[發明專利]一種行星外轉子輪轂電機

在審

• 申請號: 201410069728.X
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103944341A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李仲興;王吳杰;江洪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02K29/03
• 分類號: H02K29/03;H02K7/116
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種電機，尤其涉及一種可直接連接電動汽車車輪的外轉子輪轂電機。

背景技術

隨著電動汽車技術的發展，對電動汽車用電機提出了更高的要求。目前常用的永磁無刷輪轂電機，大多采用3個霍爾位置傳感器作為電機轉子位置信號，一般采用六步換向控制方法，由于其轉矩脈動較大，會產生明顯的振動，尤其是在電動汽車低速起步時，影響了電動汽車的乘坐舒適性。很多研究者嘗試著利用有限元的分析方法改變電機定子與轉子結構來減弱振動，如《中國電機工程學報》，2002年第22卷第10期，王興華等人的論文《永磁無刷直流電機磁阻轉矩的解析計算方法》；還有的研究者則嘗試優化電機控制策略來減弱電機轉矩波動，如《汽車工程》2012年（第34卷）第10期，盧東斌等人的論文《四輪輪轂電機驅動電動汽車無刷電機控制算法的研究》。中國專利申請號為201110415483.8，名稱為“一種用于電動汽車的扭轉減振器”，則提供了一種安裝于電動汽車傳動系統中的扭轉減振器；中國專利號為ZL200510027211.5，名稱為“輪轂電機”中提供了一種自行車用輪轂電機。現有的這些外轉子輪轂電機一般都體積大，轉速低，轉矩小。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明提供了一種同樣體積下輸出轉矩更大且扭振更小的行星外轉子輪轂電機。

本發明行星外轉子輪轂電機采用的技術方案：包括電機軸、外轉子及定子繞組，電機軸固定位于輪轂的中心，定子繞組固連電機軸，外轉子右端面上連接包括有扭轉減振器左壓盤、從動盤、扭轉減振器右壓盤、螺旋彈簧的扭轉減振器，外轉子右端面與扭轉減振器左壓盤左側面緊密貼合，扭轉減振器左壓盤與扭轉減振器右壓盤固連，中間夾有從動盤，扭轉減振器左壓盤和扭轉減振器右壓盤與從動盤接觸面間均夾有摩擦片，從動盤通過軸承支撐在電機軸上；扭轉減振器左壓盤、扭轉減振器右壓盤與從動盤的盤面上均開有共同的若干個沿圓周方向布置的窗口，每個窗口中裝有一個螺旋彈簧；扭轉減振器右壓盤的軸向右側設有包括太陽輪、行星輪、齒圈、行星架的行星減速機構，從動盤與太陽輪同軸固定連接，齒圈與輪轂相固連，行星架與電機軸相固連。

本發明提供的行星外轉子輪轂電機，采用外轉子結構，并將外轉子與扭轉減振器相連，同時直接連接行星減速機構，轉矩脈動小，集成度高，結構緊湊。相對于已有的輪轂電機，相同體積大小時，輸出轉矩更大并且更加穩定，是一種新型小扭振低噪音行星外轉子輪轂電機。

附圖說明

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。

圖1是本發明所述行星外轉子輪轂電機的結構示意圖；

圖2是圖1中扭轉減振器的裝配結構圖；?

圖3是圖2中扭轉減振器工作前的主視圖，螺旋彈簧9在預先狀態；

圖4是圖2中扭轉減振器工作后的主視圖，螺旋彈簧9在被壓縮狀態；

圖5是圖1中行星減速機構的裝配結構示意圖。

圖6是本發明行星外轉子輪轂電機與常用永磁無刷輪轂電機的轉矩波動示意圖；

圖中，1—電機軸；2—輪轂端蓋；3—轉子端蓋；4—輪轂螺釘；5—轉子螺釘；6—輪轂；7—外轉子；8—定子繞組；9—螺旋彈簧；?10—扭轉減振器左壓盤；11—從動盤；12—扭轉減振器右壓盤；13—齒圈；14—軸承；15—行星輪；16—行星架；17—軸承；18—太陽輪；19—軸承；20—摩擦片；21—軸承；22—鉚釘；23—窗口；24—翻邊。

具體實施方式

如圖1所示，本發明所述的行星外轉子輪轂電機包括電機軸1、外轉子7以及定子繞組8。外轉子7以及定子繞組8均位于輪轂6中，輪轂6的內徑尺寸略大于外轉子7的外徑尺寸。電機軸1固定不動且為空心軸，用于引出導線，位于輪轂6的中心，外轉子7通過軸承21支撐在電機軸1上，外轉子7與電機軸1共軸心。在外轉子7內是與外轉子7同軸心的定子繞組8，定子繞組8固連電機軸1。電機軸1的長度超過外轉子7的軸向長度且超過輪轂6的軸向長度，轉子端蓋3用轉子螺釘5與外轉子7連接，在轉子端蓋3與外轉子7端面都開有通孔，用于伸出電機軸1。當定子繞組8通電后產生磁場，外轉子7在磁場力的作用下轉動。輪轂端蓋2用輪轂螺釘4連接到輪轂6左端面上，輪轂端蓋2中心突出部分裝有一軸承17。輪轂6右端面中心開有通孔用于伸出電機軸1，其通過另一軸承17支撐在電機軸1上。電機軸1左端與輪轂端蓋2之間留有間隙。