專利名稱：車用輪轂式永磁無刷直流電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機，具體涉及一種車用輪轂式永磁無刷直流電機。
背景技術(shù)：
輪轂式永磁無刷直流電機用在電動車中，其控制系統(tǒng)比較簡單，成本較低；將該電機設(shè)計成外轉(zhuǎn)子的形式可以有效地降低電動車驅(qū)動系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的復雜程度，能較容易地實現(xiàn)直接驅(qū)動，從而使整個系統(tǒng)的效率得到有效的提高，降低成本。現(xiàn)有的車用輪轂式永磁無刷直流電機(參見圖I、圖2)安裝在輪轂11上，其由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成；外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼I、磁鋼2和端蓋6，磁鋼設(shè)置在轉(zhuǎn)子機殼內(nèi)表面，端蓋通過螺釘連接在轉(zhuǎn)子機殼側(cè)邊，轉(zhuǎn)子機殼、磁鋼和端蓋同步轉(zhuǎn)動；內(nèi)定子包括定子鐵芯 3、鐵芯支架5、電樞繞組9、中軸10和三個霍爾傳感器8，定子鐵芯3位于磁鋼2內(nèi)側(cè)，其通過鐵芯支架5固定在中軸10上，電樞繞組9纏繞在定子鐵芯3上，三個霍爾傳感器8分別安裝在定子鐵芯3的槽內(nèi)且靠近磁鋼，用于感應外轉(zhuǎn)子位置狀態(tài)(即感應磁鋼的磁場變化)，將外轉(zhuǎn)子位置狀態(tài)信號輸送給CPU，CPU根據(jù)收集到的外轉(zhuǎn)子位置信號進行計算，然后發(fā)出指令控制電樞繞組內(nèi)電流大小及電流方向(即換向控制)。這種結(jié)構(gòu)的電機，三個霍爾傳感器均安裝在定子鐵芯中，由于內(nèi)定子的電樞繞組通電后，定子鐵芯發(fā)熱，其銅耗或鐵耗使定子鐵芯的溫度非常高，霍爾傳感器在高溫環(huán)境中，其性能漂移，采集的外轉(zhuǎn)子位置信號不準，影響換向控制，同時霍爾傳感器也極易損壞；20%的電機故障都是由于霍爾傳感器失靈或損壞造成的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種車用輪轂式永磁無刷直流電機，以改變霍爾傳感器的溫度環(huán)境，避免霍爾傳感器失靈或損壞。本實用新型所述的車用輪轂式永磁無刷直流電機，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成，所述外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼、磁鋼和端蓋，所述內(nèi)定子包括定子鐵芯、鐵芯支架、電樞繞組、中軸和霍爾傳感器；所述端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有與端蓋同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)，該磁環(huán)與磁鋼互為同心圓，磁環(huán)的內(nèi)徑小于定子鐵芯的內(nèi)徑，磁環(huán)具有交替磁極結(jié)構(gòu)，其磁極數(shù)與磁鋼的磁極數(shù)相同且對應(即磁環(huán)的N極與磁鋼的N極完全對應，磁環(huán)的S極與磁鋼的S極完全對應);所述霍爾傳感器安裝在鐵芯支架上，霍爾傳感器靠近磁環(huán)，且其磁感應面正對磁環(huán)。進一步，所述霍爾傳感器的數(shù)量為二個或三個，霍爾傳感器既可以是開關(guān)型霍爾傳感器，也可以是線性霍爾傳感器。進一步，所述磁環(huán)為橡膠磁環(huán)或鐵磁環(huán)或合金磁環(huán)；所述橡膠磁環(huán)由橡膠和磁性材料組成。進一步，所述磁環(huán)的厚度為Imm 150mm ;優(yōu)選的，所述磁環(huán)的厚度為15mm 50mmo本實用新型在端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置一個與磁鋼磁極數(shù)相同且完全對應的磁環(huán)，磁環(huán)與外轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，相當于復制了一個磁鋼，兩個或三個霍爾傳感器安裝在鐵芯支架上且靠近磁環(huán)，霍爾傳感器通過感應該磁環(huán)的磁場變化就能確定磁鋼的磁場變化，進而確定外轉(zhuǎn)子位置狀態(tài)?；魻杺鞲衅鞯奈恢帽徽{(diào)動到一個遠離定子鐵芯高溫區(qū)的地方，從而使霍爾傳感器性能穩(wěn)定性和可靠性得到了提高，電機因霍爾傳感器失靈或損壞造成的故障率得到了降低。

圖I為現(xiàn)有的車用輪轂式永磁無刷直流電機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中外轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子的配合示意圖。圖3為本實用新型的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中外轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子的配合示意圖。 圖5為本實用新型的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5中外轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子的配合示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。實施例I :如圖3、圖4所示的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其安裝在輪轂11上，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成；外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼I、磁鋼2和端蓋6，磁鋼2設(shè)置在轉(zhuǎn)子機殼I內(nèi)表面，端蓋6通過螺釘連接在轉(zhuǎn)子機殼I側(cè)邊，內(nèi)定子包括定子鐵芯3、鐵芯支架5、電樞繞組9、中軸10和三個霍爾傳感器8，定子鐵芯3位于磁鋼2內(nèi)側(cè)，其通過鐵芯支架5固定在中軸10上，電樞繞組9纏繞在定子鐵芯3上；端蓋6的軸孔內(nèi)設(shè)有滾動軸承7，軸孔外邊緣位于端蓋6內(nèi)側(cè)的部分套設(shè)有與端蓋6同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)4，磁環(huán)4采用厚度為45mm的合金磁環(huán)，該磁環(huán)4與磁鋼2互為同心圓，磁環(huán)4的內(nèi)徑小于定子鐵芯3的內(nèi)徑，磁環(huán)4具有交替磁極結(jié)構(gòu)(即N、S極間隔設(shè)置)，其磁極數(shù)與磁鋼2的磁極數(shù)相同且對應(即磁環(huán)4的N極與磁鋼2的N極完全對應，磁環(huán)4的S極與磁鋼2的S極完全對應)，轉(zhuǎn)子機殼I、磁鋼2、端蓋6和磁環(huán)4同步轉(zhuǎn)動；三個霍爾傳感器8均采用開關(guān)型霍爾傳感器，其分別呈弧狀間隔安裝在鐵芯支架5上，三個霍爾傳感器8均靠近磁環(huán)4，且其磁感應面均正對磁環(huán)4的外壁面,三個霍爾傳感器8和電樞繞組9的引線通過中軸10的內(nèi)孔向外引出，以便和外部的電子控制器等電子設(shè)備相連接；三個霍爾傳感器8通過感應磁環(huán)4的磁場變化就能確定磁鋼2的磁場變化，進而確定外轉(zhuǎn)子位置狀態(tài)。本實施例中霍爾傳感器8也可以只有兩個，磁環(huán)4也可以采用橡膠磁環(huán)或鐵磁環(huán)，其厚度還可以為Imm 150mm之間的其它數(shù)值，比如15mm、50mm等，具體可根據(jù)磁環(huán)需要提供的磁場的強弱確定。實施例2 :如圖5、圖6所示的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其安裝在輪轂11上，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成；外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼I、磁鋼2和端蓋6，磁鋼2設(shè)置在轉(zhuǎn)子機殼I內(nèi)表面，端蓋6通過螺釘連接在轉(zhuǎn)子機殼I側(cè)邊，內(nèi)定子包括定子鐵芯3、鐵芯支架5、電樞繞組9、中軸10和三個霍爾傳感器8，定子鐵芯3位于磁鋼2內(nèi)側(cè)，其通過鐵芯支架5固定在中軸10上，電樞繞組9纏繞在定子鐵芯3上；端蓋6的軸孔內(nèi)設(shè)有滾動軸承7，端蓋6內(nèi)側(cè)與軸孔間隔一定距離處設(shè)有與端蓋6同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)4，磁環(huán)4采用厚度為4. 5mm的鐵磁環(huán)，該磁環(huán)4與磁鋼2互為同心圓，磁環(huán)4的內(nèi)徑小于定子鐵芯3的內(nèi)徑，磁環(huán)4具有交替磁極結(jié)構(gòu)(即N、S極間隔設(shè)置)，其磁極數(shù)與磁鋼2的磁極數(shù)相同且對應(即磁環(huán)4的N極與磁鋼2的N極完全對應,磁環(huán)4的S極與磁鋼2的S極完全對應),轉(zhuǎn)子機殼I、磁鋼2、端蓋6和磁環(huán)4同步轉(zhuǎn)動；三個霍爾傳感器8均采用線性霍爾傳感器，其分別呈弧狀間隔安裝在鐵芯支架5上，三個霍爾傳感器8均靠近磁環(huán)4，且其磁感應面均正對磁環(huán)4的端面。三個霍爾傳感器8和電樞繞組9的引線通過中軸10的內(nèi)孔向外引出，以便和外部的電子控制器 等電子設(shè)備相連接；三個霍爾傳感器8通過感應磁環(huán)4的磁場變化就能確定磁鋼2的磁場變化，進而確定外轉(zhuǎn)子位置狀態(tài)。本實施例中霍爾傳感器8也可以只有兩個，磁環(huán)4也可以采用橡膠磁環(huán)或合金磁環(huán)，其厚度還可以為Imm 150mm之間的其它數(shù)值，比如10mm、15mm、80mm等，具體可根據(jù)磁環(huán)需要提供的磁場的強弱確定。
權(quán)利要求1.一種車用輪轂式永磁無刷直流電機，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成，所述外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼(I)、磁鋼(2)和端蓋(6)，所述內(nèi)定子包括定子鐵芯(3)、鐵芯支架(5)、電樞繞組(9)、中軸(10)和霍爾傳感器(8);其特征是所述端蓋(6)內(nèi)側(cè)設(shè)置有與端蓋同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)(4)，該磁環(huán)與磁鋼(2)互為同心圓，磁環(huán)的內(nèi)徑小于定子鐵芯(3)的內(nèi)徑，磁環(huán)(4)具有交替磁極結(jié)構(gòu)，其磁極數(shù)與磁鋼(2)的磁極數(shù)相同且對應；所述霍爾傳感器(8)安裝在鐵芯支架(5 )上，霍爾傳感器靠近磁環(huán)，且其磁感應面正對磁環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其特征是所述霍爾傳感器(8)的數(shù)量為二個或三個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其特征是所述磁環(huán)(4)為橡膠磁環(huán)或鐵磁環(huán)或合金磁環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其特征是所述磁環(huán)(4)的厚度為 Imm 1 SOmnin
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用輪轂式永磁無刷直流電機，其特征是所述磁環(huán)(4)的厚度為15mm 50mm。
專利摘要本實用新型公開了一種車用輪轂式永磁無刷直流電機，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子構(gòu)成，所述外轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子機殼、磁鋼和端蓋，所述內(nèi)定子包括定子鐵芯、鐵芯支架、電樞繞組、中軸和霍爾傳感器；所述端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有與端蓋同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)，該磁環(huán)與磁鋼互為同心圓，磁環(huán)的內(nèi)徑小于定子鐵芯的內(nèi)徑，磁環(huán)具有交替磁極結(jié)構(gòu)，其磁極數(shù)與磁鋼的磁極數(shù)相同且對應；所述霍爾傳感器安裝在鐵芯支架上，霍爾傳感器靠近磁環(huán)，且其磁感應面正對磁環(huán)。該電機能改變霍爾傳感器的溫度環(huán)境，降低電機因霍爾傳感器失靈或損壞而造成的故障率。
文檔編號H02K29/08GK202679206SQ201220345538
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者李易, 鄧琳 申請人:重慶富開投資顧問有限公司