專利名稱：電動自行車用釹鐵硼無刷電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通工具用的驅(qū)動裝置。
已經(jīng)公開的電動自行車驅(qū)動用電動機(jī)，大多采用的是間接驅(qū)動，即將盤式或長形電動機(jī)安裝在自行車中軸附近。經(jīng)減速后，通過鏈條驅(qū)動后輪或前輪，這種傳動方式使車體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、車身長、重量重，而且車身重心前移，車把靈敏度低，整車載荷集中，從而對車架要求較高。再者由于減速箱的存在，傳動噪聲很大，又由于都采用有刷電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行時(shí)換向火花產(chǎn)生電磁干擾。并且電刷壽命有限。此外，在已公開的后輪直接驅(qū)動用的電動機(jī)中，是串激有刷直流電動機(jī)與減速齒輪做成一體或者是無刷電動機(jī)與線路做成一體，它的磁鋼采用厚度為6mm以上的鐵氧體磁性材料，電機(jī)體積大，將驅(qū)動線路與電機(jī)做成一體的無刷電動機(jī)，盡管整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，但給電機(jī)維修帶來不便。同時(shí)由于電機(jī)升溫的存在，給電子元器件的篩選提出了較高的要求，也不利于電機(jī)散熱，這些都是不可取的地方。
參考文獻(xiàn)中國專利公報(bào)登載的實(shí)用新型專利申請說明書CN 85 201 783U本實(shí)用新型為了克服上述驅(qū)動器的缺點(diǎn)，提供了一種采用第三代稀土永磁材料釹鐵硼制成的外轉(zhuǎn)子式永磁無刷直流電動機(jī)，直接驅(qū)動電動自行車的后輪，并且，實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)、飛輪、漲閘一體化結(jié)構(gòu)，驅(qū)動線路與電動機(jī)分離，解決了上述電機(jī)存在的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型用第三代永磁材料釹鐵硼作磁極(9)，它與機(jī)殼(1)、端蓋(4、10)等組成外轉(zhuǎn)子，自行車車條安裝在機(jī)殼的凸緣上，內(nèi)定子由定子鐵心(2)、繞組(3)、軸(7)、電子換向器(12.13)、軸承(6)、飛輪(15)、漲閘(5)、引出線等11部分組成。本實(shí)用新型的磁極制成瓦形或者平板形，磁極厚度為2～6mm，磁極的磁鋼內(nèi)、外徑有等曲率與不等曲率兩種結(jié)構(gòu)。磁鋼粘貼在機(jī)殼的內(nèi)表面。磁極(9)為6～12對極。內(nèi)定子鐵心(2)用硅鋼片迭制而成，為了節(jié)省硅鋼片及減輕重量，把硅鋼片制成環(huán)狀，硅鋼片的中空部分鑄鋁，(11)與軸(7)聯(lián)結(jié)。同時(shí)，鑄鋁還起著固定硅鋼片的作用。電子換向裝置包括光電耦合和高頻耦合兩種形式。光電開關(guān)或高頻感應(yīng)線圈(12)安裝在內(nèi)定子的支撐筋上。擋光盤或反應(yīng)盤(13)安裝在左端蓋(10)內(nèi)側(cè)，并可調(diào)節(jié)。擋光盤的槽數(shù)與磁極的對數(shù)相同。擋光盤的遮光部分與透光部分的比為21。左端蓋(10)與右端蓋(4)為薄鋼板拉伸件或鑄鋼件。左端蓋(10)外側(cè)的內(nèi)凹處安裝國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)飛輪(15)，因此左右端蓋不能互換。在內(nèi)定子鐵心(2)的槽內(nèi)嵌放由高強(qiáng)度聚脂柒包圓銅線制成的繞組(3)。
本實(shí)用新型控制部分，采用PWM方式。我們在這種控制方式中采用了多諧振蕩器，該控制系統(tǒng)包括位置信號檢測、斬波調(diào)速、功率放大和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制等，控制原理圖示于圖2。
實(shí)施例1選用釹鐵硼磁鋼做成8對瓦型磁鋼的磁極，端蓋(4.10)為薄板拉伸件，磁極粘貼在機(jī)殼上，并隨機(jī)殼一起轉(zhuǎn)動。采用光電換向，光電開關(guān)(12)固定在定子鐵心中心部分鑄鋁(11)筋的側(cè)面。擋光盤(13)固定在端蓋(10)的內(nèi)側(cè)。軸(7)與內(nèi)定子鐵心(2)通過鑄鋁(11)連成一體。軸(7)的中心有一個(gè)半通孔，用于引出電源及控制線(14)。端蓋(4)具有兩個(gè)外凸節(jié)、一個(gè)內(nèi)凹處部位，內(nèi)凹部位安裝國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)漲閘(5)，端蓋(10)具有兩個(gè)外凸部位，一個(gè)內(nèi)凹部位，中心處的外凸部位安裝國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)飛輪(15)，如

圖1所示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)緊湊，采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)漲閘與飛輪，使用、安裝、維修方便。整機(jī)重量輕。它使電動自行車車體載荷均布，傳動部分無噪聲。由于采用了釹鐵硼永磁材料，提高了電機(jī)效率，使電瓶充一次電所能運(yùn)行的公里數(shù)增加。減小了電機(jī)體積。任何一種尺寸的自行車輪按裝該電機(jī)結(jié)構(gòu)都很協(xié)調(diào)、美觀。電機(jī)調(diào)速采用如上所述的PWM系統(tǒng)，在PWM調(diào)速系統(tǒng)中利用多諧振蕩器以后，有速比大的特點(diǎn)，可將電機(jī)速度從零1調(diào)至百分之百。
權(quán)利要求1.一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電動自行車用釹鐵硼無刷電動機(jī)，內(nèi)定子含有定子鐵心、繞組、軸承、電子換向裝置、軸等，調(diào)速采用利用了多諧振蕩器的PWM系統(tǒng)，外轉(zhuǎn)子由機(jī)殼、端蓋與磁極等組成，其特征在于磁極(9)為6～12對，定子由環(huán)形硅鋼片疊制而成(2)，其中空部分鑄鋁(11)與軸(7)聯(lián)結(jié)，電子換向裝置有光電式或高頻耦合式兩種結(jié)構(gòu)，電源及控制線從軸的中孔引出。
2.按權(quán)利要求1所述的電動自行車用無刷電動機(jī)，其特征在于磁極(9)是用釹鐵硼永磁材料制成。
3.按權(quán)利要求1所述的電動自行車用無刷電動機(jī)，其特征在于磁極(9)的形狀是瓦型或者是平板型。
4.按權(quán)利要求1所述的電動自行車用無刷電動機(jī)，其特征在于端蓋(4)的內(nèi)凹處安裝國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)漲閘(5)，端蓋(10)的外凸處安裝國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)飛輪(15)。
5.按權(quán)利要求1所述的電動自行車用無刷電動機(jī)，其特征在于擋光盤或磁反應(yīng)盤(13)的槽數(shù)與磁極(9)對數(shù)相同，擋光盤遮光部分與透光部分的比為21，實(shí)現(xiàn)小角度重疊導(dǎo)通。
專利摘要本實(shí)用新型開辟了電動自行車電動機(jī)應(yīng)用釹鐵硼之先例。通過合理的設(shè)計(jì)，使整機(jī)更為實(shí)用。該電動機(jī)的磁極(9)為6～12對，定子由環(huán)形硅鋼片疊制而成，其中空部分鑄鉛(11)與軸(7)聯(lián)結(jié)，電子換向裝置有光電式或高頻耦合式兩種結(jié)構(gòu)，電源及控制線從軸的中孔引出。體積小，重量只有5～7kg，效率高于已公開的同類型低電壓電動機(jī)，漲閘、飛輪與電動機(jī)為一體，使用、維修、生產(chǎn)都非常方便，調(diào)速系統(tǒng)采用PWM方式，速比大，可從零調(diào)至百分之百。
文檔編號H02K1/00GK2054589SQ8920108
公開日1990年3月14日 申請日期1989年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者劉廣龍, 王玉國, 蘇永杰 申請人:中國科學(xué)院三環(huán)新材料研究開發(fā)公司