 (en) Electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee