電動車用電機總成的製作方法
2023-09-22 08:15:20 1
專利名稱：電動車用電機總成的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機，特別是涉及一種電動車用電機總成。
背景技術：
電動車的驅動系統由調速轉把、控制器和電機組成。調速轉把轉動的角度通過該 轉把內的霍爾傳感器轉變為電信號送給控制器，控制器內的控制晶片根據調速轉把送來的 電信號和電機定子內三隻霍爾測定的磁瓦位置信號進行運算後，輸出相應幅度、脈寬和相 位的脈衝電流驅動電機按相應速度和方向旋轉。 目前，應用在電動車上的電機均為轉子和輪轂為一體的直驅電機，使用中電動車 在啟動和爬坡時的電流很大。因為電機的轉速和扭矩成反比，當提高電機轉速時，啟動和爬 坡能力就會下降，相反電流會驟增。因此現有的電動車電機無法兼顧速度和啟動、爬坡能 力。 另外，由於現有電動車用電機均為轉子和輪轂為一體的直驅電機，滑行時輪轂帶 著磁鋼旋轉，磁鋼的磁力線又去切割定子線圈，給滑行帶來了附加阻力，使滑行距離縮短， 縮短的距離還要用電去補償，因此浪費電力。電機中有三隻霍爾用以測定磁鋼中磁瓦極性 和變速繞組間的位置，如有一隻霍爾損壞電機便不能正常運轉，霍爾的開路和短路是電機 故障的主要原因，要佔電機故障率的的百分之九十左右。因此，現有的電動車電機故障率較 高。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是解決電動車電機浪費電力、故障率高的問題。 為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是提供一種電動車用電機 總成，包括用於固定在電動車輪彀上的左、右邊蓋以及自右向左依次設置在左、右邊蓋之間 的離合器、NGW行星齒輪傳動機構和電機，所述離合器的輸出端與右邊蓋固定，所述NGW行 星齒輪傳動機構的輸出端與離合器的輸入端固定所述電機的輸出端與NGW行星齒輪傳動
機構的輸入端固定；所述電機包括 電機殼； 電機蓋，固定在電機殼的右端面上形成密封的腔體，該腔體內設有定子、轉子和設 置在定子與轉子之間的變速繞組，定子固定在電機殼的內壁上； 電機軸，自左向右依次貫穿左邊蓋、電機殼、轉子、電機蓋、NGW行星齒輪傳動機構、 離合器和右邊蓋。 在上述方案中，所述離合器為楔塊式超越離合器。 所述變速繞組包括三組，每一組變速繞組由高速線圈和低速線圈串聯而成。 所述電機軸上設有一隧道式出線孔，該隧道式出線孔具有第一、第二兩個出口，第 一出口位於左邊蓋外側的電機軸的外圓周面上，第二出口位於電機殼與變速繞組之間的電 機軸的外圓周面上，變速繞組的連接線從第二出口穿入並從第一出口穿出。[0013] 本實用新型，能根據山地坡度變化(負載大小)自動變換擋位(平地/爬坡)，電 機採用永磁無霍爾輪轂式電機，離合器的加入，使節電滑行距離增加，節電而且故障率低。
圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為變速繞組接線示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作出詳細的說明。 如圖1所示，本實用新型包括固定在電動車輪彀11上的左、右邊蓋10、3以及自右 向左依次設置在左、右邊蓋10、3之間的離合器1、 NGW行星齒輪傳動機構2和電機，所述離 合器1的輸出端與右邊蓋3固定，所述NGW行星齒輪傳動機構2的輸出端與離合器1的輸 入端固定，所述電機包括電機殼9，電機蓋12和電機軸7，電機蓋12固定在電機殼9的右端 面上形成密封的腔體，該腔體內設有定子4、轉子6和設置在定子4與轉子6之間的變速繞 組5，定子4為永磁體，取消了原有的三個霍爾，環繞轉子6固定在電機殼9的內壁上，電機 軸7自左向右依次貫穿左邊蓋10、電機殼9、轉子6、電機蓋12、NGW行星齒輪傳動機構2、離 合器1和右邊蓋3。轉子6依託軸承高速旋轉在電機軸7上，電機軸7貫穿整個電機，克服 了半軸強度不足的缺陷。由於轉子6旋轉在高速狀態，且有NGW行星齒輪傳動機構2和離 合器1的配合，為無霍爾控制創造了必要的條件，使電機的故障率大幅度下降。 離合器1為楔塊式超越離合器，同滾柱式超越離合器相比，楔塊數量是滾柱的幾 倍，使離合器在超越狀態的壓強大幅下降，隨之接觸疲勞下降，工作壽命大幅延長。由於楔 塊式超越離合器的加入，滑行時輪轂和電機的傳動鏈脫開，沒有電機和傳動鏈帶來的阻力， 因此滑行距離遠。也是節電的重要措施之一。 所述變速繞組5包括三組，每一組變速繞組由高速線圈51和低速線圈52串聯而 成，平地正常行駛時高速線圈51工作，啟動或爬坡時低速線圈52串入，使得電動車在正常 行駛時速度較快，啟動或爬坡時電流較小而扭矩較大，也是節電的主要原因之一。 電機軸7上設有一隧道式出線孔8，該隧道式出線孔8具有第一、第二兩個出口 81 、82，第一出口 81位於左邊蓋10外側的電機軸7的外圓周面上，第二出口 82位於電機殼 9與變速繞組5之間的電機軸7的外圓周面上，變速繞組5的連接線從第二出口 82穿入並 從第一出口 81穿出，出線孔採用隧道式，克服了軸端出線的不便和軸端強度下降的缺陷。 本實用新型與本發明人已經申請的雙傳感器自適應無刷電機控制器(中國實用 新型專利，受理號200920035931. X)組合構成山地電動車驅動控制系統，能根據山地坡度 變化(負載大小)，自動變換擋位(平地/爬坡)。電機是永磁無霍爾輪轂式電機，由於轉 子處於高速運轉狀態，使無霍爾得以實現；由於離合器的加入，使節電滑行距離增加；由於 換擋由控制器完成，使駕駛變得很簡單。
電動車的運行過程如下 當駕駛人打開電門並將調速轉把轉動後，把內的霍爾和磁場的距離發生了變化， 霍爾輸出信號。雙傳感器自適應無刷電機控制器接到信號後在毫秒級的時間內通過定子 繞組的相線偵測轉子磁瓦位置，經運算後輸出相應的脈衝電壓給變速繞組5，變速繞組5得電。轉子6按左手定則旋轉並驅動NGW行星齒輪傳動機構2旋轉，NGW行星齒輪傳動機構2
中的行星架13帶動離合器1同步旋轉。因離合器和右邊蓋連接，右邊蓋和輪轂連接，因此
輪轂旋轉，電動車向前行駛。 按行駛順序工作狀況如下 1起步 當轉動轉把啟動瞬間，電機耗電為控制器能提供的最大電流Imax > 17A，生成 50Nm以上的扭矩(因載荷大小而異)以供起步加速度的形成。電機工作在爬坡檔。 2平地行駛 隨著車速的增加啟動電流下降，當電流降到7. 5A左右、扭矩在12. 5Nm左右、車速 在22km/h以上時自行換擋。換擋後電流再度上升並二次提速，車速向36km/h左右逼近(因 載荷大小而異)。隨之電流下降，車速趨向正常。 3坡道行駛 由平地駛上坡道時，電機電流漸增車速漸降。當電流升至17A左右、扭矩大於
23Nm、效率低於80X時電機自行降至爬坡檔。如坡陡或載重量大時，電機提供的扭矩向
100Nm攀升，以供爬坡之需。坡道結束走平地或下坡時，電機自行切換到平地檔。 本實用新型不局限於上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的啟示下
作出的結構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落入本實用新型的保
護範圍之內。
權利要求電動車用電機總成，包括用於固定在電動車輪彀上的左、右邊蓋以及自右向左依次設置在左、右邊蓋之間的離合器、NGW行星齒輪傳動機構和電機，所述離合器的輸出端與右邊蓋固定，所述NGW行星齒輪傳動機構的輸出端與離合器的輸入端固定所述電機的輸出端與NGW行星齒輪傳動機構的輸入端固定；其特徵在於所述電機包括電機殼；電機蓋，固定在電機殼的右端面上形成密封的腔體，該腔體內設有定子、轉子和設置在定子與轉子之間的變速繞組，定子固定在電機殼的內壁上；電機軸，自左向右依次貫穿左邊蓋、電機殼、轉子、電機蓋、NGW行星齒輪傳動機構、離合器和右邊蓋。
2. 如權利要求1所述的電動車用電機總成，其特徵在於所述離合器為楔塊式超越離合器。
3. 如權利要求1或2所述的電動車用電機總成，其特徵在於所述變速繞組包括三組，每 一組變速繞組由高速線圈和低速線圈串聯而成。
4. 如權利要求3所述的電動車用電機總成，其特徵在於所述電機軸上設有一隧道式出 線孔，該隧道式出線孔具有第一、第二兩個出口，第一出口位於左邊蓋外側的電機軸的外圓 周面上，第二出口位於電機殼與變速繞組之間的電機軸的外圓周面上，變速繞組的連接線 從第二出口穿入並從第一出口穿出。
專利摘要本實用新型涉及一種電機，是一種電動車用電機總成，包括左、右邊蓋以及離合器、NGW行星齒輪傳動機構和電機，所述電機包括電機殼和電機蓋，二者之間設有定子、轉子和變速繞組，定子固定在電機殼的內壁上，電機軸自左向右依次貫穿左邊蓋、電機殼、轉子、電機蓋、NGW行星齒輪傳動機構、離合器和右邊蓋，電機輸出經NGW行星齒輪傳動機構和離合器驅動輪彀轉動。本實用新型，能根據山地坡度變化(負載大小)自動變換擋位(平地/爬坡)，電機採用永磁無霍爾輪轂式電機，離合器的加入，使節電滑行距離增加，節電而且故障率低。
文檔編號H02K7/116GK201478931SQ20092016737
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者劉繼忠, 王俊雙 申請人:江蘇雷盟電動科技有限公司