CN102484398A - 无刷交流马达 - Google Patents
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Abstract
一种无刷交流马达(BACM)(10)，由转子(44)和不导电的定子(12)组成。转子(44)具有外表面(50)、右侧表面(34)和左侧中间表面(16)，具有腔(26)的突起(20)从左侧中间表面延伸，马达支撑杆(38)插入所述腔中。定子(12)包括多个纵向延伸的布线凹口(36)，且在左侧中间表面(16)和右侧表面(34)上有电线附接结构(18)。终止于交流电源(180)的多根绝缘电线(32)围绕结构(18)和凹口(36)且在它们之间缠绕。转子(44)具有内表面(48)，该内表面具有纵向附接的多个磁体(56)且附接到轴承(80)，该轴承附接到中心突起(20)。为了运行BACM(10)，环形皮带(98)的一端围绕转子(44)放置且相对端插入工作件上。
Description
技术领域
本发明总体上涉及电动马达，且更具体地涉及无刷交流马达，其利用具有电线绕组的不导电定子，该电线绕组平行于定子的纵向轴线缠绕。
发明背景
电动马达通常分类为交流(a-c)马达或直流(d-c)马达。在任一分类中，马达设计成接收电能并将该电能转换成机械能，也称为“转矩”。交流马达比直流马达更常使用，因为交流电比直流电具有可利用性。然而，所有马达在将电能转换成机械能中都要承受能量损失。该损失是由于轴承摩擦、镶齿效应(cogging)、由流过马达电枢的导体的电流引起的电阻损耗、由于磁滞现象和涡电流引起的电场和磁芯损耗。这些损失造成不平稳的旋转、热的生成和较低的效率。
现有技术马达利用具有电线绕组的层压金属定子，该电线绕组垂直于转子的纵向轴线缠绕。绕组产生推或拉围绕马达的转子设置的一组磁体的磁力。相比之下，本发明的无刷交流马达利用由不导电材料比如塑料制成的定子和围绕定子旋转以产生旋转力的金属转子。不导电的定子具有与定子的纵向轴线平行地缠绕的电线绕组。当电流流过电线时产生旋转力。不导电的定子、转子中的永磁体和新的电线绕组的组合消除了或至少最小化对于现有技术马达所列出的问题。此外，本发明的设计提供高效的电能转换器。
对现有技术的检索得出，没有公开在本发明的权利要求上直接读到的任何文献或专利。然而，以下美国专利被认为相关：
7,183,686专利公开了包括定子、转子和永磁体的同步马达。转子包括相对于定子旋转的转子铁芯和容纳在转子铁芯中的对应槽内的多个导体杆。导体杆具有通过各个短路环短路以形成起始笼导体的相对端。转子还具有设置在导体杆的内侧上的多个磁体定位槽，永磁体嵌入该槽内。
7,183,684专利公开了当与常规永磁体旋转马达相比时可维持较高的转矩密度并减少变动转矩的永磁体旋转马达。来自每个永磁体的一对端表面用于基本上平行于虚拟平面放置的转子。虚拟平面在转子芯的径向方向上延伸同时穿过定子芯的中心。
5,894,183专利公开了用于具有由圆形板的堆叠形成的芯层压毂的马达或发电机的永磁体转子。该板具有用于保持矩形磁体的第一端的周边槽。每个磁体具有通过由层压板形成的带槽极片保持的外端。第一和第二侧板在层压毂、磁体和极片的每一侧上重叠。将紧固件穿过侧板、毂板和极片中的孔以形成刚性转子。
4,393,320专利公开了包括壳体的永磁体转子，壳体限定中心转子轴线和固定在壳体内的内环。围绕内环成角度地间隔开的多个永磁体围绕转子轴线成角度地延伸。外环固定在壳体内，且多个外环段围绕永磁体成角度地延伸。转子具有填充相邻永磁体之间的空间并邻近外环段的填充材料。
为了背景技术的目的且指示与本发明相关的领域，可参考以下检索的其它专利：
发明内容
此处公开的无刷交流马达(BACM)设计成提供高性能马达，其特征在于由不导电材料制成且具有与定子的纵向轴线平行地缠绕的绕组的定子。
在其基本设计中，BACM包括四个主元件：圆形定子、圆形转子、轴承和环形皮带。
圆形定子由塑料制成且包括外表面、左侧中间表面和右侧表面。外表面具有多个纵向延伸的电线凹口。第一组电线附接结构和一体的中心突起从左侧中间表面延伸。
第二组电线附接结构从定子的右侧表面延伸。与定子的纵向轴线平行地缠绕的多根绝缘电线围绕两组附接结构且在两组附接结构之间并且插入纵向布线凹口。电线的端部通过电线离开槽离开定子且终止于由单相电源、两相电源或三相电源构成的输入交流电源处。输入功率的频率与由电子控制单元控制的转子的旋转速度成比例地同步。
圆形转子包括内表面、外表面、右边缘和左边缘，圆形转子的尺寸被制定成可围绕定子的外表面旋转。多个永磁体纵向地附接到内表面，等距地间隔开，具有交替的北(N)极和南(S)极。右圆形板附接到转子的右边缘且左圆形板附接到转子的左边缘，左圆形板具有与圆筒的内表面间隔开的周边边缘。左圆形板还具有中心孔，该中心孔的尺寸被制定成附接在位于定子上的中心突起上。
为了进一步提高BACM的效用，中心突起还包括末端，终止于圆形定子的界限内的杆支撑腔从该末端延伸。刚性地附接的马达支撑杆插入该腔内，该马达支撑杆为BACM提供结构整体性和稳定性。
轴承具有与转子的内表面界面接合的周边边缘。轴承被设计成支撑转子而不需要马达轴且为BACM增加结构整体性，这明显减少了马达振动。
环形皮带具有围绕圆形转子的外表面设置的第一端和围绕旋转的工作件设置的第二端。因为皮带围绕转子设置，所以不需要马达轴。
鉴于上述公开内容，本发明的主要目的是产生利用塑料定子的BACM，塑料定子消除了在现有技术马达中存在的镶齿效应和涡电流。此外，BACM的设计导致平稳的旋转，产生较少的热且提供比相似尺寸的现有技术马达高的转矩和速度。
除本发明的主要目的之外，本发明的目的还在于产生这样一种BACM，该BACM：
·能够以各种尺寸、马力和转矩制造，
·具有比利用常规定子绕组的马达高的反电磁力(EMF)。反EMF也可用来提供和控制转子的速度，尤其是低马达速度，
·能够通过驱动转子并在定子布线上产生三相电压源而用作发电机，以及
·能够电子地操作以控制马达的速度。
本发明的这些及其他目的和优点将从优选实施方式的随后详细说明和结合附图给出的所附权利要求而变得明显。
附图说明
图1是以由塑料制成且具有绝缘电线的定子操作的无刷交流马达的侧剖视图，绝缘电线平行于定子的纵向轴线缠绕。
图2是定子的侧视图，显示了用于缠绕并保持图1中提到的绝缘电线的多个电线附接结构和布线凹口。
图3是显示了由三相交流电构成的交流电源的布线序列的图示。
图4是转子右圆形板的端视图，显示了当转子旋转时提供冷却空气的一组冷却翅片的布置。
图5是显示了12个永磁体的布置的转子的剖视端视图，其中磁体的最大数量取决于在转子上可利用的空间。
图6是左圆形板和圆形转子的剖视端视图，显示了插入多个锁定腔中的一个内的转子锁定螺线管。
图7是适于使车辆的轮子旋转的无刷交流马达的侧剖视图。
具体实施方式
按照优选实施方式和第二实施方式给出了实现无刷交流马达10(下文“BACM 10”)的最佳模式。如图1-6所示，BACM 10的优选实施方式被设计成作为通用的交流马达来操作。如图7所示，第二实施方式被设计成且适合于允许BACM 10为车辆的至少一个轮子提供动力。在任一设计中，BACM 10可设计成通过与转子44的旋转速度成比例地同步的单相、两相或三相交流电源来提供动力。为了简洁起见，本发明公开内容将限于三相交流电源180，如图3中所示。
BACM 10的优选实施方式包括8个主要元件：定子12、马达支撑杆38、转子44、多个永磁体56、右侧圆形冷却板64、左侧圆形板74、轴承80和马达支架90。
如所示的，在图1中组装的以及图2中从组件移除的圆形定子12由可选自聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、尼龙、酚醛树脂、聚氨酯和的不导电材料构成。通过利用塑料定子12，可以消除在现有技术的金属定子中存在的涡电流和镶齿效应。
定子12包括外表面14、左侧中间表面16和右侧表面34，具有末端22的中心突起20一体地从左侧中间表面16延伸。如图2最佳显示的，外表面14包括多个纵向延伸的布线凹口36。对于三相电源来说，当12个永磁体56附接到转子44时，需要36个凹口。多个电线附接结构18从左侧中间表面16和右侧表面34延伸。对于三相电源来说，在左侧中间表面16和右侧表面34两者上总共需要18个电线附接结构18。为了清楚，图1仅示出两组结构18。布线结构18可选自销钉、钩、开口孔眼和一对压缩弹簧。
与定子12的纵向轴线平行地缠绕的多根绝缘电线32围绕附接结构18并在附接结构18之间且插入纵向布线凹口36内。电线32的端部通过位于中心突起20的表面上的电线离开狭槽24插入。从尺寸制定成容纳来自三相电源的布线的电线离开狭槽24，布线朝外延伸且终止于交流电源180，如图1所示。
中心突起20还包括从突起20的末端22延伸并终止于圆形定子12内的杆支撑腔26和沿杆支撑腔26的表面30纵向地延伸的键槽28。
还如图1所示，马达支撑杆38由诸如不锈钢的金属制成且其功能是给BACM 10提供结构整体性和稳定性。杆38的尺寸被制定成可插入从中心突起20延伸到定子12内的杆支撑腔26。沿杆38的外表面设置了纵向的键突片40，该纵向的键突片40的尺寸被制定成与沿杆支撑腔26延伸的键槽28界面接合。键槽28和键突片40的组合将马达支撑杆38维持在牢固固定的位置。
如图1、图5和图6所示，圆形转子44的尺寸被制定成围绕圆形定子12的外表面14旋转。由金属构成的转子44进一步包括圆筒46、右侧圆形冷却板64、左侧固定锁定板74和多个永磁体56，圆筒46具有径向穿过其中的多个冷却空气出口62。如图5所示，圆形转子44的内表面48可包括进一步将磁体56固定并保持对齐的磁体凹槽70或磁体间隔物68。如图1和图6所示，板74包括可与多个锁定腔58接合的电动的转子锁定螺线管42，该多个锁定腔58围绕圆筒46的周向内表面48定位，如图6最佳显示的。
右侧圆形冷却板64具有一直径，使得其周边边缘66通过诸如螺栓60的附接装置而附接成与筒46的右边缘52齐平。板64还具有多个向内面向的翅片72，如图4最佳显示的，当转子44旋转时，多个向内面向的翅片72产生冷却空气的流入。如图1最佳显示的，流入的空气通过冷却空气出口62排出。
左侧圆形板74具有一直径，使得其周边边缘76与内表面48间隔开且与筒46的左边缘54齐平。板74还具有中心孔78，该中心孔78的尺寸被制定成配合到并附接到位于定子12上的中心突起20。周边边缘76具有螺线管腔77，电动的弹簧加载的螺线管42插入螺线管腔77内。螺线管定位成接合围绕圆筒46的内表面48定位的多个锁定腔58中的一个，如图6所示。当螺线管42被供电时，螺线管42被置于缩回位置，从而允许转子44旋转。相反，当螺线管42不被供电时，螺线管42被置于将转子44锁定的延伸位置。每个锁定腔58的中心线与对应磁体56的北(N)极或南(S)极的中心线对齐以建立固定的相对位置。该位置进一步建立转子起始点，该转子起始点用于通过电子控制单元(未显示)来确定转子44是在顺时针方向上或在逆时针方向上旋转。也可采用其他建立固定的相对位置的方法。
转子44、右侧圆形板64、左侧圆形板74和马达支撑杆38可由选自金属或塑料的材料制成，其中塑料进一步选自聚苯撑(polyphenylene)、聚酰胺-酰亚胺和聚醚酰亚胺。
如图1和图5显示的，多个永磁体56通过诸如耐热粘合剂的附接装置而纵向地附接到圆筒46的内表面48。磁体56还围绕圆筒46的圆周等距地间隔开，具有交替的北(N)极和南(S)极，图5显示了总共12个磁体。通常，永磁体56的数量可为任何偶数且取决于在转子44上可利用的空间。永磁体56可选自铝镍钴合金、陶瓷、钐钴或钕-铁-硼等。
如图1所示，轴承80具有外径，且具有周边边缘82，该周边边缘82与圆筒46的内表面48界面接合。轴承80通过右侧定位环84和左侧定位环86横向地保持在适当位置，并且直接地且牢固地支撑转子44而不需要马达轴。因而消除了或至少明显地减少了马达振动。轴承(80)可由常规滚柱轴承或永久润滑的钢球轴承组成。
马达支架90能以各种设计来生产。如图1所示，典型的支架90的示例包括基部92和一体的竖直部分94，基部92具有用于附接到工作表面182的装置。竖直部分94具有配合在位于圆形定子12上的中心突起20上的孔96，并且具有用于附接到中心突起20的末端22的装置。用于附接右侧圆形板64和支架90的竖直部分94的装置可包括带螺纹的螺栓60。
BACM 10不需要将电能转变成机械能的输出轴。替代地，可采用环形皮带98，其具有围绕圆形转子44的外表面50缠绕的第一端和围绕旋转的工作件(未显示)缠绕的第二端。为了维持环形皮带98横向对齐，转子44的外表面50可包括一对皮带固定突片88，如图1所示。
图7显示了BACM 10的第二实施方式，其设计成给车辆的至少一个轮子提供动力。除修改的圆筒46和添加轮子附接结构100之外，构成第二实施方式的所有元件类似于上述实施方式。
如图7所示，轮子附接结构100包括圆筒46、轮辋112和轮胎134。
圆筒46具有内表面48和外表面50。内安装突片102从外表面50并邻近于筒46的左边缘54地向外延伸。突片102具有外侧104和内侧106，带螺纹的安装螺柱108从内侧106向内延伸。
轮辋112具有内表面114和外表面116。具有外侧120和内侧122的外安装突片118从内侧114向下延伸。内安装突片102的内侧106与外安装突片118的外侧120界面接合。外安装突片118还具有孔124，孔124的尺寸被制定成当螺母60拧到安装螺柱108上时接纳将突片102、118两者固定的带螺纹的安装螺柱108。轮辋112还具有在每个轮辋端128上的、与轮胎134的轮胎缘132界面接合的轮胎安装结构130。
尽管详细地描述了且在附图中绘画地显示了本发明，但是本发明不限于这种细节，因为在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对本发明作出许多变化和修改。例如，马达轴和齿轮组件可容易地附接到圆形转子44以传递动力。而且，BACM 10可被修改成通过驱动转子44并由定子12产生三相电压而作为发电机。另外，BACM 10主要地设计成利用单个不导电的定子12和单个转子44起作用，其利用多个永磁体56。也可采用具有围绕公共的单个轴同轴地对准和定位的多个定子12和转子44的设计。利用该设计，可利用如可用空间所允许的最大数量的磁体56和布线32来提供高动力输出。因此，本公开内容被描述成涵盖可在权利要求的表述和范围内的任何和所有的修改和形式。
Claims (18)
1.一种无刷交流马达(10)，包括：
a)圆形定子(12)，所述圆形定子由塑料制成并具有：
(1)外表面(14)，所述外表面具有多个纵向延伸的布线凹口(36)，
(2)左侧中间表面(16)，多个电线附接结构(18)和一体的中心突起(20)从所述左侧中间表面(16)延伸，以及
(3)右侧表面(34)，多个电线附接结构(18)从所述右侧表面(34)延伸，其中与所述定子(12)的纵向轴线平行地缠绕的多根绝缘电线(32)围绕所述附接结构(18)并在所述附接结构(18)之间且插入所述纵向布线口(36)中，其中所述电线(32)的端部离开所述马达(10)并终止于交流电源(180)，
b)圆形转子(44)，所述圆形转子的尺寸被制定成可围绕所述圆形定子(12)的所述外表面(14)旋转，所述转子(44)具有：
(1)内表面(48)，所述内表面具有纵向地附接至其的多个永磁体，所述多个永磁体等距地间隔开且具有交替的北(N)极和南(S)极，
(2)外表面(50)，
(3)右边缘(52)，
(4)左边缘(54)，
(5)右侧圆形冷却板(64)，所述右侧圆形冷却板附接到所述圆形转子(44)的所述右边缘(52)，以及
(6)左侧圆形板(74)，所述左侧圆形板具有周边边缘(76)，所述周边边缘(76)与圆筒(46)的所述内表面(48)间隔开，且所述左侧圆形板(74)具有中心孔(78)，所述中心孔(78)的尺寸被制定成可附接在位于所述转子上的所述中心突起(20)上，
c)轴承(80)，所述轴承具有与所述转子(44)的内表面(48)界面接合的周边边缘(82)，以及
d)环形皮带(98)，所述环形皮带具有围绕所述圆形转子(44)的外表面(50)缠绕的第一端和围绕旋转的工作件缠绕的第二端。
2.如权利要求1所述的无刷交流马达，其中所述左侧圆形板的所述周边边缘还具有螺线管腔，电动的弹簧加载的螺线管被插入并附接到所述螺线管腔内，所述电动的弹簧加载的螺线管的尺寸被制定成与围绕所述圆筒的所述内表面定位的多个锁定腔中的一个接合，其中当电力被施加到所述螺线管时，所述螺线管缩回以允许所述转子旋转，相反地，当不施加电力时，所述螺线管被置于其延伸位置中，以锁定所述转子。
3.如权利要求1所述的无刷交流马达，其中所述转子、右侧圆形冷却板、左侧圆形板和所述马达支撑杆由选自金属或塑料的材料制成，其中该塑料进一步选自聚苯撑、聚酰胺-酰亚胺和聚醚酰亚胺。
4.如权利要求1所述的无刷交流马达，其中所述轴承包括永久地润滑的钢球轴承。
5.如权利要求1所述的无刷交流马达，其中所述马达以由单相电源、两相电源或三相电源构成的输入源来操作，其中输入电源的频率与所述转子的旋转速度成比例地同步。
6.如权利要求1所述的无刷交流马达，其中所述中心突起还具有末端，终止于所述圆形定子的界限内的杆支撑腔从所述末端延伸，其中刚性附接的马达支撑杆插入所述腔中，所述马达支撑杆为所述无刷交流马达提供了结构整体性和稳定性。
7.一种无刷交流马达(10)，包括：
a)圆形定子(12)，所述圆形定子具有：
(1)外表面(14)，所述外表面具有多个纵向延伸的布线凹口(36)，
(2)左侧中间表面(16)，多个电线附接结构(18)和一体的中心突起(20)从所述左侧中间表面(16)延伸，所述中心突起(20)具有：
(a)末端(22)，
(b)电线离开槽(24)，以及
(c)杆支撑腔(26)，所述杆支撑腔从所述末端(22)延伸且终止于所述定子(12)内，并且具有沿所述杆支撑腔(26)的表面(30)纵向地延伸的键槽(28)，
(3)右侧表面(34)，多个电线附接结构(18)从所述右侧表面(34)延伸，其中与所述定子(12)的纵向轴线平行地缠绕的多根绝缘电线(32)围绕所述附接结构(18)并在所述附接结构(18)之间且插入所述纵向布线口(36)内，其中所述电线(32)的端部通过所述电线离开槽(24)插入且终止于交流电源(180)处，
b)马达支撑杆(38)，所述马达支撑杆的尺寸被制定成可插入所述杆支撑腔(26)内，所述杆(38)具有沿其外表面的纵向的键突片(40)，所述纵向的键突片(40)的尺寸被制定成与位于所述杆支撑腔(26)上的所述键槽(28)界面接合，其中所述键槽(28)和所述键突片(40)的组合将所述马达支撑杆(38)和所述定子(12)维持在固定位置中，
c)圆形转子(44)，所述圆形转子的尺寸被制定成围绕所述圆形定子(12)的所述外表面(14)旋转，所述转子(44)包括圆筒(46)，所述圆筒(46)具有：
(1)内表面(48)，
(2)外表面(50)，
(3)右边缘(52)，
(4)左边缘(54)，
(5)多个永磁体(56)，所述多个永磁体通过附接装置纵向地附接到所述圆筒(46)的所述内表面(48)，其中所述磁体(56)还围绕所述圆筒(46)等距地间隔开，且具有交替的北(N)极和南(S)极，
(6)多个冷却空气出口(62)，所述多个冷却空气出口围绕所述圆筒间隔开，
(7)右侧圆形冷却板(64)，所述右侧圆形冷却板具有一直径，使得其周边边缘(66)通过附接装置附接到所述筒(46)的所述边缘(52)，所述冷却板(64)还具有多个向内的翅片(72)，当所述马达(10)运行时，所述多个向内的翅片(72)产生冷却空气的流入，
(8)左侧圆形板(74)，所述左侧圆形板具有一直径，使得其周边边缘(76)与所述圆筒(46)的所述内表面(48)间隔开，并且所述左侧圆形板具有螺线管腔(77)和中心孔(78)，所述中心孔(78)的尺寸被制定成配合在位于所述定子(12)上的所述中心突起(20)上并且附接到所述中心突起(20)，
(9)多个锁定腔(58)，所述多个锁定腔围绕所述圆筒(46)的所述内表面(48)等距地间隔开，其中每个腔(58)的中心线与对应的所述磁体(56)的N极或S极的中心线对齐，其中该对齐建立了转子起始点，该转子起始点用于通过电子控制单元来确定所述转子(44)是在顺时针方向上旋转还是在逆时针方向上旋转，
(10)电动的弹簧加载的螺线管(42)，所述螺线管插入所述左侧圆形板(74)的所述周边边缘(76)上的所述螺线管腔(77)内，其中所述螺线管(42)被定位成与围绕所述圆筒(46)的所述内表面(48)设置的多个锁定腔(58)中的一个接合，其中当所述螺线管(42)被提供供电时，所述螺线管(42)被置于缩回位置以允许所述转子(44)旋转，相反地，当所述螺线管(42)不被提供供电时，所述螺线管(42)被置于延伸位置以锁定所述转子(44)，
d)轴承(80)，所述轴承具有一直径，使得其周边边缘(82)与所述圆筒(46)的所述内表面(48)界面接合，其中所述轴承(80)通过右侧定位环(84)和左侧定位环(86)而横向地保持在适当位置，
e)马达支架(90)，包括：
(1)基部(92)，所述基部具有用于附接到工作表面的装置，以及
(2)一体的竖直部分(94)，所述竖直部分具有配合在位于所述圆形定子(12)上的所述中心突起(20)上的孔(96)，所述竖直部分(94)具有用于附接到所述中心突起(20)的所述末端(22)的装置，以及
f)环形皮带(98)，所述环形皮带具有围绕所述圆形转子(44)的所述外表面(50)缠绕的第一端和围绕旋转的工作件缠绕的第二端。
8.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中所述定子由选自聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、尼龙、酚醛树脂和聚氨酯的不导电材料构成。
9.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中所述电线附接结构选自销钉、钩、开口孔眼和一对压缩弹簧。
10.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中所述电线离开槽的尺寸被制定成容纳三相布线。
11.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中由所述锁定腔的中心线和对应的所述磁体的N或S极的中心线建立了固定的相对位置，其中所述固定的相对位置建立了转子起始点，初始电流能够由所述转子起始点确定，所述初始电流建立了所述转子的旋转方向。
12.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中所述永磁体选自铝镍钴合金、陶瓷、钐钴和钕-铁-硼。
13.如权利要求12所述的无刷交流马达，其中用于将所述磁体附接到所述圆形转子的所述内表面的所述装置包括耐热粘合剂。
14.如权利要求13所述的无刷交流马达，还包括在所述圆形转子的所述内表面上的磁体间隔物或磁体凹槽，所述磁体间隔物或磁体凹槽固定所述磁体并维持所述磁体对齐。
15.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中用于将所述右侧圆形冷却板与所述支架的所述竖直部分附接的所述装置包括带螺纹的螺栓。
16.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中在所述转子的所述外表面上设置有维持所述环形皮带横向对齐的一对皮带固定突片。
17.如权利要求7所述的无刷交流马达，其中所述交流电源选自单相电源、两相电源和三相电源，其中所述交流电源的频率与所述转子的旋转速度成比例地同步。
18.一种无刷交流马达(10)，包括：
a)圆形定子(12)，所述圆形定子具有：
(1)外表面(14)，所述外表面具有多个纵向延伸的布线凹口(36)，
(2)左侧中间表面(16)，多个电线附接结构(18)和一体的中心突起(20)从所述左侧中间表面(16)延伸，所述中心突起(20)具有：
(a)末端(22)，
(b)电线离开槽(24)，
(c)杆支撑腔(26)，所述杆支撑腔从所述末端(22)延伸且终止于所述圆形定子(12)内，并且具有沿所述杆支撑腔(26)的表面(30)纵向地延伸的键槽(28)，
(3)右侧表面(34)，多个电线附接结构(18)从所述右侧表面(34)延伸，其中与所述定子(12)的纵向轴线平行地缠绕的多根绝缘电线(32)围绕所述附接结构(18)并在所述附接结构(18)之间且插入所述纵向布线凹口(36)内，其中所述电线(32)的端部通过所述电线离开槽(24)插入且终止于交流电源(180)处，
b)马达支撑杆(38)，所述马达支撑杆的尺寸被制定成可插入所述杆支撑腔(26)内，所述杆(38)具有插入车辆结构(184)内的外端且具有沿其外表面的纵向键突片(40)，所述纵向键突片(40)的尺寸被制定成与位于所述杆支撑腔(26)上的所述键槽(28)界面接合，其中所述键槽(28)和所述键突片(40)的组合将所述马达支撑杆(38)维持在固定位置中，
c)圆形转子(44)，所述圆形转子的尺寸被制定成围绕所述圆形定子(12)的所述外表面(14)旋转，所述转子(44)包括圆筒(46)，所述圆筒(46)具有：
(1)内表面(48)，
(2)外表面(50)，
(3)右边缘(52)，
(4)左边缘(54)，
(5)多个永磁体(56)，所述多个永磁体通过附接装置纵向地附接到所述圆筒(46)的所述内表面(48)，其中所述磁体(56)还围绕所述圆筒(46)等距地间隔开，且具有交替的北(N)极和南(S)极，
(6)多个冷却空气出口(62)，所述多个冷却空气出口围绕所述圆筒间隔开，
(7)右侧圆形冷却板(64)，所述右侧圆形冷却板具有一直径，使得其周边边缘(66)通过附接装置附接到所述筒(46)的所述右边缘(52)，所述冷却板(64)还具有多个向内的翅片(72)，当所述马达(10)运行时，所述多个向内的翅片(72)产生冷却空气的流入，
(8)左侧圆形板(74)，所述左侧圆形板具有一直径，使得其周边边缘(76)与所述筒(46)的所述内表面(48)间隔开，所述板(74)具有螺线管腔(77)和中心孔(78)，所述中心孔(78)的尺寸被制定成配合在位于所述定子(12)上的所述中心突起(20)上并附接到所述中心突起，
(9)多个锁定腔(58)，所述多个锁定腔围绕所述圆筒(46)的所述内表面(48)等距地间隔开，其中每个腔(58)的中心线与对应的所述磁体(56)的N或S极的中心线对齐，其中该对齐建立了转子起始点，该转子起始点用于通过电子控制单元来确定所述转子(44)是在顺时针方向上旋转还是在逆时针方向上旋转，
(10)电动的弹簧加载的螺线管(42)，所述螺线管插入所述左侧圆形板(74)的所述周边边缘(76)上的所述螺线管腔(77)内，其中所述螺线管(42)被定位成与围绕所述圆筒(46)的所述内表面(48)设置的多个锁定腔(58)中的一个接合，其中当所述螺线管(42)被供电时，所述螺线管(42)被置于缩回位置以允许所述转子(44)旋转，相反地，当所述螺线管(42)不被供电时，所述螺线管(42)被置于延伸位置以锁定所述转子(44)，
d)轴承(80)，所述轴承具有一直径，使得其周边边缘(82)与所述转子(44)的所述内表面(48)界面接合，其中所述轴承(80)通过右侧定位环(84)和左侧定位环(86)而横向地保持在适当位置，
e)轮子附接结构(100)，包括：
(1)圆筒(46)，所述圆筒具有内表面(48)和外表面(50)，其中具有外侧(104)和内侧(106)的内安装突片(102)从所述外表面(50)且邻近于所述左边缘(54)地向外延伸，其中带螺纹的安装螺柱(108)从所述内侧(106)向内延伸，以及
(2)轮辋(112)，所述轮辋具有内表面(114)和外表面(116)，其中具有外侧(120)和内侧(122)的外安装突片(118)从所述内侧(114)向下延伸，其中所述内安装突片(102)的所述内侧(106)与所述外安装突片(118)的所述外侧(120)界面接合，其中所述外安装突片(118)还具有孔(124)，所述孔(124)的尺寸被制定成接纳所述带螺纹的安装螺柱(108)，当螺母(60)被拧到所述安装螺柱(108)上时所述安装螺柱(108)将所述突片(102、118)两者固定，其中所述轮辋(112)还具有在每个轮缘端(128)上的与轮胎(134)的轮胎缘(132)界面接合的轮胎安装结构(130)。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120530 |