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一種轉子組件及輪轂電機的制作方法

文檔序號:29730107發布日期:2022-04-16 21:33來源:國知局
一種轉子組件及輪轂電機的制作方法

1.本實用新型涉及電機技術領域,尤其涉及一種轉子組件及輪轂電機。


背景技術:

2.輪轂電機的轉子組件包括磁鋼和轉子鐵芯,輪轂電機主要應用在電動自行車、電動摩托車、電動汽車等多種車型上,將動力、傳動和制動系統整合到輪轂內,用于驅動車輪。
3.現有的凸極轉子(專利號:zl202020772162.8)組件中轉子鐵芯包括多個轉子鐵芯塊,相鄰兩個轉子鐵芯塊之間形成安裝槽,將多個磁鋼交錯插入到安裝槽中,共同形成一完整的圓形結構后裝配在轉子殼上。其中,每個轉子鐵芯塊之間采用拼接工藝進行連接,磁鋼與轉子鐵芯塊交替設置,理論上,轉子鐵芯的尺寸一定的情況下,配置的磁鋼越多,則電機性能越好,但是由于轉子鐵芯通過轉子鐵芯塊拼接而成,為了保證正常拼裝,轉子鐵芯塊的數量受限,而磁鋼與轉子鐵芯塊交替設置,磁鋼的數量與轉子鐵芯塊的數量相同,從而磁鋼的數量受限,這就導致電機的性能受限。
4.因此,亟需一種轉子組件及輪轂電機,以解決上述問題。


技術實現要素:

5.本實用新型的目的在于提供一種轉子組件及輪轂電機,使轉子組件裝配簡單,能夠裝配更多的磁鋼,保證電機性能。
6.為了解決現有技術存在的上述問題,本實用新型采用以下技術方案:
7.一種轉子組件,包括:
8.多個磁鋼;
9.環形轉子,所述環形轉子為一體式結構,所述環形轉子具有多個插接槽,多個所述插接槽沿所述環形轉子的圓周方向均勻分布設置,多個所述磁鋼一一對應插接于所述環形轉子的多個所述插接槽內。
10.優選地,所述環形轉子還具有沿圓周方向設置的多個隔磁槽,多個所述隔磁槽位于所述環形轉子的外圓周面和所述磁鋼之間。
11.優選地,所述磁鋼的數量為2n個,2n個所述磁鋼兩兩分為n組磁鋼組,每組所述磁鋼組中的兩個所述磁鋼相鄰設置,多個所述隔磁槽的數量為n個,n個所述隔磁槽與n組所述磁鋼組一一對應設置。
12.優選地,所述隔磁槽沿所述環形轉子的圓周方向設置有第一端面和第二端面,沿環形轉子圓周方向的每組所述磁鋼組位于對應的所述隔磁槽的第一端面和第二端面之間。
13.優選地,所述磁鋼具有n極和s極,任意所述磁鋼組的兩個所述磁鋼之間n極相鄰且相對設置。
14.為達上述目的,本實用新型還提供了一種輪轂電機,包括轉軸、輪轂、定子組件和根轉子組件,所述輪轂固定套設于所述轉子組件的外圓周面,所述定子組件固定套設于所述轉軸上,所述轉子組件轉動套設于所述定子組件。
15.優選地,所述輪轂電機還包括兩個端蓋,兩個所述端蓋轉動套設于所述轉軸,兩個所述端蓋位于所述輪轂的兩側并分別固定連接于所述輪轂。
16.優選地,所述定子組件包括支架、環形定子和電樞繞組,所述支架具有通孔,所述轉軸固定穿設于所述支架的通孔,所述環形定子設置于所述支架上,所述電樞繞組繞設于所述環形定子。
17.優選地,所述輪轂電機還包括密封圈,所述密封圈位于所述轉軸和端蓋之間,所述密封圈分別與所述轉軸和端蓋密封連接。
18.優選地,所述輪轂電機還包括傳感器,所述傳感器用于檢測所述輪轂電機的轉速。
19.本實用新型的有益效果為:
20.本實用新型提供的一種轉子組件,環形轉子為一體式結構,可由模具加工一體成型,相比于現有技術中通過轉子鐵芯塊拼裝的轉子鐵芯而言,可以設置更多的插接槽,進而容納更多的磁鋼,保證電機具有較強的性能。
21.本實用新型提供的一種輪轂電機,輪轂固定套設于轉子組件的外圓周面,轉子組件轉動套設于定子組件,結構簡單,便于裝配,環形轉子一體式設計保證輪轂電機整體尺寸的規整,便于拆裝和維修保養。
附圖說明
22.圖1為本實用新型實施例一提供的轉子組件的結構示意圖;
23.圖2為圖1中a處的局部放大圖;
24.圖3為本實用新型實施例二提供的輪轂電機的剖視圖;
25.圖4為本實用新型實施例二提供的定子組件的結構示意圖。
26.附圖標記:
27.1、磁鋼;
28.2、環形轉子;21、插接槽;22、隔磁槽;221、第一端面;222、第二端面;
29.3、轉軸;
30.4、輪轂;
31.5、定子組件;51、支架;52、環形定子;53、電樞繞組;
32.6、端蓋;
33.7、密封圈;
34.8、傳感器。
具體實施方式
35.為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚,下面將結合附圖對本實用新型實施例的技術方案作進一步的詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
36.在本實用新型的描述中,除非另有明確的規定和限定,術語“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以
是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
37.在本實用新型中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。
39.實施例一
40.現有的轉子組件中轉子鐵芯包括多個轉子鐵芯塊,相鄰兩個轉子鐵芯塊之間形成安裝槽,將多個磁鋼交錯插入安裝槽中,共同形成一完整的圓形結構后裝配在轉子殼上。其中,每個轉子鐵芯塊之間采用拼接工藝進行連接,磁鋼與轉子鐵芯塊交替設置,理論上,轉子鐵芯的尺寸一定的情況下,配置的磁鋼越多,則電機性能越好,但是由于轉子鐵芯通過轉子鐵芯塊拼接而成,為了保證正常拼裝,轉子鐵芯塊的最小尺寸受限,而磁鋼與轉子鐵芯塊交替設置,磁鋼的數量與轉子鐵芯塊的數量相近,從而磁鋼的數量受限,這就導致電機的性能受限。對此,本實施例提供了一種轉子組件,轉子鐵芯一體式的設計使轉子組件裝配簡單,能夠裝配更多的磁鋼,保證電機性能。
41.如圖1-圖2所示,該轉子組件包括多個磁鋼1和環形轉子2,轉子組件的主要作用是在旋轉磁場中被磁力線切割而產生電流。具體地,環形轉子2為封閉式環狀結構,可由模具加工一體成型。環形轉子2是由硅鋼片材料制成,硅鋼是一種導磁能力很強的磁性物質,在通電線圈中,環形轉子2可以產生較大的磁感應強度。在環形轉子2上具有多個插接槽21,由于環形轉子2的一體式設計,可以設置更多的插接槽21,其中,多個插接槽21沿環形轉子2的圓周方向均勻分布設置,多個磁鋼1一一對應插接于環形轉子2的多個插接槽21內,進而能夠裝配更多的磁鋼1,裝配簡單,保證電機具有較強的性能。
42.進一步地,環形轉子2還具有沿圓周方向設置的多個隔磁槽22,多個隔磁槽22位于環形轉子2的外圓周面和磁鋼1之間。在環形轉子2的外圓周面與內圓部分之間設有多個隔磁槽22,可以理解的是,環形轉子2的內側會設置電樞繞組,每個磁鋼1的磁場線由n極指向s極,并且磁場線的一部分通過環形轉子2的內側,另一部分通過環形轉子2的外側,通過設置隔磁槽22可阻斷磁鋼1的磁場線向環形轉子2外側發散,進而迫使磁場線盡量通過環形轉子2的內側形成磁路,從而可使磁場線盡量都作用于電樞繞組,避免漏磁的發生。
43.進一步地,磁鋼1的數量為2n個,2n個磁鋼1進行兩兩分組,每兩個磁鋼1為一組,一共分為n組磁鋼組,每一組磁鋼組中的兩個磁鋼1相鄰設置并插接于環形轉子2的插接槽21中,多個磁鋼1與環形轉子2相抵接,結構穩定。多個隔磁槽22的數量為n個,n個隔磁槽22與n組磁鋼組一一對應設置,如此設置可通過隔磁槽22同時對磁鋼組中的兩個磁鋼1的磁場進行限制。
44.具體地,隔磁槽22沿環形轉子2的圓周方向設置有第一端面221和第二端面222,第一端面221和第二端面222相對設置,第一個隔磁槽22的第一端面221和第二個隔磁槽22的
第二端面222形成環形轉子2的筋條,沿環形轉子2圓周方向的每組磁鋼組的兩個磁鋼1位于隔磁槽22的第一端面221和第二端面222之間。
45.進一步地,磁鋼1具有n極和s極,任意磁鋼組的兩個磁鋼1之間n極相鄰且相對設置。由于磁鋼1的磁場線由n極出發到s極,將磁鋼組的兩個磁鋼1之間n極相鄰且相對設置,可使n極發出磁場線經環形轉子2外側到s極時,該部分磁場線可被隔磁槽22完全隔斷,進而保證n極發出的磁場線僅能經過環形轉子2內側到s極,并全部作用于位于環形轉子2內側的電樞繞組。
46.實施例二
47.如圖3所示,本實施例提供了一種輪轂電機,該輪轂電機包括轉軸3、輪轂4、定子組件5和轉子組件,輪轂4固定套設于轉子組件的外圓周面,環形轉子2的外圓周面與輪轂4之間通過過盈配合或銷釘進行固定,輪轂4的外表面套設有汽車的輪胎,輪轂電機帶動輪胎轉動,輪轂4材質可以為鐵、鋁或塑料等。定子組件5是輪轂電機靜止不動的部分,定子組件5固定套設于轉軸3上,定子組件5與轉軸3之間通過過盈配合進行緊固,轉子組件轉動套設于定子組件5,且轉子組件能夠繞轉軸3轉動。定子組件5包括電樞繞組53,電流經過電樞繞組53產生旋轉電磁場,并作用于環形轉子2上的磁鋼1,以使環形轉子2轉動。
48.進一步地,輪轂電機還包括兩個端蓋6,兩個端蓋6轉動套設于轉軸3,兩個端蓋6位于輪轂4的兩側并分別固定連接于輪轂4。具體地,端蓋6的形狀為圓盤,兩個端蓋6同軸設置,在端蓋6的圓心處開設有通孔,轉軸3穿設于端蓋6的通孔,每個端蓋6內側均設置有軸承,軸承的內圈與轉軸3相互配合固定連接,軸承的外圈與端蓋6固定連接,使端蓋6能夠繞轉軸3進行轉動,輪轂4和端蓋6之間通過螺釘緊固,端蓋6用于支撐和保護輪轂電機。
49.進一步地,輪轂電機還包括密封圈7。具體地,輪轂電機兩側的中心位置設置有密封圈7,密封圈7位于轉軸3和端蓋6之間并分別與轉軸3和端蓋6密封連接,在密封圈7上注入潤滑油,保證轉軸3與端蓋6之間的密封,以免環境中的泥沙、塵土及水氣等進入到軸承中,限制軸承中潤滑油漏出,同時,保證轉軸3位置的良好潤滑條件,延長使用壽命。
50.進一步地,輪轂電機還包括傳感器8。具體地,本實施例中的輪轂電機具有弱磁調速功能,傳感器8選用高精度位置傳感器,傳感器8用于檢測輪轂電機的轉速,變頻器是通過改變輪轂電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。在變頻器對電機的調速中,當變頻器的輸出功率高于電機額定功率時,磁通幅值開始減弱,電機轉速高于額定轉速,此時輪轂電機進入弱磁調速。
51.進一步地,如圖4所示,定子組件5包括支架51、環形定子52和電樞繞組53。具體地,定子組件5的主要作用是產生旋轉磁場,支架51的中心位置開設有通孔,轉軸3固定穿設于支架51的通孔并由兩端向外伸出電機的端蓋6。環形定子52是定子組件5的主要磁路,環形定子52設置于支架51上,電樞繞組53繞設于環形定子52,電樞繞組53由一定數目的電樞線圈按一定的規律連接組成,線圈用絕緣的圓形或矩形截面的導線繞成。電樞繞組53是輪轂電機中實現機電能量轉換的主要組成部件之一,電樞繞組53通電后產生感應電動勢,充當旋轉磁場,然后產生電磁轉矩進行能量轉換,電樞繞組53可以為圓銅線或扁銅線。
52.于本文的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“右”、等方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述和簡化操作,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型
的限制。此外,術語“第一”、“第二”,僅僅用于在描述上加以區分,并沒有特殊的含義。
53.在本說明書的描述中,參考術語“一實施例”、“示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。
54.此外,上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本實用新型不限于這里的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明,但是本實用新型不僅僅限于以上實施例,在不脫離本實用新型構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本實用新型的范圍由所附的權利要求范圍決定。
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