專利名稱：電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁無刷直流電機(jī)，尤其是涉及一種電動(dòng)自行車專用無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)改良。
車用直流電機(jī)，作為電動(dòng)自行車的心臟部件，日益受到人們的關(guān)注。對(duì)此，有人在1985年，申請(qǐng)了“電動(dòng)自行車電機(jī)(85200713)的實(shí)用新型專利，它采用徑向氣隙外轉(zhuǎn)子無槽的永磁結(jié)構(gòu)，具有磨擦小，強(qiáng)度提高，體積較小等特點(diǎn)，但存在著經(jīng)濟(jì)性欠佳等缺點(diǎn)。
為此，又有人申請(qǐng)了名為“自動(dòng)自行車用釹鐵硼無刷電動(dòng)機(jī)”(專利號(hào)89201082.7)。該電機(jī)的磁極為6～12對(duì)，定子由環(huán)形硅鋼片疊制而成，其中空部分鑄鉛與軸相聯(lián)結(jié)，電子換向裝置采用高頻耦合式等結(jié)構(gòu)，具有體積較小，生產(chǎn)較方便，采用PWM方式調(diào)速，速比較大等特點(diǎn)，但也存在起動(dòng)力矩以及經(jīng)濟(jì)性欠佳等缺陷。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是彌補(bǔ)現(xiàn)在技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，起動(dòng)力距較大，經(jīng)濟(jì)性較好，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)牢固的電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)。
本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)是所述的定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子槽數(shù)之比為3∶2，且在所述的轉(zhuǎn)子的磁鋼外側(cè)設(shè)有保護(hù)套，該保護(hù)套采用非磁性材料(如銅、鋁、塑料等)制成，使該電機(jī)在解決靜態(tài)時(shí)定、轉(zhuǎn)子間因吸力引起電機(jī)起動(dòng)困難的同時(shí)，使均布設(shè)置的各塊永久磁鋼在調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不致因受離心力及其它外力作用而向外摔脫。
為了更好地調(diào)節(jié)、控制電機(jī)輸出的每個(gè)工作特性的一致性和適宜性，可在繞線定子的一側(cè)設(shè)有帶調(diào)節(jié)槽的支架，其上設(shè)有轉(zhuǎn)子位置傳感器。其中，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器可采用霍爾集成電路以及相類似的電路或元器件。
權(quán)利要求3所述的技術(shù)特征是對(duì)本實(shí)用新型上述有關(guān)技術(shù)特征的進(jìn)一步具體限定，即較佳的具體方案是所述定子槽數(shù)為12，轉(zhuǎn)子極數(shù)8；所述的保護(hù)套為截面呈U型的環(huán)狀整體包覆套，且與被包的各磁鋼塊粘接成一體。
權(quán)利要求4或5所記載的技術(shù)特征是根據(jù)權(quán)利要求1或2及權(quán)利要求3記載的技術(shù)特征在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是在測(cè)力傳感器上的結(jié)構(gòu)改良。具體地說，所述的測(cè)力傳感器中的電壓信號(hào)系由一個(gè)與踏板驅(qū)動(dòng)裝置相接觸的電位器檢測(cè)，且所述電位器的變阻塊系由變阻段與恒定阻值段兩部分組成。這樣，使該電動(dòng)車在低速時(shí)(例如測(cè)力傳感器在0～30°的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的范圍內(nèi))，轉(zhuǎn)動(dòng)角度與電位器的阻值變化呈線性相關(guān)；當(dāng)阻值達(dá)到一定值(如1KΩ)時(shí)，電位器的轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)30°以上，甚至達(dá)270°，其電阻值亦保持恒定，由此，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的增力和恒力兩段控制(參見附圖4)。
因此，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，電機(jī)線材較省，起動(dòng)力距受定、轉(zhuǎn)子間吸力的影響較小，且轉(zhuǎn)子制造方便、結(jié)構(gòu)牢固，便于有效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的力距、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子位置等技術(shù)參數(shù)的傳感檢測(cè)和控制等特點(diǎn)，從而提高了電動(dòng)車用電機(jī)的綜合性能，使其滿足了電動(dòng)車在啟動(dòng)、增力、減力、停止等各項(xiàng)操作狀態(tài)時(shí)，有較佳性能的要求。


圖1是一種安裝有本實(shí)用新型所述電機(jī)的電動(dòng)助力自行車的側(cè)面圖。
圖2是本實(shí)用新型的一種主體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子位置傳感器的一種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是測(cè)力傳感器的電壓信號(hào)特性圖。
下面通過實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作具體的描述。
電機(jī)1的機(jī)殼采用前機(jī)殼2和后機(jī)殼3的兩片式結(jié)構(gòu)，在其中央設(shè)有與轉(zhuǎn)子固定成一體的轉(zhuǎn)子軸5，在轉(zhuǎn)子的周圍均布設(shè)有8塊轉(zhuǎn)子磁鋼9，其外呈環(huán)狀，整體包覆有銅合金制成的保護(hù)套7，保護(hù)套7的橫截面呈U型，所述的各轉(zhuǎn)子磁鋼塊與轉(zhuǎn)子可粘接成一體，需要時(shí)，可將其與保護(hù)套粘接成一體(參見附圖2)。
在轉(zhuǎn)子磁鋼9的外圍，設(shè)置繞有線圈的定子鐵芯4，其一側(cè)設(shè)有帶圓弧形調(diào)節(jié)槽的支架8，其上固定設(shè)有霍爾集成電路的位置傳感器6，并由穿過定子鐵芯4的螺栓14和螺母15固定在定子鐵芯4的端面上。松開螺母15，位置傳感器6與支架8一起可沿圓弧狀槽以轉(zhuǎn)子軸5為圓心作移動(dòng)，調(diào)節(jié)霍爾集成電路與定子鐵芯4之間的相對(duì)位置，即可起到調(diào)節(jié)電機(jī)1的工作特征(例如消除電機(jī)啟動(dòng)死點(diǎn))之作用(如附圖3所示)。
本實(shí)用新型所述的電機(jī)1一般可安裝在自行車20的中軸附近，并通過電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23與踏板驅(qū)動(dòng)裝置28相連接，電機(jī)1由設(shè)于鞍座下方的蓄電池22提供電源，并按設(shè)計(jì)的要求對(duì)自行車提供適宜的動(dòng)力。
使用時(shí)，由控制器控制電機(jī)1的啟動(dòng)、增速、減速及停止等工作狀態(tài)。當(dāng)測(cè)力傳感器檢測(cè)到電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)的反作用力矩時(shí)，發(fā)生的電信號(hào)傳遞到單片機(jī)處理后，由控制器向電機(jī)1發(fā)出工作啟動(dòng)和增速的指令。當(dāng)電動(dòng)車的行駛速度達(dá)到預(yù)定的高速范圍時(shí)，此時(shí)的測(cè)速傳感器所檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的處理，由控制器發(fā)出減速及停止的指令，從而達(dá)到測(cè)速傳感器的信號(hào)為理想的最高恒速狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)，包括前后機(jī)殼，繞線定子鐵芯，轉(zhuǎn)子以及電子控制器，其特征在于所述的繞線定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為3∶2，且在所述的轉(zhuǎn)子磁鋼(9)外側(cè)設(shè)有保護(hù)套(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)，其特征是在繞線定子鐵芯(4)的一側(cè)設(shè)有帶調(diào)節(jié)槽的支架(8)，其上設(shè)有轉(zhuǎn)子位置傳感器(6)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)，其特征是所述的定子槽數(shù)為12，轉(zhuǎn)子極數(shù)為8；所述的保護(hù)套(7)為截面呈U型的環(huán)狀整體包覆套；且與被包的各磁鋼塊粘接成一體。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車用永磁無刷直流電機(jī)，其特征在于所述的測(cè)力傳感器中的電壓信號(hào)系由一個(gè)與踏板驅(qū)動(dòng)裝置相接觸的電位器檢測(cè)，且所述電位器電阻滑塊系由變阻段與恒定阻值段兩部分組成。
5.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車用水磁無刷直流電機(jī)，其特征在于所述的測(cè)力傳感器中的電壓信號(hào)系由一個(gè)與踏板驅(qū)動(dòng)裝置相接觸的電位器檢測(cè)，且所述電位器電阻滑動(dòng)系由變阻段與恒定阻值段兩部分組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車專用無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)改良。它系由前、后機(jī)殼,繞線定子鐵芯,轉(zhuǎn)子以及電子控制器等組成。其中所述的繞線定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為3∶2,且在所述的轉(zhuǎn)子磁鋼外側(cè)設(shè)有保護(hù)套。因此,具有電機(jī)結(jié)構(gòu)合理,起動(dòng)力矩較大,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)牢固,制作方便,經(jīng)濟(jì)性能較好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K23/04GK2370610SQ9824675
公開日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1998年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月19日
發(fā)明者沈云寶, 陳立銘, 毛喬民 申請(qǐng)人:杭州金松洗衣機(jī)有限公司