專利名稱：電動車用車輪電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車的動力技術(shù)和電機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前大部分車輛是使用內(nèi)燃機作動力，但內(nèi)燃機存在有害廢氣排放問題，污染環(huán)境，電動車的零廢氣排放使它成為未來重要的交通工具。但現(xiàn)在電動車使用的電機轉(zhuǎn)速高但扭矩小，不能直接驅(qū)動車輪，采用減速和傳動機構(gòu)后使結(jié)構(gòu)變得復雜，體積和重量增大，效率降低，經(jīng)濟性差，制約著電動車的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動車用車輪電機，包括大功率大扭矩的筒形外轉(zhuǎn)子直流電機和安裝在這種電機外殼上的車輪，電機還可發(fā)電以回收能量。本發(fā)明可沿用大部分現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)進行改裝，容易推廣，而且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，重量輕，效率高，功率大，起動扭矩大，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定容易調(diào)接。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2是本發(fā)明的電動原理圖。
圖3是本發(fā)明的電機定子線圈繞組的工作示意圖。
圖中1、內(nèi)定子，2、輪輞，3、外轉(zhuǎn)子，4、切向放置的永磁體，5、徑向放置的永磁體，6、線圈繞組，7、位置傳感器，8、剎車盤，9、軸頭，10、軸承，11、車軸，12控制電路，13、轉(zhuǎn)子外蓋，14、螺母，15、電源線和控制導線。
具體實施例方式
如圖2所示，筒形直流電機的外轉(zhuǎn)子(3)外周的內(nèi)壁上均勻固定有切向放置的條形永磁體(4)和徑向放置的條形永磁體(5)，它們相間排列，形成開口向內(nèi)的內(nèi)齒形結(jié)構(gòu)，相鄰的永磁體相同的磁極對中放置，這樣在開口處聚集形成徑向強磁場，而且永磁體(4，5)選用高強永磁體(如釹鐵硼稀土永磁體)，有助于提高電機的效率和最大起動扭矩。開口的寬度是徑向放置永磁體(5)厚度的整數(shù)倍(一般4-10倍為宜，本實例中以5倍為例)。外轉(zhuǎn)子(3)外殼用鋼材做成，可減少漏磁。轉(zhuǎn)子外蓋(13)密封安裝在外轉(zhuǎn)子(3)的外側(cè)，可防止水和沙塵等雜質(zhì)進入電機。
內(nèi)定子(1)呈開口向內(nèi)的圓筒形狀，多組線圈繞組(6)并排軸向繞制且固封粘牢在定子(1)的外周邊上，每個繞組(6)的線匝的寬度與外轉(zhuǎn)子(3)上徑向放置的永磁體(5)的寬度相同，若外轉(zhuǎn)子(3)徑向放置的永磁體(5)相互之間的開口寬度是它們的厚度的n倍，則繞組(6)的個數(shù)是(n+1)個(本實例為6個)，這樣可使每個繞組(6)通電后各條有效邊在相應的磁場中產(chǎn)生相同方向的扭矩，對應每個繞組(6)內(nèi)定子(1)上都有一個位置傳感器(7)，用以判斷相應繞組(6)的有效邊所在的磁場方向，電流經(jīng)控制電路(12)換向后輸入繞組(6)，使每個繞組(6)都同時工作，增加扭矩和功率，如圖3所示。該控制電路(12)在車輛減速時還可將繞組(6)切割磁力線產(chǎn)生的電動勢整流后回饋到電池上，將能量儲存起來，提高經(jīng)濟性。
外轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)側(cè)外殼凹進內(nèi)定子(1)的內(nèi)腔，外轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)側(cè)外殼與剎車盤(8)(或剎車鼓)和軸頭(9)通過螺絲緊固連接在一起，軸頭(9)和車軸(11)之間裝有軸承(10)。內(nèi)定子(1)有鍵槽與車軸(11)連接，通過螺母(14)緊固。車軸(11)是空心設計的，電源線和控制導線(15)穿過該空心管道連接到控制電路(12)上，而且該空心管道有透氣功效，能使電機內(nèi)外氣壓保持平衡。
輪輞(2)與電機外轉(zhuǎn)子(3)分開設計，使車輪方便更換，輪輞(2)通過螺絲固定在電機的外轉(zhuǎn)子上。
權(quán)利要求
1.一種電動車用車輪電機，包括車輪和筒形外轉(zhuǎn)子直流電機，其特征是車輪輪輞(2)安裝在筒形外轉(zhuǎn)子直流電機的外轉(zhuǎn)子(3)上，外轉(zhuǎn)子(3)外周的內(nèi)壁上均勻相間固定有切向和徑向放置的條形永磁體(4，5)，相鄰的永磁體相同的磁極對中放置，筒形內(nèi)定子(1)的外周邊上并排軸向繞制多組線圈繞組(6)，內(nèi)定子(1)上有控制電路(12)，電源線和控制導線(15)穿過空心車軸(11)與內(nèi)定子(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是輪輞(2)與電機外轉(zhuǎn)子(3)分開設計，輪輞(2)通過螺絲固定在電機的外轉(zhuǎn)子(1)殼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是筒形直流電機的外轉(zhuǎn)子(3)外周的內(nèi)壁上均勻固定有切向放置的條形永磁體(4)和徑向放置的條形永磁體(5)，它們相間排列，形成開口向內(nèi)的內(nèi)齒形結(jié)構(gòu)，相鄰的永磁體相同的磁極對中放置，在開口處聚集形成徑向強磁場，開口的寬度是徑向放置永磁體(5)的厚度的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是內(nèi)定子(1)呈開口向內(nèi)的圓筒形狀，多組線圈繞組(6)并排軸向繞制在定子(1)的外周邊上，每個繞組(6)的線匝的寬度與外轉(zhuǎn)子(3)上徑向放置的永磁體(5)的厚度相同，若外轉(zhuǎn)子(3)徑向放置的永磁體(5)相互之間的開口寬度是它們的厚度的n倍，則繞組(6)的個數(shù)是(n+1)個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是對應每個繞組(6)內(nèi)定子(1)上都有一個位置傳感器(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是換向和整流控制電路板(12)安裝在內(nèi)定子(1)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車用車輪電機，其特征是車軸(11)是空心的，電源線和控制導線(15)經(jīng)過該空心管道連接到控制電路板(12)上，而且該管道保持電機內(nèi)外氣壓平衡。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動車用車輪電機，它包括大功率大扭矩的筒形外轉(zhuǎn)子直流電機和安裝在這種電機外殼上的車輪。外轉(zhuǎn)子外周的內(nèi)壁上相間固定有切向和徑向放置的條形永磁體(4，5)，相鄰的永磁體相同的磁極對中放置，形成徑向強磁場，圓筒形定子(1)開口向內(nèi)側(cè)，多組線圈繞組(6)并排軸向繞制在定子(1)的外周邊上，定子(1)上有位置傳感器(7)和控制電路(12)，電機還有發(fā)電功能。本發(fā)明可沿用大部分現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)進行改裝，容易推廣，而且構(gòu)造簡單緊湊，重量輕，效率高，功率大，起動扭矩大，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定容易調(diào)接。
文檔編號H02K11/00GK1503439SQ0215203
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者張東輝 申請人:張東輝