一種具有高精度速度反饋的輪轂電機及其電動平衡車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有高精度速度反饋的輪轂電機及其電動平衡車。
【背景技術(shù)】
[0002]輪轂電機技術(shù)也被稱為車輪內(nèi)裝電機技術(shù)，它的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi)，得以將電動車輛的機械部分大為簡化。輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電機的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式:內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。
[0003]電動平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等，是一種依靠電力驅(qū)動及自我平衡能力控制的代步工具。市場上主要有獨輪和雙輪兩類。其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”(Dynamic Stabilizat1n)的基本原理上，利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器，來檢測車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅(qū)動輪轂電機進行相應(yīng)的調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡。
[0004]由于電動平衡車通過輪轂電機執(zhí)行運動控制，因此對輪轂電機的運轉(zhuǎn)控制提出了更高的要求。然而，現(xiàn)在輪轂電機多采用霍爾開關(guān)進行速度測量，每一個磁場變化時輸出2個信號，因此其速度的檢測精度不能達到的高精度控制要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型解決的技術(shù)問題在于克服上述輪轂電機的不足，提供一種具有高精度速度反饋的輪轂電機，所述輪轂電機能夠輸出高精度的速度檢測信號。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種設(shè)有上述具有高精度速度反饋的輪轂電機的電動平衡車。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種具有高精度速度反饋的輪轂電機，包括轉(zhuǎn)子、定子、磁體、編碼器、端蓋；所述定子的外圓周上設(shè)有繞線組和編碼器；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有磁體；所述編碼器為磁性編碼器。
[0009]本實用新型所述輪轂電機的繞線組通電時，繞線組磁場與磁體磁場作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，編碼器感應(yīng)磁場變化，輸出檢測信號。一個磁場變化時，編碼器能輸出1024、2018或4096個等信號，大幅提高輪轂電機的速度控制精度。
[0010]所述磁性編碼器的原理是通過磁感應(yīng)器件，利用磁場的變化來產(chǎn)生和提供轉(zhuǎn)子的絕對位置，對變化的磁性材料的角度進行測量。
[0011]進一步地，所述編碼器選自AS5145、AS5048、Avago AEAT-6600-T16 等型號。
[0012]進一步地，所述編碼器的個數(shù)為I個以上，優(yōu)選地，所述編碼器為3個。
[0013]為了便于安裝編碼器和提高檢測的精度，進一步地，所述定子上設(shè)有安裝編碼器的凹槽，所述編碼器朝向磁體的一側(cè)。
[0014]進一步地，所述端蓋固定于定子或轉(zhuǎn)子上。當端蓋固定于定子/轉(zhuǎn)子上，端蓋通過軸承與轉(zhuǎn)子/定子連接。
[0015]進一步地，所述轉(zhuǎn)子與輪轂連接，獲得了高效的傳動效果且簡化了輪轂電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0016]進一步地，所述輪轂電機還設(shè)有電機軸，所述電機軸與定子連接。
[0017]本實用新型所述輪轂電機可以選自無軸輪轂電機，進一步地，所述定子為空心圓環(huán)形，所述定子的內(nèi)部設(shè)置電機控制器或電池等，有效地減少了輪轂電機的尺寸。
[0018]一種設(shè)有所述具有高精度速度反饋的輪轂電機的電動平衡車，所述編碼器與電動平衡車的控制器連接。所述編碼器將檢測到的磁場變化信號或電機轉(zhuǎn)速信號等，輸出至電動平衡車的控制器，使得控制器獲得高精度的輪轂電機的運轉(zhuǎn)情況，利于對電動平衡車進行精確控制，提高運行的穩(wěn)定性和可靠性。
[0019]進一步地，所述電動平衡車設(shè)有I或2個所述輪轂電機。其中設(shè)有2個所述輪轂電機的電動平衡車，控制器需分別獲取各個編碼器的信號，對各個輪轂電機進行精確控制。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型技術(shù)方案的有益效果是:
[0021]所述輪轂電機中設(shè)置在定子上的編碼器感應(yīng)磁場變化，輸出檢測信號。一個磁場變化時，編碼器能輸出1024、2018或4096個等信號，大幅提高輪轂電機的速度控制精度。
[0022]所述電動平衡車能夠獲得輪轂電機輸出的磁場變化信號或電機轉(zhuǎn)速信號等，使得控制器獲得高精度的輪轂電機的運轉(zhuǎn)情況，利于對電動平衡車進行精確控制，提高運行的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0023]圖1為所述輪轂電機的局部示意圖；
[0024]圖2為所述輪轂電機的軸向截面圖；
[0025]圖3為所述輪轂電機的側(cè)視圖；
[0026]圖4為實施例2所述輪轂電機的側(cè)視圖；
[0027]圖5為設(shè)有2個所述輪轂電機的電動平衡車的側(cè)視圖；
[0028]圖6為設(shè)有I個所述輪轂電機的電動平衡車的立體圖。
[0029]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的；相同或相似的標號對應(yīng)相同或相似的部件；附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實用新型的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0031]實施例1
[0032]如圖1?3所示，一種具有高精度速度反饋的輪轂電機，包括轉(zhuǎn)子1、定子2、磁體3、編碼器4、端蓋5。定子2的外圓周上的齒槽設(shè)有繞線組6。轉(zhuǎn)子I上設(shè)有磁體3;編碼器4設(shè)置于繞線組6上。編碼器4為磁性編碼器，具體可選自AS5145、AS5048、AvagoAEAT-6600-T16 等型號。
[0033]本實用新型所述輪轂電機可以選自無軸輪轂電機，具體地，定子2為空心圓環(huán)形，定子2的內(nèi)部設(shè)置電機控制器或電池等，有效地減少了輪轂電機的尺寸。
[0034]本實施例中輪轂電機的繞線組6通電時，繞線組磁場與磁體磁場作用，使轉(zhuǎn)子I轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)子I轉(zhuǎn)動時，編碼器4感應(yīng)磁場變化，輸出檢測信號。一個磁場變化時，編碼器4能輸出1024、2018或4096個等信號，大幅提高輪轂電機的速度控制精度。
[0035]為了便于安裝編碼器和提高檢測的精度，定子2上設(shè)有安裝編碼器4的凹槽，編碼器4朝向磁體3的一側(cè)。
[0036]本實施例中，編碼器4的個數(shù)為3個。轉(zhuǎn)子I與輪轂連接，獲得了高效的傳動效果且簡化了輪轂電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0037]端蓋4固定于定子2上，端蓋4通過軸承與轉(zhuǎn)子I連接。
[0038]實施例2
[0039]本實施例是本實用新型的另外一種實施方式。本實施例與實施例1的不同之處在于，輪轂電機還設(shè)有電機軸7，電機軸7與定子2連接，如圖4所示。
[0040]實施例3
[0041]如圖5?6所示，一種設(shè)有上述具有高精度速度反饋的輪轂電機的電動平衡車，其設(shè)有I或2個所述輪轂電機。其中設(shè)有2個所述輪轂電機的電動平衡車，控制器需分別獲取各個編碼器的信號，對各個輪轂電機進行精確控制。
[0042]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子、定子、磁體、編碼器、端蓋；所述定子的外圓周上設(shè)有繞線組和編碼器；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有磁體；所述編碼器為磁性編碼器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述編碼器的個數(shù)為I個以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述定子上設(shè)有安裝編碼器的凹槽，所述編碼器朝向磁體的一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子與輪轂連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述端蓋固定于定子或轉(zhuǎn)子上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述定子為空心圓環(huán)形，所述定子的內(nèi)部設(shè)置電機控制器和/或電池。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高精度速度反饋的輪轂電機，其特征在于，所述輪轂電機還設(shè)有電機軸，所述電機軸與定子連接。8.一種設(shè)有權(quán)利要求1?7任意一項所述具有高精度速度反饋的輪轂電機的電動平衡車，其特征在于，所述編碼器與電動平衡車的控制器連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述電動平衡車，其特征在于，所述電動平衡車設(shè)有I或2個所述輪轂電機。
【專利摘要】本實用新型涉及電機領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有高精度速度反饋的輪轂電機及其電動平衡車。所述輪轂電機包括轉(zhuǎn)子、定子、磁體、編碼器、端蓋；定子的外圓周上設(shè)有繞線組和編碼器；轉(zhuǎn)子上面附有磁體；編碼器為磁性編碼器。編碼器感應(yīng)磁場變化，輸出檢測信號。一個磁場變化時，編碼器能輸出1024、2018或4096個等信號，大幅提高輪轂電機的速度控制精度。一種設(shè)有所述輪轂電機的電動平衡車，編碼器與電動平衡車的控制器連接。編碼器將檢測到的磁場變化信號或電機轉(zhuǎn)速信號等，輸出至電動平衡車的控制器，使得控制器獲得高精度的輪轂電機的運轉(zhuǎn)情況，利于對電動平衡車進行精確控制，提高運行的穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】B60L15/00, H02K7/14, B62K11/00, H02K7/10, H02K11/00, B62M7/12
【公開號】CN204633534
【申請?zhí)枴緾N201520254054
【發(fā)明人】吳細龍, 鄧應(yīng)鋮, 吳瓏璁
【申請人】東莞易步機器人有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月24日