[发明专利]磁悬浮空心轮轴电机

说明书

磁悬浮空心轮轴电机包含机体，外机盖，定子，转子，内机盖，轮轴，外轴承，内轴承，机壳，控制器；机体两端设外机盖，其内设定子、转子、内机盖、轮轴、内轴承，外表面设机壳；控制器设在驾驶室，与定子线圈和电源连接。外机盖轴套内设外轴承，外机盖轴套外壁与车体固定。轮轴设在机体中心，外表面设转子，内端设内机盖、内轴承，外端设外机盖、外轴承，外顶端与车轮固定。定子设在机体内中间位置，内端设内机盖，外端设外机盖，内侧设转子，外侧设机壳；定子槽数个横向环形设在定子外表面，定子内设转子，定子磁场与转子磁场始终保持90°，电能转化效率更高，磁悬浮功能减轻了轴承的摩擦阻力。同时省去了位置感应器和换向器，结构更简单，体积更小，重量更轻。

技术领域

磁悬浮空心轮轴电机属于电机领域，特别涉及一种将磁悬浮电机设置在空心轮轴上的电动汽车行业专 用的驱动装置。

背景技术

目前，时尚流行的轮毂电动汽车与传统汽车相比，省去了离合器、变速箱、传动轴、差速器、 分动器……，结构简单，重量轻，传动效率高，故障率低，维护费用少。但仍存在诸多缺陷与不足： 1、簧下质量重，轮毂转动惯量大及振动；2、电制动功能差；3、电机面临水、粉尘多种恶劣环境； 4、轮毂空间有限，电机尺寸与功率受限。5、电机轴承摩擦阻力较大。

发明内容

本发明针对轮毂电机的诸多缺陷与不足，研制了一种磁悬浮空心轮轴电机，由空心轮轴电机替 代轮毂电机，解决了轮毂电机簧下质量重，轮毂转动惯量大及振动，电制动功能差，电机面临水、 粉尘多种恶劣环境，和轮毂空间有限，电机尺寸与功率受限诸多问题；由磁悬浮电机替代直流电机， 提高了电能转化利用效率，降低了电机轴承的摩擦阻力。

磁悬浮空心轮轴电机包含：机体(1)，外机盖(2)，定子(3)，转子(4)，内机盖(5)，空心 轮轴(6)，外轴承(7)，内轴承(8)，机壳(9)，控制器(10)；其特征是：机体(1)为圆柱形金属多部件组合体，设为1段或者2段，两端设外机盖(2)，外机盖(2)轴套内设外轴承(7)；机体(1)内设定子(3)、转子(4)、内机盖(5)，空心轮轴(6)，内轴承(8)；机体(1)外表面设 机壳(9)，侧壁上设控制器(10)。2、外机盖(2)为金属构件组合体，一侧为园环形钢板，另一 侧为管形轴套；外机盖(2)2个设在机体(1)两端，内侧设定子(3)、转子(4)，外沿与机壳(9) 两端连接固定；2个外机盖(2)外侧轴套内设2只外轴承(7)，轴套外壁分别与车体连接固定。3、定子(3)由若干磁钢片制成的园环形筒体，定子槽数个横向环形设在定子(3)外表面，或者定子 槽数个纵向设在定子(3)内表面，每个定子槽内都设1组线圈，线圈两端分别与控制器(10)连 接；定子(3)2个分别设在机体(1)2段内，内侧设2个转子(4)，外侧与机壳(9)固定，内端 设2个内机盖(5)，外端设2个外机盖(2)；或者定子(3)1个设在机体(1)1段内，内侧设转 子1个(4)，外侧与机壳(9)固定，外端设2个外机盖(2)。4、转子(4)为永磁材料制成的园环形筒体；转子(4)2个设在空心轮轴(6)2段外表面上，外侧设2个定子(3)，内端设2个内 机盖(5)，外端设2个外机盖(2)；或者转子(4)1个设在空心轮轴(6)1段外表面上，外侧设 1个定子(3)，外端设2个外机盖(2)。5、内机盖(5)为园形金属构件，中心设轴套，轴套内设 内轴承(8)；内机盖(5)2个相邻设在机体(1)内中端，外侧各设1个定子(3)、1个转子(4)， 外沿与机壳(9)中端连接固定。6、空心轮轴(6)为圆形钢管体，设为1段或者2段；空心轮轴 (6)2段设在机体(1)2段内，外表面设2个转子(4)，内端与2只内轴承(8)固定，外端与2 只外轴承(7)固定，外顶端分别与2只车轮固定；或者空心轮轴(6)1段设在机体(1)1段内， 外表面设1个转子(4)，外端与2只外轴承(7)固定，外顶端分别与2只车轮固定。7、外轴承(7) 为旋转装置，2只分别设在空心轮轴(6)2段或者1段外端，内旋转模块分别与空心轮轴(6)2 段或者1段外端固定，外旋转模块分别与2个外机盖(2)轴套内壁固定。8、内轴承(8)为旋转 装置，2只分别设在空心轮轴(6)2段内端，内旋转模块分别与空心轮轴(6)2段内端固定，外 旋转模块分别与2个内机盖(5)轴套内壁固定。9、机壳(9)为多棱形金属园筒体，1个设在机 体(1)外表面，两端与2个外机盖(2)外沿连接固定，中端与2个内机盖(5)外沿固定，内侧 与2个或者1个定子(3)固定。10、控制器(10)为小型方盒体，1套设在机体(1)侧壁上，并 与定子(3)线圈和电源连接；控制器(10)由微处理器、传感器、执行器，操作器组成。其功能 为电机的操作协调指挥系统，即启动、停止、制动、正反向旋转、调速……。