[發明專利]一種凸極輪轂電機及其控制方法

有效

• 申請號: 202011103178.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112290750B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李靈志;曾培煌;李昭代;楊清礎;陳國培;郭新華
• 申請（專利權）人: 廈門唯質電氣科技有限公司;華僑大學
• 主分類號: H02K11/30
• 分類號: H02K11/30;H02P21/22;H02P27/12;H02P27/08
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

本發明提供了輪轂電機系統技術領域的一種凸極輪轂電機及其控制方法，輪轂電機包括主軸；定子支架，套設于主軸上；定子鐵芯，套設于定子支架的外側；矢量控制板，設于定子支架上；三相繞組，纏繞于定子鐵芯上，并與矢量控制板連接；六個MOS管，環設于矢量控制板上，并與矢量控制板連接；輪轂，套設于定子鐵芯的外側；燕尾凸臺，相互間隔并環設于輪轂的內側；SPOKE型轉子鐵芯，分別設于各燕尾凸臺上；磁鋼，內嵌于各SPOKE型轉子鐵芯間；前端蓋，套設于主軸上，并位于輪轂的前端；后端蓋，套設于主軸上，并位于輪轂的后端；編碼器磁環，環設于前端蓋的內側。本發明的優點在于：極大地提升了輪轂電機安裝的便捷性、運行的穩定性以及效率，降低了成本。

技術領域

本發明涉及輪轂電機系統技術領域，特別指一種凸極輪轂電機及其控制方法。

背景技術

傳統的電動兩輪車用輪轂電機多由分立的磁編碼器、矢量控制器和輪轂電機組成。磁編碼器一般固定在電機定子軸端的支架上，矢量控制器一般外置在電動兩輪車的車架的尾部，這種布局方式不僅需要額外的空間放置矢量控制器，還需要延長輪轂電機相線和磁編碼器信號線束連接到矢量控制器，這導致整個輪轂電機存在安裝不便、線束成本增加、增加能量傳輸損耗以及位置信號丟失風險的缺點。

此外，傳統的輪轂電機的轉子磁鋼表貼在導磁輪轂內圓面，屬于隱極電機；電機的電磁轉矩的數學表達式為其中id表示直軸電流，id*iq*(Ld-Lq)表示磁阻轉矩，隱極電機的控制策略多采用id＝0，完全沒有利用到電機本身的磁阻轉矩，導致輪轂電機的運行效率低下。

因此，如何提供一種凸極輪轂電機及其控制方法，實現提升輪轂電機安裝的便捷性、運行的穩定性以及效率，降低成本，成為一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種凸極輪轂電機及其控制方法，實現提升輪轂電機安裝的便捷性、運行的穩定性以及效率，降低成本。

第一方面，本發明提供了一種凸極輪轂電機，包括一定子組件以及一轉子組件；

所述定子組件包括：

一主軸；

一定子支架，套設于所述主軸上；

一定子鐵芯，套設于所述定子支架的外側；

一矢量控制板，設于所述定子支架上；

一三相繞組，纏繞于所述定子鐵芯上，并與所述矢量控制板連接；

六個MOS管，環設于所述矢量控制板上，并與所述矢量控制板連接；

所述轉子組件包括：

一輪轂，套設于所述定子鐵芯的外側；

若干個燕尾凸臺，相互間隔并環設于所述輪轂的內側；

若干個SPOKE型轉子鐵芯，分別設于各所述燕尾凸臺上；

若干個磁鋼，內嵌于各所述SPOKE型轉子鐵芯間；

一前端蓋，套設于所述主軸上，并位于所述輪轂的前端；

一后端蓋，套設于所述主軸上，并位于所述輪轂的后端；

一編碼器磁環，環設于所述前端蓋的內側。

進一步地，所述矢量控制板包括：

一環狀PCB板，設于所述定子支架上；

一MCU，設于所述環狀PCB板上；

一電流采樣電路，與所述MCU連接，并設于所述環狀PCB板上；

一霍爾信號采集電路，包括六個霍爾傳感器，各所述霍爾傳感器均與MCU連接，并設于所述環狀PCB板上；