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CN1127192C - 电动车异步型车轮电机 - Google Patents

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CN1127192C
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李格
王国慧
魏英
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Abstract

本发明提供了一种电动车异步型车轮电机。它包括有轴向磁场式异步电机，并安装在车轮上。轴向磁场式异步电机的转子位于定子两端，转子与定子之间分别留有气隙。车轮中心支撑轴上穿套有空心轴。空心轴两端设置有轴承，轴承支撑在中心支撑轴上。转子、定子都穿套在空心轴上。螺纹连接件将空心轴、转子与轮辋连接在一起。本发明具有驱动系统紧凑，驱动效率高，可靠性高，寿命长，成本低等特点，便于电动车产业化。本发明采取的外转子、轴式车轮电机的结构使电机与车轮、车辋溶为一体。

Description

电动车异步型车轮电机
本发明涉及车轮电机技术领域。
在本世纪初发明的内燃机汽车将人类带进现代文明的同时，也污染了人类的环境。在发达国家，空气污染的三分之二来自汽车废气的排放。但是，现代文明已离不开汽车这一方便快捷的交通运输工具。开发零污染的电动车作为下世纪的交通运输工具亦为大势所趋。目前电动车的驱动系统有采用车载直流电机和交流电机驱动的，也有采用车轮电机驱动的。采用车载直流电机和交流电机驱动的，其驱动系统笨重，效率低、寿命短。而目前国内外正在研究的车轮电机主要采用永磁同步式电机，缺点是永磁体太贵，所需要的电源与控制复杂昂贵，影响了电动车的产业化。
本发明的目的在于提供一种效率高，可靠性高，成本低，便于电动车产业化的电动车异步型车轮电机。
本发明采用以下方式实现。
本发明包括有轴向磁场式异步电机，并安装在车轮上。轴向磁场式异步电机的转子位于定子两端，转子与定子之间分别留有气隙。车轮中心支撑轴上穿套有空心轴。空心轴两端设置有轴承，轴承支撑在中心支撑轴上。转子、定子都穿套在空心轴上。螺纹连接件将空心轴、转子与轮辋连接在一起。为了安装方便，本发明的空心轴为断开式结构。
电动车采用本发明电机驱动，相对于采用车载直流电机和交流电机驱动，具有驱动系统紧凑，驱动效率高，寿命长等特点；相对于采用永磁同步式车轮电机驱动，则更加廉价、可靠，更利于电动车的产业化。另外，本发明采取的外转子、轴式车轮电机的结构将使车轮电机更加紧凑，并能使电机与车轮、车辋溶为一体。
机械上，本发明采用轴套式结构，利用牙嵌啮合传递扭矩，不仅有效地保证了装配精度要求(定位尺寸由机加工方法直接得到)，而且减小了体积，保证拆装方便。采用该形式，即使轴承磨损，也能严格保证定、转子之间的平面间隙，有效地延长了轮式电机的寿命。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图1，本发明结构示意图。其中，1-中心支撑轴，2-锁紧螺母，3、17-轴承，4、16-空心轴，5、9、13、15-螺纹连接件，6-轮辋，7、14-转子，8、18-气隙，10-定子，11-轮胎，12-车桥。
附图2，轴向磁场式电机原理简图。其中，13-磁力线。
参见附图，轴向磁场式异步电机的转子(7、14)分别位于定子10的两端，转子(7、14)与定子10之间分别留有气隙(8、18)，车轮中心支撑轴1上穿套有空心轴(4、16)，空心轴为断开式结构。空心轴4的一端设置有轴承3，空心轴16的一端设置有轴承17，轴承(3、17)分别支撑在中心支撑轴1上。转子(7、14)、定子10都穿套在空心轴4上。螺纹连接件5将空心轴4、转子7固定在轮辋6上。螺纹连接件15将空心轴16、转子14固定在一起。螺纹连接件(9、13)将定子10固定在车轿12上。
电机运行时，定子绕组(三相或单相)接通交流电源，产生旋转磁场，使转子(鼠笼型或绕线型)感生电流，产生电磁转矩，使转子旋动，带动轮辋旋转，从而使车轮转动。
本发明电机设计成三相异步、轴向磁场式车轮电机，利用车轮安装电机，使整个驱动系统与目前工业化的车轮内辋有机融为一体，车轮与电机溶为一体。若采用行星齿轮减速，将会使驱动系统的性能进一步提高。
电动车加速与运行时，采用变频器增加频率将蓄电池能量馈入车轮电机的绕组，使电机处于电动机运行状态；减速、刹车时，变频器降低频率将电动车惯性能反馈回蓄电池，使电机处于发电机运行状态。

Claims (2)

1.一种电动车异步型车轮电机，其特征在于它包括有轴向磁场式异步电机，并安装在车轮上，轴向磁场式异步电机的转子[7、14]位于定子[10]两端，转子[7、14]与定子[10]之间分别留有气隙[8、18]，车轮中心支撑轴[1]上穿套有空心轴[4、16]。空心轴两端设置有轴承[3、17]，轴承[3、17]支撑在中心支撑轴[1]上。转子[7、14]、定子[10]都穿套在空心轴上。螺纹连接件[5]将空心轴、转子与轮辋[6]连接在一起。
2.如权利要求1所述的车轮电机，其特征在于所说空心轴是断开式结构。
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