[实用新型]汽车无刷直流电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，特别是一种汽车无刷直流电动机。

背景技术

当前汽车工业已成为我国经济发展新的增长点。增长速度之快，出人意料。在今后数十年内，汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力，是新型工业化的支柱产业。然而，汽车工业的发展也带来了严重污染和燃油能源消耗过多的两大问题。而对于我国汽车拥有量的增加，这些矛盾就更加突出。据有关资料介绍，2000年我国进口燃油7000万吨，预计2010年后超过1亿吨，相当世界上第一大产油国科威特一年总产量。国家环保中心预测2010年尾气排放占空气污染源的64％。显然，加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业，将会给我国的能源安全和环境保护造成巨大影响。因此积极发展电动汽车是节约能源消耗、减少污染的重要措施之一。

电动汽车公害少，节约石油消耗，结构简单，维修容易，使用寿命长，受到世界各国的青睐。永磁无刷直流电动机与相同功率的其他类型的电动机相比，体积小，质量轻，在质量、效率、价格等方面有相当明显优势，永磁无刷电动机没有电刷和滑环等零件，结构更简单，性能更可靠，环境适应性好，更加适合作为电动汽车的驱动电动机。由于采用方波供电，在相同的峰值电压和峰值电流下，方波电流和方波磁场相互作用产生的转矩要大，所以永磁无刷电动机可以输出较大的电磁转矩，永磁无刷电机效率高，且使用年限较长，具有可以长期不用更换的特点。

但是，目前用于电动汽车的永磁无刷直流电动机，采用的仍然是传统的旋转式电枢的永磁直流电动机，其驱动电动汽车车轮的变速传动机构也一直沿用复杂的齿轮变速传动机构。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、合理，具有节能环保功能的汽车无刷直流电动机。

其技术方案是：一种汽车无刷直流电动机，包括嵌有电枢绕组的电机定子和装有稀土永磁钢的电动机转子，其特征在于：所述电动机转子为车轮的轮毂，轮毂的内径上安装一圈稀土永磁钢；嵌有电枢绕组的电机定子固定在车轮轴上。

其技术效果是：由于将永磁无刷直流电动机直接安装在汽车的轮毂内，因此，其结构紧凑、简单、合理，采用蓄电池供电，具有节能环保功能。同时，通过电气控制即可实现对电动机的调速和由电动机直接驱动车轮，从而省去汽车内复杂的齿轮变速传动机构，使汽车结构也大为简化，质量大为减轻。特别适合对于运行车速较低的各种车辆使用，如城市环保用清扫车、旅游景点的交通用车、工厂车间之间的厂内运输车、高尔夫球场交通车、市内出租车汽车。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A—A剖视图；

图3为三相绕组展开图；

图4为六绕组展开图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种汽车无刷直流电动机，包括嵌有电枢绕组的电机定子和装有稀土永磁钢的电动机转子。电动机转子为车轮1的轮毂2，轮毂铸造而成。在车轮的轮毂内径上安装一圈十二条稀土永磁钢7(钕铁硼磁体)，组成六对磁极。电枢和车轮轴为一体，在轮毂两侧上分别安装端盖3和轴承6。

电动机定子8由0.5mm厚的硅钢片叠合起来.它的外围表面上均匀分布着48个槽，铁芯是装在车轮轴4上的。在槽内嵌有三相或六相绕组5，三相绕组，A—a、B—b、C—c，分别在空间位置互相间隔120⁰，三相绕组的末端a、b、c连接在一起，形成三相星形接法见(图3)。六相绕组A—a、B—b、C—c、D—d、E—e、F—f，分别在空间位置互相间隔60⁰，六相绕组的末端，a、b、c、d、e、f连接在一起，形成六相星形接法。见(图4)。绕组采用单股线径为0.59mm的多股高强漆包线并绕而成。同时采用霍尔元件做每相磁极位置传感器S，分别镶嵌在定子铁芯外围表面上的凹槽内。电动机引线用不同颜色的绝缘导线从车轮轴的中心孔引出与外部的控制器连接。

控制器(电子开关换向器)主要是由集成电路、驱动开关、(PWM)脉宽调制电路、功率场效应管、传感器等组成。当电动机工作时.首先由安放在定子铁芯上的开关型霍尔元件检测到磁极位置，以开关方式发出数字脉冲信号，提供给控制器。控制器得到信息后，集成电路按预先设定的逻辑开关程序.根据传感器(霍尔元件)信号按顺序分别送至相应驱动模块，同时也送入PWM脉宽调制信号.使功率场效应管按时序顺序分别导通和截止.使电枢上的每相绕组得到正负方向变化的电流。形成电子换向。使电枢建立旋转磁场。功率场效应管的导通和截止时间由信号控制(PWM)脉宽调制电路的方波占空比来实现无级调速。