一種一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，包括輪轂總成和電機總成，電機總成包括定子繞組（1）、永磁外轉子（2）和調制環（3），其特征在于：位于永磁外轉子（2）和定子繞組（1）之間的調制環（3）無間隙地固定套裝在定子繞組（1）上，且調制環（3）和定子繞組（1）構成一個整體后與永磁外轉子（2）之間以單氣隙（4）相隔開，使得定子繞組（1）和調制環（3）與永磁外轉子（2）構成的電機總成內僅有一個氣隙。本發明通過將調制環無間隙地固定套裝在定子繞組上，使得電機總成內僅有一個氣隙；該輪轂直驅電機無減速機構且整個驅動輪結構更加簡單、緊湊，軸向尺寸也減小，進一步提高效率且響應速度也變快，適宜推廣使用。
【專利說明】
_種_體化永磁式單氣隙輪穀直驅電機
技術領域
[0001]本發明涉及永磁輪轂直驅電機，具體地說是一種新型、簡易、可靠的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電動汽車的興起，輪轂直驅電機引起了人們的重視。輪轂直驅電機驅動系統的布置非常靈活，它可以使電動汽車成為2個前輪驅動、2個后輪驅動或4輪驅動。與內燃機汽車和單電機集中驅動電動汽車相比，輪轂直驅電機具有以下幾方面優勢:(I)動力控制由硬連接改為軟連接型式，通過電子線控技術，實現各電動輪從零到最大速度的無級變速和各電動輪間的差速要求，省略了傳統汽車所需的機械式操縱換檔裝置、離合器、變速器、傳動軸和機械差速器等，使得驅動系統和整車結構簡潔、有效利用空間大、傳動效率提高。(2)各電動輪的驅動力直接獨立可控，使其動力學控制更為靈活、方便，能合理地控制各電動輪的驅動力，從而提高惡劣路面條件下的行駛性能。(3)容易實現各電動輪的電氣制動、機電復合制動和制動能量回饋，節約能源。
[0003]目前發展趨勢以及各種驅動技術的特點來看，輪轂直驅電機將是電動汽車的最終驅動形式，也是現階段電動汽車研究的熱點和難點之一。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有輪轂直驅電機總成結構復雜、效率低、響應速度慢等缺陷，提供一種新型、簡易、可靠的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案解決的:
一種一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，包括輪轂總成和電機總成，電機總成包括同心套裝在一起的定子繞組、永磁外轉子和調制環，其特征在于:位于永磁外轉子和定子繞組之間的調制環無間隙地固定套裝在定子繞組上，且調制環和定子繞組構成一個整體后與永磁外轉子之間以單氣隙相隔開，使得定子繞組和調制環與永磁外轉子構成的電機總成內僅有一個氣隙。
[0006]由周向均勻排布的永磁體構成的永磁外轉子固定設置在電機總成的殼體的內壁上。
[0007]所述的調制環由支撐環和沿周向間隔設置在支撐環上的調磁塊構成。
[0008]所述調制環中的調磁塊的數量等于永磁外轉子中的永磁體的極對數和定子繞組中的線圈繞組的極對數之和。
[0009]所述的定子繞組由線圈繞組和鐵芯構成，鐵芯固定設置在空心支撐軸上且空心支撐軸的一端向外伸出電機總成的殼體。
[0010]所述的線圈繞組通過貫穿空心支撐軸的連接線與外接電路相連接。
[0011]所述空心支撐軸的穿出端通過軸承設置在電機總成的殼體的延伸部位處。
[0012]所述的輪轂總成包括輪輞和輪胎，輪胎安裝在輪輞上且輪輞通過螺栓固定設置在電機總成的殼體的外壁上使得輪輞能夠與殼體同步轉動。
[0013]所述電機總成的殼體的一端側采用端蓋封閉。
[0014]本發明相比現有技術有如下優點:
本發明通過將位于永磁外轉子和定子繞組之間的調制環無間隙地固定套裝在定子繞組上，且調制環和定子繞組構成一個整體后與永磁外轉子之間以單氣隙相隔開，使得定子繞組和調制環與永磁外轉子構成的電機總成內僅有一個氣隙；該輪轂直驅電機無減速機構且電機部件間氣隙數量少，使得整個驅動輪結構更加簡單、緊湊，軸向尺寸也減小，進一步提高效率且響應速度也變快，適宜推廣使用。
【附圖說明】
[0015]附圖1為本發明的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機的一個實施例結構示意圖； 附圖2為附圖1所示的實施例的截面結構示意圖。
[0016]其中:I—定子繞組;2—永磁外轉子;3—調制環;4—單氣隙；5—殼體;6—定位軸；7 一定子端蓋;8—空心支撐軸;9 一連接線；10 一外接電路;11 一軸承;12 一輪輞;13 一輪胎。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[O 018 ]如圖1、2所不:一種一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，包括輪轂總成和電機總成，電機總成包括同心套裝在一起的定子繞組1、永磁外轉子2和調制環3，定子繞組I由線圈繞組和鐵芯構成，鐵芯固定設置在空心支撐軸6上且空心支撐軸6的一端向外伸出電機總成的殼體5，線圈繞組通過貫穿空心支撐軸8的連接線9與外接電路10相連接，且空心支撐軸8的穿出端通過軸承10設置在電機總成的殼體5的延伸部位處；由周向均勻排布的永磁體構成的永磁外轉子2固定設置在電機總成的殼體5的內壁上，電機總成的殼體5的一端側采用端蓋7封閉；調制環3由支撐環和沿周向間隔設置在支撐環上的調磁塊構成，且調制環3中的調磁塊的數量等于永磁外轉子2中的永磁體的極對數和定子繞組I中的線圈繞組的極對數之和。具體到定子繞組1、永磁外轉子2和調制環3三者之間的布局，位于永磁外轉子2和定子繞組I之間的調制環3無間隙地固定套裝在定子繞組I上，且調制環3和定子繞組I構成一個無相對運動的整體后與永磁外轉子2之間以單氣隙4相隔開，使得定子繞組I和調制環3與永磁外轉子2構成的電機總成內僅有一個氣隙。線圈繞組通過貫穿空心支撐軸6的連接線8與外接電路9相連接且空心支撐軸6通過軸承10設置在電機總成的殼體5的延伸部位處。具體到輪轂總成和電機總成的相對位置，輪轂總成包括輪輞11和輪胎12，輪胎12安裝在輪輞11上且輪輞11通過螺栓固定設置在電機總成的殼體5的外壁上使得輪輞11能夠與殼體5同步轉動，最終實現電機總成對輪胎12的驅動。
[0019]本發明的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機使用時，通過對定子繞組I中的線圈繞組通交流電，則定子繞組I會產生旋轉的磁場，該旋轉磁場被定子繞組I上的調制環3所調制，進而產生的空間諧波極對數與永磁外轉子2中的永磁體的極對數相匹配，從而使定子繞組1、永磁外轉子2和調制環3三者之間產生的作用力帶動永磁外轉子2旋轉，殼體5同步永磁外轉子2旋轉進而使得輪輞11與殼體5同步轉動，最終通過定子繞組I的通電實現電機總成對輪輞11上的輪胎12的驅動。
[0020]本發明通過將位于永磁外轉子2和定子繞組I之間的調制環3無間隙地固定套裝在定子繞組I上，且調制環3和定子繞組I構成一個整體后與永磁外轉子2之間以單氣隙4相隔開，使得定子繞組I和調制環3與永磁外轉子2構成的電機總成內僅有一個氣隙;該輪轂直驅電機無減速機構且電機部件間氣隙數量少，使得整個驅動輪結構更加簡單、緊湊，軸向尺寸也減小，進一步提高效率且響應速度也變快，適宜推廣使用。
[0021]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內；本發明未涉及的技術均可通過現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，包括輪轂總成和電機總成，電機總成包括同心套裝在一起的定子繞組(I)、永磁外轉子(2)和調制環(3)，其特征在于:位于永磁外轉子(2)和定子繞組(I)之間的調制環(3)無間隙地固定套裝在定子繞組(I)上，且調制環(3)和定子繞組(I)構成一個整體后與永磁外轉子(2)之間以單氣隙(4)相隔開，使得定子繞組(I)和調制環(3)與永磁外轉子(2)構成的電機總成內僅有一個氣隙。2.根據權利要求1所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:由周向均勻排布的永磁體構成的永磁外轉子(2 )固定設置在電機總成的殼體(5 )的內壁上。3.根據權利要求1或2所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述的調制環(3)由支撐環和沿周向間隔設置在支撐環上的調磁塊構成。4.根據權利要求3所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述調制環(3)中的調磁塊的數量等于永磁外轉子(2)中的永磁體的極對數和定子繞組(I)中的線圈繞組的極對數之和。5.根據權利要求1或2所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述的定子繞組(I)由線圈繞組和鐵芯構成，鐵芯固定設置在空心支撐軸(6)上且空心支撐軸(6)的一端向外伸出電機總成的殼體(5 )。6.根據權利要求5所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述的線圈繞組通過貫穿空心支撐軸(8)的連接線(9)與外接電路(10)相連接。7.根據權利要求5或所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述空心支撐軸(8)的穿出端通過軸承(10)設置在電機總成的殼體(5)的延伸部位處。8.根據權利要求1或2所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述的輪轂總成包括輪輞(I I)和輪胎(12)，輪胎(12)安裝在輪輞(I I)上且輪輞(I I)通過螺栓固定設置在電機總成的殼體(5)的外壁上使得輪輞(11)能夠與殼體(5)同步轉動。9.根據權利要求1或2所述的一體化永磁式單氣隙輪轂直驅電機，其特征在于:所述電機總成的殼體(5 )的一端側米用端蓋(7 )封閉。
【文檔編號】H02K1/22GK106026432SQ201610498139
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王向東
【申請人】江蘇金陵永磁產業研究院有限公司