RU2653725C1 - Motor wheel - Google Patents

Motor wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2653725C1
RU2653725C1 RU2017103397A RU2017103397A RU2653725C1 RU 2653725 C1 RU2653725 C1 RU 2653725C1 RU 2017103397 A RU2017103397 A RU 2017103397A RU 2017103397 A RU2017103397 A RU 2017103397A RU 2653725 C1 RU2653725 C1 RU 2653725C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
wheel
rotor
motor
disks
Prior art date
Application number
RU2017103397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Юрьевич Афанасьев
Ильдар Фависович Газизов
Андрей Алексеевич Кунгурцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2017103397A priority Critical patent/RU2653725C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653725C1 publication Critical patent/RU2653725C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/142—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters by central locking nut
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/103—Motors having windings on the stator and a variable reluctance soft-iron rotor without windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: motors and pumps.
SUBSTANCE: invention to wheels with built-in electric motors. Motor wheel contains a rim with a tire, a hollow shaft for coupling with the semi-axis of the car, an electric motor. Electric motor consists of a stator fixed to the hollow axis with coils of winding placed with a fixed angular distance, rotor connected to the rim of the wheel and movably fixed to the bearings on the hollow axle, and rotor position sensors. In the motor-wheel are introduced alternating rotor and stator disks consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors. Overhead teeth with coils are installed on the end surface of the ring of the stator package, on the surface of the teeth and on the other ring there are wedge-shaped protrusions. Teeth protrusions and ferromagnetic elements of the stator disks, as well as the ferromagnetic elements of the rotor disks, have their same angular dimensions and positions. Number of ferromagnetic elements on the stator disk zc and on the rotor disk zp are connected by the equality zp = zc ± 2p, where p is the number of the stator poles. On the hollow axis of the motor-wheel is fixed the flange of the stator with conical holes, the number of which coincides with the number of conical rods of the hub of the car. Hub is mounted on the semi-axle of the car with a thread for fixing the motor-wheel with a screw and washer.
EFFECT: technical result of the invention is to increase the efficiency and reliability of the motor wheel.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильной технике, а конкретно к колесам со встроенными электродвигателями, и может быть использовано в качестве колеса автомобиля с прямым приводом без трансмиссии.The invention relates to automotive technology, and in particular to wheels with built-in electric motors, and can be used as a wheel of a car with direct drive without transmission.

Известно мотор-колесо, содержащее встроенную в колесо асинхронную электрическую машину, при этом статор с магнитопроводом неподвижно закреплен на оси колеса, на магнитопроводе статора размещены магнитные элементы, ротор установлен подвижно на оси колеса и имеет магнитопровод с короткозамкнутыми обмотками (Макаров Ю.В., Черепанов В.Д. Мотор-колесо. Патент России 2334626, МПК В60K 7/00, 2008.09.27) [1].It is known that a motor wheel contains an asynchronous electric machine built into the wheel, while a stator with a magnetic circuit is fixedly mounted on the axis of the wheel, magnetic elements are placed on the magnetic circuit of the stator, the rotor is mounted movably on the axis of the wheel and has a magnetic circuit with short-circuited windings (Makarov Yu.V., Cherepanov VD Motor Wheel, Russian Patent 2334626, IPC B60K 7/00, 2008.09.27) [1].

Известное мотор-колесо имеет недостаточный пусковой момент, сложную систему управления и низкий КПД.The known motor wheel has insufficient starting torque, a complex control system and low efficiency.

Известно мотор-колесо, содержащее обод, вал, электропривод с электродвигателем и источником регулируемого напряжения, статор электродвигателя жестко закреплен на полом валу, на статоре размещены катушки обмоток, ротор соединен с ободом колеса и подвижно закреплен на подшипниках и на валу, имеет магнитопровод с постоянными магнитами, размещенными равномерно с чередующейся полярностью магнитов, две группы коллекторов, электрически подключенных к источнику питания (Шкондин В.В., Молчанов К.В. Мотор-колесо. Патент России 2035114, МПК H02K 23/00, B60K 7/00, БИ 13, 1995.05.10) [2].It is known that a motor wheel contains a rim, a shaft, an electric drive with an electric motor and a source of adjustable voltage, the stator of the electric motor is rigidly fixed to the hollow shaft, winding coils are placed on the stator, the rotor is connected to the wheel rim and movably mounted on bearings and on the shaft, has a magnetic circuit with constant magnets placed uniformly with alternating polarity of the magnets, two groups of collectors electrically connected to a power source (Shkondin V.V., Molchanov K.V. Motor wheel. Russian Patent 2035114, IPC H02K 23/00, B60K 7/0 0, BI 13, 1995.05.10) [2].

Известное мотор-колесо имеет сложную конструкцию, низкий КПД и значительные нагрузки на подшипники вала.The well-known motor wheel has a complex structure, low efficiency and significant loads on the shaft bearings.

Известен электродвигатель, содержащий корпус, вал с подшипниками, пакет статора с зубцами и с многофазной обмоткой, чередующиеся диски ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, пакет статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам электродвигателя, накладные зубцы с катушками установлены на торцевой поверхности кольца пакета статора, на поверхности зубцов и на другом кольце имеются клиновидные выступы, при этом выступы зубцов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, причем количества ферромагнитных элементов на диске статора zc и на диске ротора zp связаны равенством zp = zc ± 2р, где p - число пар полюсов статора (Афанасьев А.Ю., Завгороднев М.Ю., Милосердов В.Ф. Синхронный электродвигатель. Патент РФ №2545167, МПК Н02K 19/06, опубл. 2015.03.27, бюл. №9) - [3].A known electric motor containing a housing, a shaft with bearings, a stator package with teeth and with a multiphase winding, alternating rotor and stator disks consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, the stator package is made in the form of two rings of electrical steel tape by winding located at the ends of the electric motor, false teeth with coils are installed on the end surface of the ring of the stator package, on the surface of the teeth and on the other ring there are wedge-shaped protrusions, while the protrusions of the teeth and ferr the magnetic elements of the stator disks, as well as the ferromagnetic elements of the rotor disks, have their identical angular sizes and positions, and the numbers of ferromagnetic elements on the stator disk z c and on the rotor disk z p are related by the equality z p = z c ± 2р, where p is the number of pole pairs stator (Afanasyev A.Yu., Zavgorodnev M.Yu., Miloserdov VF Synchronous electric motor. RF patent №2545167, IPC Н02K 19/06, publ. 2015.03.27, bull. No. 9) - [3].

Этот электродвигатель трудно встроить в автомобильное колесо.This electric motor is difficult to integrate into a car wheel.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по конструкции и достигаемому эффекту является мотор-колесо, содержащее обод, полую ось, электропривод с источником регулируемого напряжения и электродвигателем, состоящим из закрепленного на полой оси статора с катушками обмоток, размещенных группами с фиксированным угловым расстоянием между катушками, ротор, соединенный с ободом колеса и подвижно закрепленный на подшипниках на оси, имеющий магнитопровод с основными, с чередующейся полярностью, постоянными магнитами, размещенными равномерно на магнитопроводе, коллектор, которые подключены к выходам источника регулируемого напряжения, электродвигатель снабжен датчиками положения ротора, дополнительными магнитами, размещенными между основными магнитами, а статор снабжен расположенными в пространстве между магнитами рядами электрических блоков, каждый из которых содержит диэлектрическое кольцо с контактами и радиатор, в пазах которого установлены секции катушек с обмотками и датчики положения ротора, выводы которых присоединены к контактам диэлектрического кольца и объединены в фазовые секции, при этом все магниты установлены в обоймах, соединены между собой и с ободом колеса, с образованием зазоров, в пространстве которых размещены электрические блоки, причем чередующиеся магнитные поля магнитов направлены навстречу друг другу, а коллектор выполнен в виде блока переключения фазовых секций и блока управления направлением и скоростью вращения двигателя, при этом выводы датчиков положения ротора подключены к контактам колец и через отверстия колец и полой оси подключены к управляющим входам блока управления, а фазовые секции катушек подключены к контактам диэлектрических колец, а в рядах электрических блоков соединены последовательно или параллельно или последовательно-параллельно и через отверстия колец полой оси присоединены к блоку переключения фазовых секций, выходы которого подключены к блоку управления направлением и скоростью вращения колеса (Волегов В.Е. Мотор-колесо. Патент РФ №2156191, МПК B60K 7/00, опубл. 2000.09.20) [4].Closest to the claimed technical solution in design and the achieved effect is a motor wheel containing a rim, a hollow axis, an electric drive with an adjustable voltage source and an electric motor consisting of a stator fixed to the hollow axis with coils of windings placed in groups with a fixed angular distance between the coils, a rotor connected to the wheel rim and movably mounted on bearings on an axis, having a magnetic circuit with the main, alternating polarity, permanent magnets placed evenly on the magnetic circuit, a collector that is connected to the outputs of the adjustable voltage source, the electric motor is equipped with rotor position sensors, additional magnets located between the main magnets, and the stator is equipped with rows of electrical units located in the space between the magnets, each of which contains a dielectric ring with contacts and a radiator , in the grooves of which sections of coils with windings and rotor position sensors are installed, the terminals of which are connected to the dielectric contacts rings and are combined into phase sections, while all the magnets are mounted in cages, interconnected and with the wheel rim, with the formation of gaps in the space of which the electric blocks are placed, and the alternating magnetic fields of the magnets are directed towards each other, and the collector is made in the form of a block switching the phase sections and the control unit of the direction and speed of the engine, while the conclusions of the rotor position sensors are connected to the contacts of the rings and through the holes of the rings and the hollow axis are connected to the control inputs the control unit, and the phase sections of the coils are connected to the contacts of the dielectric rings, and in the rows of electrical units are connected in series or parallel or in series-parallel and through the holes of the rings of the hollow axis are connected to the switching unit of the phase sections, the outputs of which are connected to the control unit for the direction and speed of rotation of the wheel (Volegov V.E. Motor wheel. RF patent No. 2156191, IPC B60K 7/00, publ. 2000.09.20) [4].

Известное мотор-колесо имеет сложную конструкцию и малый вращающий момент, что требует введения механического редуктора и усложняет реализацию.The known motor wheel has a complex structure and low torque, which requires the introduction of a mechanical gearbox and complicates the implementation.

В современных мотор-колесах существуют проблемы обеспечения высокой надежности, упрощения конструкции, снижения неподрессоренной массы колеса, устранения механических контактов в редукторе.In modern motor wheels, there are problems of ensuring high reliability, simplifying the design, reducing the unsprung mass of the wheel, eliminating mechanical contacts in the gearbox.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в создании эффективного и надежного мотор-колеса со следующими свойствами: простая конструкция, повышенный вращающий момент, бесконтактность редуктора, ускоренные операции монтажа и демонтажа колеса.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to create an effective and reliable motor wheel with the following properties: simple design, increased torque, contactless gearbox, accelerated wheel mounting and dismounting operations.

Технический результат достигается тем, что в мотор-колесо, содержащее обод, полую ось, насаженную на полуось, электродвигатель, состоящий из закрепленного на полой оси статора с катушками обмотки, размещенных с фиксированным угловым расстоянием, ротор, соединенный с ободом колеса и подвижно закрепленный на подшипниках на оси, и датчики положения ротора, введены чередующиеся диски ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, пакет статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам электродвигателя, накладные зубцы с катушками установлены на торцевой поверхности кольца пакета статора, на поверхности зубцов и на другом кольце имеются клиновидные выступы, при этом выступы зубцов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, причем количества ферромагнитных элементов на диске статора zc и на диске ротора zp связаны равенством zp = zc ± 2р, кроме того, на полой оси мотор-колеса закреплен фланец статора с коническими отверстиями, число которых совпадает с числом конических стержней ступицы автомобиля, насаженной на полуось автомобиля с резьбой для крепления мотор-колеса с помощью винта и шайбы.The technical result is achieved by the fact that in the motor wheel containing a rim, a hollow axis mounted on the axle shaft, an electric motor consisting of a stator fixed to the hollow axis with winding coils placed with a fixed angular distance, a rotor connected to the wheel rim and movably mounted on bearings on the axis, and rotor position sensors, alternating rotor and stator disks are introduced, consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, the stator package is made in the form of two rings of electrical tape and by winding located at the ends of the electric motor, false teeth with coils are mounted on the end surface of the ring of the stator package, on the surface of the teeth and on the other ring there are wedge-shaped protrusions, while the protrusions of the teeth and the ferromagnetic elements of the stator disks, as well as the ferromagnetic elements of the rotor disks, have identical dimensions and angular positions, wherein the number of ferromagnetic elements on the stator disk and z c z p rotor disk related by z p z c = 2p ± moreover, on a hollow motor-wheel axle fastened f Anetsi stator with conical bores, which number coincides with the number of conical vehicle hub rods impaled on the vehicle floor with a thread for fastening the motor-wheel with the screw and washer.

Сущность заявленного изобретения поясняется на Фиг. 1 - Фиг. 6, где:The essence of the claimed invention is illustrated in FIG. 1 - FIG. 6, where:

Фиг. 1 - продольное сечение синхронного электродвигателя с одной обмоткой;FIG. 1 is a longitudinal section of a synchronous electric motor with one winding;

Фиг. 2 - зубцы с выступами и катушками;FIG. 2 - teeth with protrusions and coils;

Фиг. 3 - диск статора;FIG. 3 - stator disk;

Фиг. 4 - диск ротора;FIG. 4 - rotor disk;

Фиг. 5 - форма листов шихтованного ферромагнитного элемента;FIG. 5 - the shape of the sheets of the charged ferromagnetic element;

Фиг. 6 - ступица автомобиля со стержнями.FIG. 6 - the hub of the car with rods.

Здесь 1 - полуось; 2 - полая ось; 3, 4 - подшипники; 5, 6 - диски колеса; 7 - обод колеса; 8 - шина; 9, 10 - магнитопроводы; 11-14 - кольца; 15 - зубец; 16 - катушка; 17 - втулка ротора; 18 - диски статора; 19 - диски ротора; 20 - винт; 21 - шайба; 22 - фланец статора; 23 - стержень; 24 - ступица; 25 - жгут; 26 - тормозной барабан; 27 - ферромагнитный элемент датчика положения ротора.Here 1 is the semi-axis; 2 - hollow axis; 3, 4 - bearings; 5, 6 - wheel disks; 7 - wheel rim; 8 - tire; 9, 10 - magnetic cores; 11-14 - rings; 15 - tooth; 16 - coil; 17 - rotor sleeve; 18 - stator disks; 19 - rotor discs; 20 - screw; 21 - washer; 22 - stator flange; 23 - a core; 24 - a nave; 25 - harness; 26 - brake drum; 27 - ferromagnetic element of the rotor position sensor.

Диски 5, 6 колеса связаны с ободом 7 колеса, на который надета шина 8, и установлены на подшипники 3, 4, опирающиеся на полую ось 2. Магнитопроводы 9, 10 установлены на полую ось 2. Магнитопровод 10 имеет зубцы 15 с катушками 16. На полой оси 2 установлены диски 18 статора. С ободом 7 связана втулка 17 ротора, на которой установлены диски 19 ротора, чередующиеся с дисками 18 статора.Wheel disks 5, 6 are connected with the wheel rim 7, on which the tire 8 is mounted, and mounted on bearings 3, 4, supported by the hollow axis 2. The magnetic circuits 9, 10 are mounted on the hollow axis 2. The magnetic circuit 10 has teeth 15 with coils 16. The stator disks 18 are mounted on the hollow axis 2. A rotor sleeve 17 is connected to the rim 7, on which rotor disks 19 are mounted, alternating with stator disks 18.

На полую ось 2 насажен фланец 22 статора, имеющий конические отверстия, количество и форма которых повторяют количество и форму стержней 23, выступающих из ступицы 24, насаженной на неподвижную полуось 1. На диске 6 колеса установлен тормозной барабан 26 и ферромагнитные элементы 27 датчиков положения ротора.A stator flange 22 is mounted on the hollow axis 2, having conical openings, the number and shape of which repeat the number and shape of the rods 23 protruding from the hub 24 mounted on the fixed axle shaft 1. A brake drum 26 and ferromagnetic elements 27 of the rotor position sensors are mounted on the disk 6 of the wheel .

Магнитопроводы 9, 10 и зубцы 15 выполнены лентой из электротехнической стали путем навивки. Магнитопроводы 9, 10 ограничены кольцами 11-14. Диски 18 статора и диски 19 ротора имеют чередующиеся элементы в виде секторов из магнитомягкого и немагнитного материалов. Магнитные элементы выполнены шихтованными из электротехнической стали. Количество магнитных элементов дисков статора и ротора, приходящихся на один полюс, отличаются на единицу. На фиг. 3, 4 показан случай, когда число пар полюсов статора p = 1, количество ферромагнитных элементов у диска статора zc = 24, у диска ротора zp = 26.Magnetic cores 9, 10 and teeth 15 are made of electrical steel tape by winding. Magnetic cores 9, 10 are limited to rings 11-14. The stator disks 18 and rotor disks 19 have alternating elements in the form of sectors of soft and non-magnetic materials. Magnetic elements are made of electrical steel. The number of magnetic elements of the disks of the stator and rotor per one pole differ by one. In FIG. Figures 3 and 4 show the case when the number of pairs of stator poles p = 1, the number of ferromagnetic elements at the stator disk z c = 24, and at the rotor disk z p = 26.

Диски 18 статора имеют ферромагнитные элементы, расположенные равномерно и образующие шесть групп по числу зубцов статора (на фиг. 3 показаны светлым цветом), и немагнитные элементы (на фиг. 3 показаны темным цветом).The stator disks 18 have ferromagnetic elements spaced evenly and forming six groups according to the number of stator teeth (shown in light color in Fig. 3), and non-magnetic elements (dark color in Fig. 3).

Диски 19 ротора имеют ферромагнитные элементы, расположенные равномерно (на фиг. 4 показаны светлым цветом), и немагнитные элементы (на фиг. 4 показаны темным цветом).The rotor disks 19 have ferromagnetic elements arranged uniformly (shown in light color in FIG. 4) and non-magnetic elements (shown in dark color in FIG. 4).

Зубцы 15 имеют вид секторов из электротехнической стали и содержат коронки (показаны на фиг. 2 слева). Они установлены на магнитопроводе 10 статора. Катушки, расположенные диаметрально, соединены последовательно согласно и образуют три фазы обмотки статора: А, В и С. На фиг. 2 буквами X, Y, Z обозначены зубцы с катушками, создающими магнитные потоки, направленные противоположно потокам зубцов А, В, С. Например, если зубец А создает полюс N, то зубец Х- полюс S. Число пар полюсов здесь p = 1.The teeth 15 have the form of sectors of electrical steel and contain crowns (shown in Fig. 2 on the left). They are installed on the magnetic circuit 10 of the stator. The coils arranged diametrically are connected in series according to and form three phases of the stator winding: A, B and C. FIG. The letters X, Y, Z denote the teeth with coils creating magnetic flux directed opposite to the flows of teeth A, B, C. For example, if tooth A creates pole N, then tooth X is pole S. The number of pole pairs here is p = 1.

Синхронный электродвигатель работает следующим образом. При подаче от источника переменных напряжений, регулируемых сигналами датчиков положения ротора, трехфазной системы напряжений на фазы А-С обмотки статора получается вращающееся магнитное поле. Зона максимума модуля магнитной индукции смещена относительно места, где ферромагнитные элементы дисков ротора располагаются вблизи выступов на зубцах статора и соответствующих ферромагнитных элементов дисков статора на угол π/4 элек. рад. При этом реактивный момент имеет максимальное значение.Synchronous motor operates as follows. When applying from the source of alternating voltages, regulated by the signals of the sensors of the position of the rotor, a three-phase voltage system to the phases A-C of the stator winding, a rotating magnetic field is obtained. The maximum area of the magnetic induction module is shifted relative to the place where the ferromagnetic elements of the rotor disks are located near the protrusions on the stator teeth and the corresponding ferromagnetic elements of the stator disks by an angle π / 4 elec. glad. In this case, the reactive moment has a maximum value.

Наличие нескольких дисков статора и ротора вызывает многократную деформацию магнитного поля в зоне дисков, что увеличивает развиваемый момент и позволяет улучшить массогабаритные показатели.The presence of several disks of the stator and rotor causes multiple deformation of the magnetic field in the zone of the disks, which increases the developed moment and allows to improve the overall dimensions.

На торцевой поверхности магнитопровода 9 статора, обращенной к активной зоне, имеются ферромагнитные выступы в виде секторов, повторяющие по форме и количеству ферромагнитные элементы дисков 18 статора, что увеличивает развиваемый момент.On the end surface of the stator magnetic circuit 9 facing the core, there are ferromagnetic protrusions in the form of sectors that repeat in shape and number the ferromagnetic elements of the stator disks 18, which increases the developed moment.

Выполнение ротора в виде дисков допускает большие угловые скорости и работу на подвижном основании, а также упрощает технологию изготовления.The implementation of the rotor in the form of disks allows large angular speeds and work on a moving base, and also simplifies the manufacturing technology.

Магнитные секторы статора и ротора выполнены из электротехнической стали шихтованными для уменьшения потерь в стали на вихревые токи и гистерезис, поскольку в процессе работы магнитная индукция в секторах изменяется. На фиг. 5 показана форма листов шихтованного ферромагнитного элемента, выполняемого из электротехнической стали.The magnetic sectors of the stator and rotor are made of electrical steel lined to reduce losses in the steel due to eddy currents and hysteresis, since during operation the magnetic induction in the sectors changes. In FIG. 5 shows the shape of sheets of a charged ferromagnetic element made of electrical steel.

На фиг. 6 показана ступица 24 с коническими стержнями 23, насаженная на полуось 1 автомобиля. В полуоси 1 имеется резьба для крепления мотор-колеса с помощью винта 20 и шайбы 21.In FIG. 6 shows a hub 24 with conical rods 23 mounted on the axle shaft 1 of a vehicle. In the axle shaft 1 there is a thread for mounting the motor wheel with the screw 20 and the washer 21.

Установка колеса проводится в следующем порядке. Полая ось 2 надевается на полуось 1, при этом отверстия на фланце 22 статора надеваются на выступающие из ступицы 24 стержни 23. Замыкается цепь 25 питания катушек 16 обмотки статора. Отверстие в оси 2 закрывается шайбой 21, вставляется винт 20 и заворачивается в резьбу в полуоси 1.Wheel installation is carried out in the following order. The hollow axis 2 is put on the half shaft 1, while the holes on the stator flange 22 are put on the rods protruding from the hub 24. The power supply circuit 25 of the stator winding coils 16 is closed. The hole in the axis 2 is closed by a washer 21, a screw 20 is inserted and screwed into the thread in the half shaft 1.

Для снятия колеса достаточно отвернуть винт 20 и снять полую ось 2 с полуоси 1, разомкнув цепь 25 питания катушек 16 обмотки статора.To remove the wheel, it is enough to unscrew the screw 20 and remove the hollow axis 2 from the axle shaft 1 by opening the supply circuit 25 of the stator winding coils 16.

Таким образом, в результате введения чередующихся дисков ротора и статора, состоящих из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, выполнения пакета статора в виде двух колец с накладными зубцами с катушками, выполнения на поверхности зубцов и на втором кольце клиновидных выступов, при этом клиновидные зубцы полюсов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, получено мотор-колесо с повышенным вращающим моментом, с простой технологичной конструкцией, допускающей большие скорости вращения и надежную работу.Thus, as a result of the introduction of alternating disks of the rotor and stator, consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, the stator package is made in the form of two rings with false teeth with coils, and wedge-shaped teeth are made on the surface of the teeth and on the second ring, poles and ferromagnetic elements of the stator disks, as well as ferromagnetic elements of the rotor disks, have their identical angular sizes and positions; a motor-wheel with an increased torque is obtained with a simple techno ogichnoy design, allowing greater speeds and reliable performance.

В результате введения фланца статора с отверстиями, совпадающими с коническими стержнями на ступице автомобиля ускоряется процесс монтажа и демонтажа мотор-колеса с помощью винта и шайбы.As a result of the introduction of the stator flange with holes matching the tapered rods on the vehicle’s hub, the process of mounting and dismounting the motor wheel with the screw and washer is accelerated.

Claims (1)

Мотор-колесо, содержащее обод с шиной, полую ось для сопряжения с полуосью автомобиля, электродвигатель, состоящий из закрепленного на полой оси статора с катушками обмотки, размещенными с фиксированным угловым расстоянием, ротор, соединенный с ободом колеса и подвижно закрепленный на подшипниках на полой оси, и датчики положения ротора, отличающееся тем, что введены чередующиеся диски ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, пакет статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам электродвигателя, накладные зубцы с катушками установлены на торцевой поверхности кольца пакета статора, на поверхности зубцов и на другом кольце имеются клиновидные выступы, при этом выступы зубцов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, причем количества ферромагнитных элементов на диске статора zc и на диске ротора zp связаны равенством zp=zc±2p, где p - число пар полюсов статора, кроме того, на полой оси мотор-колеса закреплен фланец статора с коническими отверстиями, число которых совпадает с числом конических стержней ступицы автомобиля, насаженной на полуось автомобиля с резьбой для крепления мотор-колеса с помощью винта и шайбы.A motor wheel containing a rim with a tire, a hollow axis for interfacing with the axle shaft of the car, an electric motor consisting of a stator fixed to the hollow axis with winding coils placed with a fixed angular distance, a rotor connected to the wheel rim and movably mounted on bearings on the hollow axis , and rotor position sensors, characterized in that alternating rotor and stator disks are introduced, consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, the stator package is made in the form of two rings of electrical tape steel by winding located at the ends of the electric motor, false teeth with coils are installed on the end surface of the ring of the stator package, on the surface of the teeth and on the other ring there are wedge-shaped protrusions, while the protrusions of the teeth and the ferromagnetic elements of the stator disks, as well as the ferromagnetic elements of the rotor disks have their dimensions and the same angular position, the number of ferromagnetic elements on the stator disk and z c z p rotor disk related by z p z c = ± 2p, where p - the number of pairs of stator poles, in addition, a hollow motor stator fixed to the wheel axle flange with conical bores, which number coincides with the number of conical vehicle hub rods impaled on the vehicle floor with a thread for fastening the motor-wheel with the screw and washer.
RU2017103397A 2017-02-01 2017-02-01 Motor wheel RU2653725C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103397A RU2653725C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Motor wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103397A RU2653725C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Motor wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653725C1 true RU2653725C1 (en) 2018-05-14

Family

ID=62152932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103397A RU2653725C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Motor wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653725C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112277623A (en) * 2020-11-10 2021-01-29 广东高能新动力科技有限公司 New forms of energy load armored car wheel hub motor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156191C2 (en) * 1998-12-04 2000-09-20 Волегов Виктор Евгеньевич Motorized wheel
JP2008295212A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Axial motor and in-wheel motor
DE202013101648U1 (en) * 2012-04-24 2013-06-04 Zhen Xin Technology Co., Ltd. power generating device
RU2545167C1 (en) * 2013-08-20 2015-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Synchronous electric motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156191C2 (en) * 1998-12-04 2000-09-20 Волегов Виктор Евгеньевич Motorized wheel
JP2008295212A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Axial motor and in-wheel motor
DE202013101648U1 (en) * 2012-04-24 2013-06-04 Zhen Xin Technology Co., Ltd. power generating device
RU2545167C1 (en) * 2013-08-20 2015-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Synchronous electric motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112277623A (en) * 2020-11-10 2021-01-29 广东高能新动力科技有限公司 New forms of energy load armored car wheel hub motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160164353A1 (en) Halbach Array Electric Motor with Substantially Contiguous Electromagnetic Cores
CN109660097B (en) Magnetism-adjusting axial magnetic flux switching Halbach motor
US20110121668A1 (en) Permanent magnet rotor, and rotating machine comprising such a rotor
CN108964396B (en) Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor
US20110089774A1 (en) Transverse flux motor with integral cooling
CN1352820A (en) Electrical machine
CN104854775A (en) Asynchronous machine with optimized distribution of electrical losses between stator and rotor
TW201737602A (en) Disk-type electric motor, electrically driven vehicle and method for controlling the same
CN102510192A (en) Sine wave disk type permanent magnet generator with novel magnetic pole structure
RU166178U1 (en) MOTOR WHEEL WITH INTEGRATION OF ASYNCHRONOUS MOTOR
RU2653725C1 (en) Motor wheel
CN202856578U (en) Disk-type three-phase magnetism-gathering type transverse magnetic field permanent magnetism motor for electric vehicles
Dück et al. Design and analysis of axial-flux permanent magnet synchronous machines as traction drives for electric vehicles
WO2019125347A1 (en) Contra-rotating synchronous electro-mechanical converter
KR100921243B1 (en) Rotor of permanent magnet type ac generator having division magnet arrangement
RU2655098C1 (en) Motor-wheel
RU2673587C1 (en) Motor-wheel
RU2545167C1 (en) Synchronous electric motor
RU98122496A (en) MOTOR WHEEL
CN104137400A (en) Electric motor
CN104137394A (en) Electric motor
CN203151303U (en) Power drive device of magnetic suspension bearing
CN208272818U (en) Disc type permanent magnet synchronous electric motor
RU2703704C1 (en) Motor-wheel for aircraft
RU72798U1 (en) ELECTRIC MOTOR FOR ELECTROMECHANICAL POWER STEERING

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200202