[发明专利]电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机。

背景技术

常规的电动车用电机一般只有一个定子和一个转子，其定子为电磁线绕在硅钢片的槽内，通过铁支架与芯轴连接，转子为矩形永磁体固定在电机外壳内缘上，形成磁场为径向，气隙为单气隙。外壳通过轴承与芯轴相连接。

电机运行时，由于有硅钢片制成的铁芯存在，电磁转矩会因齿槽效应产生脉动，并且转动惯量大，速度响应较慢，特别是不可避免产生铁损，并且所用电磁线较多，铜损也较大，故电机效率受到制约。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种新型的、高效率、无铁芯、轴向磁场电动车用用高效永磁直流电动机。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明电动车用无铁芯、轴向磁场永磁直流电动机，包括永磁体、导磁轭、轴承、轴芯和轮毂，其中在轴芯轴装有无铁芯内定子；该内定子两侧同轴承装有两个其上均布有偶数个永磁体的转子；该转子内缘与电机两侧导磁轭分别连接，通过轴承与电机轴芯安装，转子外缘通过导磁轭与电机轮毂连接在一起；采用一个定子，两侧共两个转子的方式，无铁芯、无齿槽，双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。

定子由定子绕组和非铁磁性材料浇注压制而成。

导磁轭为由低碳钢制成的圆环形导磁轭。

转子上的永磁体采用扇形或圆形钕铁硼永磁体，呈辐射状排列。

两个转子上均布的钕铁硼永磁体形成的磁场为轴向磁场。

在轴向磁场下，定子绕组采用双层集中绕组方式绕制。

本发明改变了传统电动车用电机的现行结构，采用一个定子，两侧共两个转子的方式，轴向磁场下双层绕组、无铁芯、无齿槽，双转子和单定子构成的双气隙结构，提高了电机效率，节约了有效金属材料，增加了电动车的续航里程和爬坡能力，延长了电动车更换电池的时间，特别适合作为电动车驱动电机使用。

附图说明

图 1 ：本发明结构图。

图 2 ：本发明俯视图。

图 3 ：本发明定子绕组结构图。

图中标号：永磁体（1）、定子绕组（2）、导磁轭（3）、轴承（4）、轴芯（5）和轮毂（6）。

具体实施方式

如图1至图3所示，电动车用高效永磁直流电动机由轴芯5、外壳、定子、转子、轴承4、导磁轭3、永磁体1、电机出线构成，定子托架上固装绕组，在芯轴上同轴装有由电磁线绕组和环氧材料构成的无铁芯内定子；该内定子两侧同轴装有两个其上均布有偶数个永磁体的转子；该转子内缘与电机两侧端盖分别连接，通过轴承与电机轴芯安装，转子外缘通过端盖与电机轮毂连接在一起。采用一个定子，两侧共两个转子的方式，无铁芯、无齿槽，双转子和单定子构成双气隙、磁场为轴向。

并且：定子由绕组和环氧树脂（或其他非铁磁性材料）浇注压制而成，无铁磁性材料。

并且：采用一个定子，两侧共两个转子的双气隙结构。

并且：两个转子的永磁体采用扇形或圆形钕铁硼永磁体，固定在低碳钢制成的圆环形导磁轭上。

并且：两个转子上均布的钕铁硼永磁体形成的磁场为轴向磁场。

并且：在轴向磁场下，绕组采用双层集中绕组方式绕制。

具体主要技术实施

A、         永磁体使用钕铁硼，单面选用23对极，共计使用96片。

B、         电磁线选用0.51漆包线，采用虚拟51槽集中绕组双层方式，7线并绕5匝（根据不同功率和转速选用不同线径，不同的匝数）。

C、        转子位置传感器由三个霍尔元件组成，可构成120度或者60度电角度。

表1传统电动车电机与本发明的新型高效电机样品试验对比（试验条件相同，电池均使用48伏12安时的容量）：

表1

 最高效率最大扭矩续航里程噪音传统电机＜82%25N.M40KM60db新型高效电机＞90%38N.M62KM50db