本實用新型涉及輪轂電機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大扭矩輪轂電機及配備大扭矩輪轂電機的電動汽車。

背景技術(shù)：

輪轂式電動汽車是一種新興的驅(qū)動電動汽車，運用輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)使得汽車取消了大量的機械傳動部分，例如：離合器，變速箱，傳動軸，差速器等，提高了汽車的集成度，可實現(xiàn)汽車質(zhì)量的輕量化。

但是，現(xiàn)有的輪轂式電動汽車，特別是一些重型電動汽車(例如：公交大巴等)，需要輪轂電機提供足夠的扭矩，為此，現(xiàn)有的輪轂電機配備有減速機構(gòu)，以提高輸出扭矩，但是，這樣的輪轂電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有輪轂電機需要裝配減速機構(gòu)致使結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，本實用新型實施例提供了一種大扭矩輪轂電機及配備大扭矩輪轂電機的電動汽車。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本實用新型實施例提供了一種大扭矩輪轂電機，包括：用于與車輪輪轂配合的轉(zhuǎn)子機殼、插裝在所述轉(zhuǎn)子機殼上的轉(zhuǎn)子、沿所述轉(zhuǎn)子機殼軸向插裝在所述轉(zhuǎn)子機殼中的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上的定子機殼、插裝在所述定子機殼中且與所述轉(zhuǎn)子相對設(shè)置的定子，

所述轉(zhuǎn)子機殼的一側(cè)按預(yù)設(shè)規(guī)律設(shè)有多個用于連接車輪輪轂和所述轉(zhuǎn)子機殼的定位螺桿，所述轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)子機殼固定連接，所述轉(zhuǎn)軸與所述定子機殼滑動連接。

在本實用新型實施例上述的大扭矩輪轂電機中，所述轉(zhuǎn)子的磁極由均勻分布的磁鋼構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有用于插裝所述磁鋼的磁鋼裝配槽，所述定子的磁極由均勻分布的繞線繞組構(gòu)成，所述定子上設(shè)置有用于安置繞線的繞線槽， 所述磁鋼裝配槽的數(shù)量為所述繞線槽數(shù)量的三分之二。

在本實用新型實施例上述的大扭矩輪轂電機中，插裝在所述磁鋼裝配槽中的所述磁鋼的機械角度，為相應(yīng)的所述繞線槽的機械角度的二分之一。

在本實用新型實施例上述的大扭矩輪轂電機中，所述定子機殼上開有用于密封輪轂電機的密封槽和用于供連接所述定子的導(dǎo)線穿出的引線孔。

在本實用新型實施例上述的大扭矩輪轂電機中，還包括：套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上的下支架，所述下支架與所述定子機殼固定連接。

在本實用新型實施例上述的大扭矩輪轂電機中，還包括：用于監(jiān)視所述轉(zhuǎn)子位置的旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器套裝在所述轉(zhuǎn)軸上。

另一方面，本實用新型實施例提供了一種配備大扭矩輪轂電機的電動汽車，包括：如上文所述的大扭矩輪轂電機。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過用于與車輪輪轂配合的轉(zhuǎn)子機殼、插裝在轉(zhuǎn)子機殼上的轉(zhuǎn)子、沿轉(zhuǎn)子機殼軸向插裝在轉(zhuǎn)子機殼中的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的定子機殼、以及插裝在定子機殼中且與轉(zhuǎn)子相對設(shè)置的定子，來構(gòu)成大扭矩輪轂電機，其中，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，其驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速相對較慢，可以節(jié)省減速機構(gòu)，而實現(xiàn)低速驅(qū)動的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例一提供的一種大扭矩輪轂電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例一提供的一種轉(zhuǎn)子的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例一提供的一種定子的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例一提供的一種定子機殼的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

實施例一

本實用新型實施例提供了一種大扭矩輪轂電機，參見圖1，包括：用于與車輪輪轂配合的轉(zhuǎn)子機殼1、插裝在轉(zhuǎn)子機殼1上的轉(zhuǎn)子2(在本實施例中，轉(zhuǎn)子2插裝在轉(zhuǎn)子機殼1的外徑處)、沿轉(zhuǎn)子機殼1軸向插裝在轉(zhuǎn)子機殼1中的轉(zhuǎn)軸3，套設(shè)在轉(zhuǎn)軸3上的定子機殼4、插裝在定子機殼4中且與轉(zhuǎn)子相對設(shè)置的定子5，轉(zhuǎn)軸3與轉(zhuǎn)子機殼1固定連接(例如：螺紋連接)，轉(zhuǎn)軸3與定子機殼4滑動連接，轉(zhuǎn)子機殼1的一側(cè)按預(yù)設(shè)規(guī)律設(shè)有多個用于連接車輪輪轂和轉(zhuǎn)子機殼1的定位螺桿11。

需要說明的是，這里的大扭矩一般是指能驅(qū)動現(xiàn)有大型電動汽車所需的扭矩，例如：額定扭矩大于或等于573N.m。

在本實施例中，定位螺桿11是用于連接車輪輪轂和轉(zhuǎn)子機殼1的，在轉(zhuǎn)子機殼1轉(zhuǎn)動時，帶動車輪輪轂轉(zhuǎn)動，進而為電動汽車提供驅(qū)動力。轉(zhuǎn)子機殼1在其與車輪輪轂接觸的一側(cè)，按照預(yù)設(shè)的規(guī)律(例如：繞轉(zhuǎn)子機殼1軸線均勻分布)多個定位螺桿11，例如：可以為2個或者3個，具體數(shù)量根據(jù)實際需要而定，這里不做限制。

該大扭矩輪轂電機中，轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子機殼1、以及轉(zhuǎn)軸3均固定連接在一起，它們同步轉(zhuǎn)動，而定子機殼4與定子5固定連接在一起，均不隨轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動，這樣轉(zhuǎn)子2與定子5在正常工作時，發(fā)生相對運動。

該大扭矩輪轂電機為外轉(zhuǎn)子輪轂電機，即轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子5的相對外圈處，或者，定子5設(shè)置在轉(zhuǎn)子2內(nèi)部，其驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速相對較慢，可以不采用減速機構(gòu)，而實現(xiàn)低速驅(qū)動的效果。

具體地，轉(zhuǎn)子2的磁極由均勻分布的磁鋼(附圖中未標(biāo)示)構(gòu)成，參見圖2，轉(zhuǎn)子2上設(shè)置有用于插裝磁鋼的磁鋼裝配槽21，定子5的磁極由均勻分布的繞線繞組構(gòu)成，參見圖3，定子5上設(shè)置有用于安置繞線的繞線槽51，磁鋼裝配槽21的數(shù)量為繞線槽51數(shù)量的三分之二。

在本實施例中，定子5上開有一定數(shù)量的繞線槽51，繞線槽51內(nèi)繞的一定數(shù)量的線圈(由繞線構(gòu)成)，繞圈通過一定量的電流，同時產(chǎn)生磁場與轉(zhuǎn)子2中的磁鋼產(chǎn)生的磁場相互作用，這樣就產(chǎn)生了電機轉(zhuǎn)矩。磁鋼裝配槽21的數(shù)量為 繞線槽51數(shù)量的三分之二，使得轉(zhuǎn)子2中的磁鋼轉(zhuǎn)動而形成的轉(zhuǎn)子內(nèi)徑相對增大，而電機輸出扭矩大小與轉(zhuǎn)子內(nèi)徑大小的平方成正比，提高了大扭矩輪轂電機的輸出扭矩。

此外，磁鋼裝配槽21的數(shù)量為繞線槽51數(shù)量的三分之二，例如：轉(zhuǎn)子2上裝配有20，24，30，36，48，54個磁鋼，相應(yīng)地，定子5上繞線槽51的數(shù)量為30，36，45，48，72，81個。這樣可以實現(xiàn)定子5中節(jié)距(節(jié)距是指一個線圈的兩條有效邊之間所跨占的槽數(shù)，該槽數(shù)為繞線槽51的數(shù)量)為1的特定繞線方式，使得定子5的繞線繞組的端部很短，進而使得該輪轂電機可以設(shè)計得薄一些。

進一步的，插裝在磁鋼裝配槽21中的磁鋼的機械角度，為相應(yīng)的繞線槽51機械角度的二分之一。按照幾何學(xué)的方法，把圓周劃分為360個等分，其中每個等分即1度，共360度，這樣劃分的角度稱為機械角度。磁鋼的機械角度為磁鋼占轉(zhuǎn)子2圓周的區(qū)域?qū)?yīng)的角度；同理，繞線槽51的機械角度為繞線槽51占定子5圓周的區(qū)域?qū)?yīng)的角度。

在本實施例中，磁鋼以上述方式插裝在轉(zhuǎn)子2中，讓轉(zhuǎn)子2與定子5不同部位的吸引力(該吸引力由磁鋼對定子5中的金屬產(chǎn)生的)相互抵消了，以消去轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)矩脈動，提高電機的運行效率。

可選地，參見圖4，定子機殼4上開設(shè)有用于密封輪轂電機的密封槽41(主要是設(shè)置在定子機殼4與轉(zhuǎn)子機殼1的接觸處)，在密封槽41中添加潤滑油，使得輪轂電機在正常工作時，能有效密封。定子機殼4上還開設(shè)有用于供連接定子5的導(dǎo)線穿出的引線孔42，該導(dǎo)線與電源連接，使得定子5中的繞線繞組通電，產(chǎn)生工作磁場。

可選地，參見圖1，該大扭矩輪轂電機，還可以包括：套設(shè)在轉(zhuǎn)軸3上的下支架6(用于支撐定子機殼4)，下支架6與定子機殼4固定連接。

在本實施例中，下支架6與定子機殼4的接觸端，盡量靠近定位螺桿11方向，使得定子外殼4與外界空氣接觸部分的面積，增強定子5的散熱效果。

可選地，參見圖1，該大扭矩輪轂電機，還可以包括：用于監(jiān)視轉(zhuǎn)子2位置的旋轉(zhuǎn)變壓器7，旋轉(zhuǎn)變壓器7套裝在轉(zhuǎn)軸3上，通過監(jiān)視轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動位置，來監(jiān)視轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動位置。

在實際應(yīng)用中，定子5中繞線槽51設(shè)計為30個，轉(zhuǎn)子2中磁鋼裝配槽21 設(shè)計為20個。這樣取轉(zhuǎn)子外徑為480mm，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑為430mm，該大扭矩輪轂電機能達到額定功率15Kw，額定轉(zhuǎn)速250rpm，額定扭矩573N.m，最大輸出功率45Kw，最大輸出扭矩1600N.m。

本實用新型實施例通過用于與車輪輪轂配合的轉(zhuǎn)子機殼、插裝在轉(zhuǎn)子機殼上的轉(zhuǎn)子、沿轉(zhuǎn)子機殼軸向插裝在轉(zhuǎn)子機殼中的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的定子機殼、以及插裝在定子機殼中且與轉(zhuǎn)子相對設(shè)置的定子，來構(gòu)成大扭矩輪轂電機，其中，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，其驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速相對較慢，可以節(jié)省減速機構(gòu)，而實現(xiàn)低速驅(qū)動的效果。此外，磁鋼裝配槽的數(shù)量按繞線槽數(shù)量的三分之二設(shè)置，能提高了大扭矩輪轂電機的輸出扭矩；插裝在磁鋼裝配槽中的磁鋼的機械角度，按相應(yīng)的繞線槽機械角度的二分之一設(shè)置，可以消去轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動，提高電機的運行效率。

實施例二

本實用新型實施例提供了一種配備大扭矩輪轂電機的電動汽車，包括實施例一中所述的大扭矩輪轂電機。

在本實施例中，該電動汽車中包含的大扭矩輪轂電機的具體結(jié)構(gòu)在實施例一中已經(jīng)詳細描述，這里不在贅述。

本實用新型實施例通過用于與車輪輪轂配合的轉(zhuǎn)子機殼、插裝在轉(zhuǎn)子機殼上的轉(zhuǎn)子、沿轉(zhuǎn)子機殼軸向插裝在轉(zhuǎn)子機殼中的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的定子機殼、以及插裝在定子機殼中且與轉(zhuǎn)子相對設(shè)置的定子，來構(gòu)成大扭矩輪轂電機，其中，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，其驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速相對較慢，可以節(jié)省減速機構(gòu)，而實現(xiàn)低速驅(qū)動的效果。此外，磁鋼裝配槽的數(shù)量按繞線槽數(shù)量的三分之二設(shè)置，能提高了大扭矩輪轂電機的輸出扭矩；插裝在磁鋼裝配槽中的磁鋼的機械角度，按相應(yīng)的繞線槽機械角度的二分之一設(shè)置，可以消去轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動，提高電機的運行效率。

上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。