[发明专利]一种轮毂电机及其组装方法

说明书

一种轮毂电机，包括机壳，机壳内固定有主轴和第一定子，主轴上旋转设置有转子，转子的两个端面上均设置有沿转子的周向延伸的第一环形磁铁，转子的两侧对称设置有第二环形磁铁，第二环形磁铁与第一环形磁铁的相对面的磁极相同。本发明的转子上的第一环形磁铁和轴向两侧的第二环形磁铁形成轴向磁悬浮结构，使得转子在旋转过程中受到的轴向排斥力相互抵消，从根源上解决了转动过程中轴向力不平衡的问题，进而大幅降低了转子旋转过程中外缘与定子碰撞的几率，提高了电机转子在高速旋转时运行的可靠性，从而允许转子的铁芯布置在转子的外缘，增大了转子的转动惯量和储能密度。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种轮毂电机及其组装方法。

背景技术

电机、电控、电池是新能源汽车的三大核心部件。轮毂电机是汽车驱动模式的颠覆性变革，近年来受到了业内的广泛关注。轮毂电机技术是将汽车的“动力、传动、制动”系统整合成为一套电机，直接植入汽车轮毂里驱动车轮，从而省去了减速箱、传动轴、差速器等大部分传动部件，显著地提升了传动效率，节约了用电量，降低了整车的重量。更加高效、节能、轻量化、小型化等优点，使轮毂电机技术成为全球汽车产业的发展方向，同时也将促进新能源汽车在智能化、动力传动、续航里程等领域的全面突破。

为了提高径向轮毂电机的转子的转动惯量，通常期望将转子的铁芯设置为尽可能靠近转子的外缘区域。但是，由于径向电机的转子相较于轴向电机，厚度更薄、直径更大，转子高速旋转过程中，其外缘容易产生振动，并且铁芯越接近转子的外缘，外缘的振动的幅度越大。过大的振幅将导致转子外缘摩擦、撞击定子的外缘，降低轮毂电机的可靠性。

因此，现有技术中转子的铁芯通常位于转子的内缘或者中心区域，牺牲一定的转动惯量来提高轮毂电机的可靠性；或者，增大转子和定子之间的气隙，但增大的气隙会降低磁场效率，导致电机效率降低，而且该方式无法从根源上解决转子振动的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮毂电机及其组装方法，以解决现有技术中将径向轮毂电机的转子铁芯设置于转子外缘附近来增大转动惯量的方式将造成转子高速转动过程中出现振动，进而造成的转动惯量低，气隙大、电机效率低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种轮毂电机，包括机壳，所述机壳内固定有主轴和第一定子，所述主轴上旋转设置有转子，所述转子的两个端面上均设置有沿转子的周向延伸的第一环形磁铁，所述转子的两侧对称设置有第二环形磁铁，所述第二环形磁铁与所述第一环形磁铁的相对面的磁极相同。

本技术方案中，轮毂电机为径向轮毂电机。径向电机由于沿轴向方向的厚度更薄，结构更加紧凑，成为了轮毂电机的一种主要结构。

与现有技术相同的是，本技术方案也包括机壳，以及容纳于机壳中的主轴、第一定子和转子，在第一定子的线圈通电后，转子围绕主轴旋转，旋转的转子直接或间接地连接轮毂安装盘，以将驱动力传递至轮毂。

现有技术中，为了提高径向轮毂电机的转子的转动惯量，转子铁芯将尽可能地设置在靠近转子外缘的区域，但正如前文所述，铁芯越靠近转子的外缘，转子外缘在转子高速旋转过程中产生的振幅越大，进而造成轮毂电机的不稳定，甚至损坏，而增大转子和定子间的气隙不仅未能从根源上解决碰撞问题，而且更大的气隙将降低电机效率。

为此，本技术方案在现有技术的基础上设置了轴向磁悬浮结构以稳定转子、减少转子沿轴向的振动，进而允许转子的铁芯设置在转子的外缘区域，形成转子中心更轻、外缘更重的重量分布，使得转子能够安全地、稳定地保持高转动惯量。