電動車電機及具有該電機的車輛的製作方法

2023-06-03 04:47:11 2

專利名稱：電動車電機及具有該電機的車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動車電枳i領域，還涉及到配置上述電才幾的車輛。
背景技術：
現有電動車電機其控制器一般沒有安裝在電機內，需要較長較粗較多的連 接線，很大的電流使連接線發熱很大，消耗了電能，連接線的粗和多直接影響 了換輪胎的操作，即使將控制器安裝在電機裡面，會使電機上控制器有大量的 連接線與外部連接。
現有電動車電機，其定子採用51槽，轉子採用46極的永久f茲鐵，線圈採 用同相線圈連續繞在相鄰槽的辦法，同相線圏產生的磁場對轉子上的永久磁 鐵，有的是產生正力矩，有的是產生負力矩，有的沒有產生力矩，使電機沒有 工作在最佳狀態，沒有輸出最大力矩。電效率非常低，車輛續行裡程數不會《艮 長，最佳工作時的電效率只達到80%，上坡時速度慢電流消耗很大，電效率不 到10%,由於電效率的低下，使部分的電能變成了熱能消耗在電機上，使電機 的溫度變高，由於霍爾元件的最高溫度的限制，經常使該元件損壞，同時電機 控制器輸出大電流，使控制器的工作溫度變高，增加了控制器故障率。

發明內容
鑑於背景技術存在的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡 單，輸出力矩大、電效率高，續行裡程遠，溫升較低，方便於換輪胎操作，減 短或取消了電機繞組的連接線，節約了連接線的成本，降低了由於過多連接線 帶來的故障率，能使電池放電時間提高的電動車電機；還包括提供一種配置上 述電動車電機的車輛。
為此，本發明是採取如下技術方案來解決上述技術問題的 一種電動車電機，包括位於電機兩側端蓋(4)中間的定子(9)、轉子(6、 7)，位於所述定 子(9 )上的相繞組(8 ),轉子(6、 7 )的內圈配有永久磁鐵(7 ),其特徵在 於所述定子支架(10 )上安裝了電機驅動器(11 )，所述電機驅動器(11 )具 有數據通訊連接線，該連接線與通訊裝置連接，所述電機驅動器(11)通過該 通訊連接線接收到的數據指令對電機進行控制；所述通訊裝置(13)中具有微 控制器，該微控制器與速度信號或制動信號電連接；所述定子(9)上的極數 是相數的整數倍數，同相相鄰繞組的間距極數所對應轉子上所述永久磁鐵(7) 的極數為所述相數加1或相數減1極；所述永久磁鐵(7)是多塊形狀相同的 永久磁鐵均勻擺置成轉子的內圈(7 ),每塊永久磁鐵(7 )作為轉子的一個極 性；所述的每塊永久磁《失(7 )上磁力線橫切面為對角非90度的平行四邊形， 所述平行四邊形的一邊與電機轉動方向的切線平行。所述的永久石茲鐵(7)用 膠粘在轉子的鐵圈(6)上；所述的相繞組為二相、三相、四相、五相繞組之 一；所述定子的極數為51極，所述轉子的極數為34極或68極；所述內圈配 有永久磁鐵(7 )的S極N極的分界線(L2 )與所述定子的中心軸平行線(Ll) 成平行或成3至15度的夾角；所述三相繞組為A、 B、 C,繞組A、 B、 C依次順 序布置在定子(9)上，其三相繞組的繞線方向一致。
一種具有上述電動車電機的車輛，其特徵還包括蓄電池，車輪，轉向裝置，
剎車裝置，燈光裝置，速度調節裝置，各裝置直接或間接安裝在車架上。
在本發明中，所述電機驅動器(11)具有數據通訊連接線，該連接線與通 訊裝置連接，所述電機驅動器(11)通過該通訊連接線接收到的數據指令對電 機進行控制，只需要一根或幾根通訊連接線將電機總成與外界電連接，節省了 大量的連接線，方便了電機裝配、調試，及輪胎的維修工作，減少了由於連接 線出現的故障；所述定子上的極數是相數的整數倍數，使各相繞組的每相繞組 都產生同樣數量的極，各相之間的出力均勻，同相相鄰繞組的間距極數所對應轉子上所述永久磁鐵的極數為所述相數加1或相數減1極，使每相繞組產生的
磁場都產生正轉矩；所述永久磁鐵是多塊形狀相同的永久磁鐵均勻擺置成轉子 的內圈，每塊永久》茲鐵作為轉子的一個極性，使小塊永久》茲極方便於安裝，同 時也節約了成本；所述的每塊永久磁鐵上磁力線橫切面為對角非90度的平行 四邊形，所述平行四邊形的一邊與電機轉動方向的切線平行，使該電機在不通 電的情況下，不會產生磁場阻力，在通電的情況下使輸出的轉矩更均勻；所述 的每塊永久磁鐵用膠粘在轉子的鐵圈上，提高了裝配速度；所述定子的極數為 51極，所述轉子的極數為34極或68極，利用了現有產品的定子、機械結構不 變，便於後續工作，方便同外形產品的力矩提升；安裝與相數相同數量的霍爾 元件，使電機工作在最佳換相狀態；所述轉子的內圈配有永久磁鐵的S極N極 的分界線與所述定子的中心軸平行線成3至15度的夾角，使該電機在不通電 的情況下，不會產生磁場阻力，在通電的情況下使輸出的轉矩更均勻；所述三 相繞組為A、 B、 C，繞組A、 B、 C依次順序布置在定子上，其三相繞組的繞線 方向一致，使電機輸出的力矩最大且最均勻；所述定子支架上安裝了電機驅動 器，所述電機驅動器具有數據通訊連接線，所述電機驅動器通過該通訊連接線 接收到的數據指令對電機進行控制，也可以通過該連接線將控制器工作的情況 與其他裝置進行數據通訊交換，將控制器的工作電流、溫度、速度等數據發送 出去，也可以通過該連接線將控制器內部的參數進行設定，使電動車電機集控 制驅動於一體，方便維修輪胎的更換，方便車輛的安裝調試；
一種具有上述電動車電機的車輛，具有更大的驅動力，使起步力矩加大， 加速性能好的優點，爬坡時速度快，尤其是電效率的提高，使同樣的蓄電池續 行裡程大大提高。


下面再結合附圖進一步描述本發明的有關細節。 圖1為本發明電動車電機結構剖面示意6圖2為本發明線圈繞組連接示意圖； 圖3為本發明轉子內圈配有永久磁4t艮開示意圖； 圖4為本發明轉子內圏配有平行四邊形永久磁4A^開示意圖； 圖5為電機內控制器與通訊裝置的連接示意圖。
具體實施例方式
一種電動車電機，包括位於電機兩側端蓋(4)中間的定子(9)、轉子(6、 7)，位於所述定子(9)上的相繞組(8),轉子(6、 7)的內圈配有永久磁鐵 (7)，其特徵在於所述定子支架(10)上安裝了電機驅動器(11)，所述電機 驅動器(11 )具有數據通訊連接線(12 ),該連接線與通訊裝置(13 )連接， 所述電機驅動器(11)通過該通訊連接線接收到的數據指令對電機進行控制； 所述通訊裝置(13)中具有微控制器，該微控制器與速度信號或制動信號電連 接；所述定子(9 )上的極數是相數的整數倍數，同相相鄰繞組的間距極數所 對應轉子上所述永久^茲4夾(7)的極數為所述相數加1或相數減1極；所述永 久磁鐵(7 )是多塊形狀相同的永久磁鐵均勻擺置成轉子的內圏(7 )，每塊永 久磁鐵(7 )作為轉子的一個極性；所述的每塊永久磁鐵(7 )上磁力線橫切面 為對角非90度的平行四邊形，所述平行四邊形的一邊與電機轉動方向的切線 平行。所述的永久磁鐵(7)用膠粘在轉子的鐵圏(6)上；所述的相繞組為二 相、三相、四相、五相繞組之一；所述定子的極數為51極，所述轉子的極數 為34極或68極；所述內圈配有永久磁鐵(7 )的S極N極的分界線(L2 )與
B、 C,繞組A、 B、 C依次順序布置在定子(9)上，其三相繞組的繞線方向一 致。
一種具有上述電動車電機的車輛，其特徵還包括蓄電池，車輪，轉向裝置， 剎車裝置，燈光裝置，速度調節裝置，各裝置直接或間接安裝在車架上。圖l中，2為定子的中心軸，1為中心軸上的電機連接線過線孔，3為電機 軸承，4為電機端蓋，5為電機外殼，6為轉子的鐵圈，7為永久,茲鐵組成的轉 子內圈，8為繞組線圈，9為電機定子鐵心，IO為電機定子支架，ll為電機驅 動器，電機驅動器上的數據通訊連接線從圖1中的l位置引出，6、 7、組成了 電機的轉子。
圖2中，A、 B、 C表示三相繞組的引出線，標號1-51表示定子9上的每個 線圏8繞在對應極上的標號。電機為三相繞組，定子採用51極，是相數3整 數的17倍，同相相鄰繞組的間距極數為3極，所對應轉子上所迷永久磁4失7 的極數為4極，為相數加1極，轉子永久^茲鐵採用68極，也可以採用34極，三 相繞組的繞線方向一致。
圖3為本發明轉子內圏7配有永久磁^;艮開示意圖；採用長方形的永久磁 鐵組成了轉子的內圈。
圖4為本發明轉子內圈7配有平行四邊形永久》茲4M開示意圖；圖中的 Ll為電機中心軸平行線，L2為永久磁鐵的S極和N極分界線延長線，其夾角 為3-15度之間，本實施例取夾角為7度。
圖5為電機內控制器與通訊裝置的連接示意圖；圖中11為電機中的控制 器，13為通訊裝置，12為數據通訊連接線，通訊裝置安裝在車架上或儀表上， 通訊裝置與轉把中的速度信號線電連接，通訊裝置上連接的有剎車信號線及各 種指示信號線。
另外在定子繞線槽裡相鄰的三個槽分別放置三個霍爾元件，用於檢測轉子 上永久》茲鐵的位置，該霍爾元件與電機驅動器電連接，電機驅動器採用內置固
定在定子的支架上。
採用上述的電動車電機安裝在電動自行車上，明顯發現驅動力矩大，電效 率明顯提高，電機噪聲小，行駛路程明顯變遠。
權利要求
1、一種電動車電機，包括位於電機兩側端蓋(4)中間的定子(9)、轉子(6、7)，位於所述定子(9)上的相繞組(8)，轉子(6、7)的內圈配有永久磁鐵(7)，其特徵在於所述定子支架(10)上安裝了電機驅動器(11)，所述電機驅動器(11)具有數據通訊連接線(12)，該連接線(12)與通訊裝置(13)連接，所述電機驅動器(11)通過該通訊連接線(12)接收到的數據指令對電機進行控制。
2、 根據權利要求1所述的電動車電機，其特徵在於所述通訊裝置(13)中 具有微控制器，該微控制器與速度信號或制動信號電連接。
3、 根據權利要求1所述的電動車電機，其特徵在於所述定子(9 )上的極數 是相數的整數倍數，同相相鄰繞組的間距極數所對應轉子上所述永久;茲 鐵(7 )的極數為所述相數加1或相數減1極。
4、 根據權利要求1所述的電動車電機，其特徵在於所述永久^茲鐵(7 )是多 塊形狀相同的永久》茲鐵均勻擺置成轉子的內圈(7),每塊永久磁鐵(7) 作為轉子的一個極性。
5、 根據權利要求4所述的電動車電機，其特徵在於所述的每塊永久磁鐵(7 ) 上磁力線橫切面為對角非90度的平行四邊形，所述平行四邊形的一邊與 電機轉動方向的切線平行。所述的永久磁鐵(7 )用膠粘在轉子的鐵圈(6 ) 上。
6、 根據權利要求1所述的電動車電機，其特徵在於所述的相繞組為二相、 工才目、四才目、i才目糹克糹且《一。
7、 根據權利要求1所述的電動車電機,其特徵在於所述定子的極數為51極，所述轉子的極數為34極或68極。
8、 根據權利要求1所述的電動車電機，其特徵在於所述內圈配有永久磁鐵(7)的S極N極的分界線(L2)與所述定子的中心軸平行線(L1)成平行 或成3至15度的夾角。
9、 根據權利要求6所述的電動車電機，其特徵在於所述三相繞組為A、 B、 C, 繞組A、 B、 C依次順序布置在定子(9)上，其三相繞組的繞線方向一致。
10、 一種具有權利要求1-9其中之一電動車電機的車輛，其特徵還包括蓄電 池，車輪，轉向裝置，剎車裝置，燈光裝置，速度調節裝置，各裝置直 接或間接安裝在車架上。
全文摘要
本發明公開了一種電動車電機，包括位於電機兩側端蓋(4)中間的定子(9)、轉子(6、7)，位於所述定子(9)上的相繞組(8)，轉子(6、7)的內圈配有永久磁鐵(7)，其特徵在於所述定子支架(10)上安裝了電機驅動器(11)，所述電機驅動器(11)具有數據通訊連接線(12)，該連接線(12)與通訊裝置(13)連接，所述電機驅動器(11)通過該通訊連接線(12)接收到的數據指令對電機進行控制；公開了一種具有上述電動車電機的車輛；發明上述電動車電機和具有上述電機的車輛，使電動車電機的轉矩明顯提高，大大提高了電池的利用率，提高了車輛的行駛裡程數。
文檔編號H02K3/46GK101604884SQ200910203829
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月15日 優先權日2009年5月15日
發明者何偉斌 申請人:何偉斌