一種多電機並聯的輪轂電的製造方法
2023-05-23 00:45:01
一種多電機並聯的輪轂電的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種可直接連接電動汽車車輪的多電機並聯的輪轂電機，包括電機軸和支撐在電機軸上的外轉子，在外轉子內部固設有多個內電機，內電機的轉子軸沿外轉子的圓周方向等間隔分布，所有內電機的轉子軸均與電機軸平行，每個內電機的轉子軸上都固定安裝有一個齒輪，所有的齒輪均與一個內齒圈嚙合，內齒圈與外轉子固連；採用多個內電機並聯的形式，同時配合齒輪減速機構，各個內電機工作時，由齒輪減速機構帶動外轉子轉動，能夠降低內電機的轉速同時提高輪轂電機的扭矩，且同時工作的內電機數可控，從而可使輪轂電機滿足電動汽車在不同工況下的需求，提高電動汽車的動力性及經濟性。
【專利說明】—種多電機並聯的輪轂電機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電機，尤其涉及一種外轉子的可直接連接電動汽車車輪的輪轂電機。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車技術的發展，電動輪獨立驅動技術得到應用，輪轂電機是電動輪獨立驅動技術的核心元件之一。現有的輪轂電機大多是在電機軸上有定子繞組，通電生磁推動外轉子轉動，電機的轉速和扭矩都受到很大的限制且不能很好的滿足電動汽車在各種不同工況下的需求。目前，也有多電機並聯的電動機，如:中國專利號為:ZL200820189167.7，名稱為「行星式電動機」的專利文獻中公開的電動機，這種電動機採用內轉子結構，各內電機本體也在旋轉，從而慣性過大，且採用碳刷與換向器接線可靠性較差。
【發明內容】
[0003]鑑於現有技術存在的問題，本發明提供一種多個內電機並聯且具有扭矩多級可控的輪轂電機，能降低內電機的轉速同時提高輪轂電機的扭矩。
[0004]本發明採用的技術方案:包括電機軸和支撐在電機軸上的外轉子，在外轉子內部固設有多個內電機，內電機的轉子軸沿外轉子的圓周方向等間隔分布，所有內電機的轉子軸均與電機軸平行，每個內電機的轉子軸上都固定安裝有一個齒輪，所有的齒輪均與一個內齒圈嚙合，內齒圈與外轉子固連。
[0005]在外轉子內部，電機軸的左、右端分別固連左、右支撐板，右支撐板上開有與內電機數量相同的沿右支撐板周向等間隔分布的用於內電機轉子軸的伸出的通孔，通孔的軸線與內電機的轉子軸中心共線，左支撐板上開有固定內電機的螺紋孔。
[0006]本發明提供的新型輪轂電機的定子採用多個內電機並聯的形式，同時配合齒輪減速機構，各個內電機工作時，由齒輪減速機構帶動外轉子轉動，能夠降低內電機的轉速同時提高輪轂電機的扭矩，且同時工作的內電機數可控，從而可使輪轂電機滿足電動汽車在不同工況下的需求,提高電動汽車的動力性及經濟性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]為了更全面地理解本發明的結構和工作原理，結合以下附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0008]圖1是本發明輪轂電機去掉局部外轉子後的結構示意圖；
圖2是圖1中一個內齒圈4與多個齒輪的嚙合示意圖；
圖中，I一電機軸；2—軸承；3—齒輪；4一內齒圈；5—右支撐板；6—外轉子；7—內電機；8—螺釘；9一左支撐板；10—轉子端蓋；11 一端蓋螺釘。
【具體實施方式】[0009]如圖1所示，本發明所述輪轂電機包括:電機軸1、軸承2、齒輪3、內齒圈4、右支撐板5、外轉子6、內電機7、螺釘8、左支撐板9、轉子端蓋10、端蓋螺釘11。本發明最外圈外轉子6，外轉子6的左端有轉子端蓋10，外轉子6的左端與轉子端蓋10之間通過端蓋螺釘11固定聯接，外轉子6的右端通過軸承2支撐在電機軸I上。電機軸I固定不動且為空心軸，位於外轉子6的軸心處。在外轉子6內部，固定安裝有多個內電機7，內電機7的轉子軸沿外轉子6的圓周方向等間隔分布，所有內電機7的轉子軸均與電機軸I平行。
[0010]在外轉子6內部，為了安裝內電機7，將左支撐板9與電機軸I的左端固連，右支撐板5與電機軸I的右端固連，右支撐板5上開有與內電機7數量相同的沿右支撐板5周向等間隔分布的通孔，通孔的軸線與內電機7的轉子軸中心共線，通孔的孔徑比內電機7的轉子軸直徑稍大，用於內電機7轉子軸的伸出，並支撐內電機7。左支撐板9上開有螺紋孔,與內電機7上安裝孔相對應，用於安裝螺釘8，通過螺釘8將內電機7固定在左支撐板9上。這樣，左支撐板9和右支撐板5其實是用於固定支撐各個內電機7的。內電機7選用具有高效率、高轉矩密度等優點的永磁無刷電機，為限制其體積大小但又需保證輪轂電機總功率，其功率應選用60(Tl000W為宜。內電機7的數量為:3-5個，甚至更多。圖1僅示出3個內電機7。內電機7的轉子軸與電機軸I平行，圍繞電機軸I周向等間隔分布。在每個內電機7的轉子軸上都固定安裝有一個齒輪3。所有的齒輪3均與一個內齒圈4嚙合轉動，形成一級減速將內電機7的扭矩傳遞至內齒圈4。齒輪3與內齒圈4的嚙合減速比可根據輪轂電機的總體尺寸進行選配，使其滿足安裝配合要求。將內齒圈4與外轉子6固連，帶動外轉子6同步轉動。
[0011]本發明所述輪轂電機控制器的設計，就是對內電機7的控制器的設計。多個內電機7並聯連接，通過齒輪3和內齒圈4的嚙合同步運轉，從而不存在轉速差。本發明所述輪轂電機正常工作時，電機軸I用於引出電機線束，同時工作的內電機7所分配的實時控制電壓應相等，否則分得電壓低的內電機7的轉矩較小會抵消一部分分得電壓高的內電機7的轉矩，導致整個輪轂電機總效率降低；並且，對於不工作的內電機7，控制器應對其不分配控制電壓，即其處於開路狀態同步旋轉，否則同樣會導致整個輪轂電機總效率降低。同時工作的內電機7的數目可控，從而導致整個輪轂電機的總功率多級可控。在輪轂電機需要制動時，此時可對所有內電機7停止分配控制電壓，則整個輪轂電機處於自由旋轉狀態，在摩擦力的作用下產生制動力致其停轉；還可以對內電機7進行控制，使其變為發電機進行發電，從而產生更大的制動力並可回收制動能量，並且同時控制進行發電制動的內電機7的數目可控，從而產生不同大小的電磁製動力。
[0012]安裝有本發明輪轂電機的電動汽車行駛在不同工況時，同時工作的輪轂電機的內電機7的數目可控，使電動汽車具有很好的動力性和經濟性。如:在良好路面勻速行駛時，可僅啟動廣2個內電機7進行驅動，使內電機7工作在最佳效率區，此時其他內電機不通電，處於空轉狀態；在爬坡、加速等工況時，則可以全部內電機7 —起工作，所有內電機7 —起工作，增大輪轂電機功率，提供足夠的驅動力使其滿足電動汽車行駛要求；在下長坡或者連續制動時，可以讓內電機7進行發電，且同時發電的內電機7的數目可根據制動力需求進行控制，即制動力需求小時進行發電的內電機7數目少於制動力大時進行發電的內電機7數目。從而實現本發明輪轂電機提升電動汽車動力性和經濟性的功能。
【權利要求】
1.一種多電機並聯的輪轂電機，包括電機軸(I)和支撐在電機軸(I)上的外轉子(6)，其特徵是:在外轉子(6)內部固設有多個內電機(7)，內電機(7)的轉子軸沿外轉子(6)的圓周方向等間隔分布，所有內電機(7)的轉子軸均與電機軸(I)平行，每個內電機(7)的轉子軸上都固定安裝有一個齒輪(3)，所有的齒輪(3)均與一個內齒圈(4)嚙合，內齒圈(4)與外轉子(6)固連。
2.根據權利要求1所述一種多電機並聯的輪轂電機，其特徵是:在外轉子(6)內部的電機軸(I)的左、右端分別固連左、右支撐板，右支撐板上開有與內電機(7)數量相同的沿右支撐板周向等間隔分布的用於內電機(7)轉子軸的伸出的通孔，通孔的軸線與內電機(7)的轉子軸中心共線，左支撐板上開有固定內電機(7)的螺紋孔。
3.根據權利要求1所述一種多電機並聯的輪轂電機，其特徵是:內電機(7)的功率為60(Tl000W，數量為3?5個。
4.根據權利要求1所述一種多電機並聯的輪轂電機，其特徵是:同時工作的內電機(7)所分配的實時控制電壓相等，不工作的內電機(7)不分配控制電壓，在輪轂電機需要制動時，對所有內電機(7 )停止分配控制電壓。
【文檔編號】B60K7/00GK103795181SQ201410052295
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】李仲興, 王吳傑, 江洪 申請人:江蘇大學