本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車輪的電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特指一種電動(dòng)車輪轂的永磁同步電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
電動(dòng)車作為人們常用的代步工具,已經(jīng)越來(lái)越普及,人們對(duì)電動(dòng)車的安全性,獨(dú)特性,以及行進(jìn)過程中的爬坡,速度的要求也越來(lái)越高。
電動(dòng)車輪轂從最早的有刷電機(jī)逐漸衍變到目前的無(wú)刷電機(jī),現(xiàn)有的電動(dòng)車普遍使用直流無(wú)刷電機(jī),而直流無(wú)刷電機(jī)本身存在功率密度小、效率低、調(diào)速范圍窄等限制,雖能通過減速機(jī)構(gòu)將扭矩增大,但經(jīng)減速齒輪后效率進(jìn)一步降低,而且直流無(wú)刷電機(jī)的調(diào)速范圍較窄,完全不能考慮弱磁擴(kuò)速的要求。
也有一些電動(dòng)車輪轂是采用減速機(jī)構(gòu)增加輸出扭矩方式驅(qū)動(dòng),如中國(guó)專利公告號(hào)為:CN1937363的一種電動(dòng)車輪轂電機(jī),這種輪轂電機(jī)由輪轂殼體、電機(jī)、減速器及離合器組成,電機(jī)、減速器和離合器一次排列并同軸設(shè)置,主軸通過軸承與輪轂殼體連接,電機(jī)通過減速器以大扭矩低速轉(zhuǎn)速將動(dòng)力輸送到離合器,并通過離合器帶動(dòng)輪轂殼體旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的目的,這個(gè)電動(dòng)車的輪轂電機(jī)雖然具有耗電省、發(fā)熱量低的特點(diǎn),但由于內(nèi)部各個(gè)部件配合不夠緊密,部件之間會(huì)存在受力不均勻的現(xiàn)象,使得其在使用一段時(shí)間后噪聲較大,輪轂內(nèi)部磨損厲害,使用壽命不長(zhǎng),且其功率密度較小,不能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間地在坡度較陡或路面不平的地方行駛。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題,提供了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,傳動(dòng)效率高的電動(dòng)車輪轂的永磁同步電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種電動(dòng)車輪轂的永磁同步電機(jī)安裝結(jié)構(gòu),包括空心輪轂,環(huán)形定子和支撐架組件,支撐架組件由主軸和內(nèi)骨架構(gòu)成,所述環(huán)形定子外側(cè)套設(shè)在內(nèi)骨架上,環(huán)形定子內(nèi)側(cè)安裝有永磁同步電機(jī),所述永磁同步電機(jī)包括環(huán)形轉(zhuǎn)子,環(huán)形轉(zhuǎn)子上排布有若干塊磁鋼片,環(huán)形轉(zhuǎn)子通過軸套與減速機(jī)構(gòu)相連,所述軸套通過軸承安裝在主軸上;所述環(huán)形定子,永磁同步電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)均同軸安裝在所述空心輪轂內(nèi),且在空心輪轂左右兩側(cè)可拆卸安裝有端蓋。
優(yōu)選地,所述內(nèi)骨架與主軸上開設(shè)有鍵槽,主軸通過鍵連接在內(nèi)骨架中部。
優(yōu)選地,所述減速機(jī)構(gòu)為行星輪減速機(jī)構(gòu),包括固定安裝在所述軸套上的中心齒輪,中心齒輪外周嚙合有若干個(gè)行星輪,所述行星輪外周套設(shè)有太陽(yáng)輪,太陽(yáng)輪固定安裝在所述端蓋上。
優(yōu)選地,所述行星輪連接有離合器組,離合器組為若干個(gè)單向離合器依次疊加安裝在離合器套筒內(nèi)的結(jié)構(gòu),其中,與行星輪連接的單向離合器對(duì)應(yīng)所述行星輪成型有若干個(gè)連接柱,該連接柱通過軸承連接在所述行星輪中部。
優(yōu)選地,所述環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)開設(shè)有若干個(gè)通孔,若干個(gè)通孔兩兩之間呈V型排布,所述磁鋼片設(shè)置于該通孔內(nèi)。
優(yōu)選地,所述內(nèi)骨架一側(cè)向其內(nèi)部凹陷形成臺(tái)階結(jié)構(gòu),所述環(huán)形定子卡接在所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)內(nèi)。
優(yōu)選地,所述端蓋通過軸承安裝在所述主軸上,端蓋內(nèi)側(cè)成型有放置所述軸承的凹腔,端蓋外側(cè)成型有凹槽,該凹槽內(nèi)設(shè)有油封。
優(yōu)選地,所述空心輪轂上成型有能夠穿電線的圓孔。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是:
1、本實(shí)用新型提供一種永磁同步電機(jī)安裝結(jié)構(gòu),將永磁同步電機(jī)安裝在環(huán)形定子內(nèi)部,以及減速機(jī)構(gòu)的配合使用,實(shí)現(xiàn)內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)到外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)化過程。
2、本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子與環(huán)形定子組合形成永磁同步電機(jī),將高功率密度、寬效率平臺(tái)、大調(diào)速范圍的永磁同步電機(jī)與行星減速結(jié)構(gòu)巧妙的結(jié)合起來(lái),其中永磁同步電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):高功率密度、高效率、寬調(diào)速范圍。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁同步電機(jī)到外轉(zhuǎn)子的輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)化過程,將扭矩、效率、調(diào)速的發(fā)揮更進(jìn)一步。
3、本實(shí)用新型所用的永磁同步電機(jī)的反電勢(shì)和相電流波形均為正弦波形,配合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其運(yùn)行系統(tǒng)能具有較寬范圍的恒功率特性和較大的弱磁擴(kuò)速比,更加適應(yīng)大功率電動(dòng)車的高速運(yùn)行及超車的要求。
4、本實(shí)用新型使用的永磁同步電機(jī)配合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有恒定轉(zhuǎn)矩特性和較高的過載倍數(shù),能夠適應(yīng)電動(dòng)車在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的快速啟動(dòng)、爬坡、頻繁啟動(dòng)的要求。
5、本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子在長(zhǎng)時(shí)間的行駛工作中,發(fā)熱量較低,溫升范圍較小,能夠保護(hù)整個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子,延長(zhǎng)其使用壽命。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的立體圖。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)爆炸圖。
圖3是本實(shí)用新型截面剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型減速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
圖5是本實(shí)用新型支撐架組件的示意圖。
圖6是圖5的局部放大圖。
圖7是本實(shí)用新型端蓋的示意圖。
1-空心輪轂;11-圓孔;2-環(huán)形定子;
3-支撐架組件;31-內(nèi)骨架;311-臺(tái)階結(jié)構(gòu);32-主軸;33-鍵槽;34-鍵;
41-環(huán)形轉(zhuǎn)子;411-通孔;42-磁鋼片;
51-中心齒輪;52-行星輪;53-太陽(yáng)輪;54-單向離合器;54a-第一單向離合器;54b-第二單向離合器;541-連接柱;542-軸孔;543-凹槽;55-離合器套筒;
6-軸套;7-軸承;8-端蓋;8a-左端蓋;8b-右端蓋;81-凹腔;82-凹槽;9-油封。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述,參見圖1-圖7:
如圖1到圖3所示,一種電動(dòng)車輪轂的永磁同步電機(jī)安裝結(jié)構(gòu),包括空心輪轂1,環(huán)形定子2和支撐架組件3,支撐架組件3由主軸32和內(nèi)骨架31構(gòu)成,所述內(nèi)骨架31與主軸32上開設(shè)有鍵槽33,主軸32通過鍵34連接在內(nèi)骨架31中部,本實(shí)施例中使用平鍵相連;所述環(huán)形定子2外側(cè)套設(shè)在內(nèi)骨架31上,環(huán)形定子2內(nèi)側(cè)安裝有永磁同步電機(jī),所述永磁同步電機(jī)包括環(huán)形轉(zhuǎn)子41,環(huán)形轉(zhuǎn)子41上排布有若干塊磁鋼片42,環(huán)形轉(zhuǎn)子41通過軸套6與減速機(jī)構(gòu)相連,所述軸套6通過軸承7安裝在主軸32上;所述環(huán)形定子2,永磁同步電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)均同軸安裝在所述空心輪轂1內(nèi),且在空心輪轂1左右兩側(cè)可拆卸安裝有端蓋8,端蓋包括左端蓋8a和右端蓋8b,上述結(jié)構(gòu)的位置與連接關(guān)系為:從左至右,左端蓋81、內(nèi)骨架、永磁同步電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、右端蓋82依次通過主軸32安裝在空心輪轂1內(nèi)部。
所述減速機(jī)構(gòu)為行星輪52減速機(jī)構(gòu),包括固定安裝在所述軸套6上的中心齒輪51,中心齒輪51外周嚙合有三個(gè)行星輪52,所述行星輪52外周套設(shè)有太陽(yáng)輪53,太陽(yáng)輪53固定安裝在所述端蓋8上,因此太陽(yáng)輪即固定于空心輪轂1上,空心輪轂1在太陽(yáng)輪53的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
所述行星輪52連接有離合器組,離合器組為若干個(gè)單向離合器54依次疊加安裝在離合器套筒55內(nèi)的結(jié)構(gòu),所述單向離合器54中部成型有軸孔542,該軸孔542一側(cè)開設(shè)有凹槽543,所述單向離合器54通過該軸孔542套設(shè)在所述主軸32上。單向離合器54包括第一單向離合器54a和第二單向離合器55b,其中,第一單向離合器54a與行星輪52連接,第一單向離合器54a對(duì)應(yīng)所述行星輪52成型有三個(gè)連接柱541,該連接柱541通過軸承7連接在所述行星輪52中部。當(dāng)剎車時(shí),當(dāng)剎車時(shí),永磁同步電機(jī)依舊在驅(qū)動(dòng)中心齒輪51及行星輪52轉(zhuǎn)動(dòng),第一單向離合器54a跟隨行星輪52繞著主軸32進(jìn)行單向轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)太陽(yáng)輪53保持靜止,空心輪轂1保持靜止不動(dòng)。
所述環(huán)形轉(zhuǎn)子41內(nèi)開設(shè)有若干個(gè)通孔411,若干個(gè)通孔411兩兩之間呈V型排布,所述磁鋼片42設(shè)置于該通孔411內(nèi),環(huán)形轉(zhuǎn)子在磁鋼片形成的正弦磁場(chǎng)的催動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn),形成永磁同步電機(jī)。
所述內(nèi)骨架31一側(cè)向其內(nèi)部凹陷形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)311,所述環(huán)形定子2卡接在所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)311內(nèi),內(nèi)骨架31與環(huán)形定子相固定,行駛時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)。
所述端蓋8通過軸承7安裝在所述主軸32上,端蓋8內(nèi)側(cè)成型有放置所述軸承7的凹腔81,端蓋8外側(cè)成型有凹槽82,該凹槽82內(nèi)設(shè)有油封9,所述空心輪轂1上成型有能夠穿電線的圓孔11。
本實(shí)用新型的工作原理如下:
永磁同步電機(jī)通電后產(chǎn)生正弦波形的電流,環(huán)形轉(zhuǎn)子41進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng),通過軸套6傳遞到中心齒輪51,中心齒輪51的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其嚙合的三個(gè)行星輪52,行星輪52帶動(dòng)太陽(yáng)輪53進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)第一單向離合器54a保持靜止,行星輪52太陽(yáng)輪53組合形成一個(gè)減速機(jī)構(gòu)來(lái)提高輸出扭矩,同時(shí)降低了輸出的轉(zhuǎn)速,再通過該減速機(jī)構(gòu),將電機(jī)的動(dòng)力傳遞到空心輪轂上,使空心輪轂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)到外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。