一种电动车专用无刷电的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种结构简单，高效节能且节省材料的一种电动车专用无刷电机。包括定子总成和转子总成，转子总成的永磁体，据磁场基理按一定间隔排列。定子总成通过过桥原理计算角度所得斜槽。本实用新型一种电动车专用无刷电机比高速无刷有齿电机结构简单，无需各种减速齿轮，离合器，其转动噪声小。采用集中绕组的紧密排布方式，比分布绕组永磁无刷电机节省铜线30％左右；无长线跳接，能有效提高线材利用率，比分数槽集中绕组式电机节省铜线15％左右；根据磁场机理将N、S极按照一定间隔排列，有效解决磁钢自身的磁短路现象；比分数槽集中绕组电机节省使用25％左右的材料。
【专利说明】一种电动车专用无刷电机
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及无刷电机，尤其涉及一种电动车专用无刷电机。
【背景技术】
[0002]电动自行车已普及到千家万户，部分生产厂家靠挖空心思拿出各种各样“新样式”来吸引广大消费者的眼球，而电机电路却千篇一律，一直停留在前几年的技术层面上。
[0003]现有的电动车基本上使用锂电池作为电动车的电源，锂电车难以推广，除了锂离子动力电池容量小，产能低，价格高，消费者难以接受外，高能耗电机在锂电车上，锂电池组超2C以上超性能放电，致使锂电池组未老先衰，寿命缩短。因此，高能耗电机在锂电车上也是锂电池的慢性杀手。而电动车电机是锂电车的最大耗能装置，电机做的不好会成为了锂电车难以推广的罪魁祸首。
[0004]早期使用的电动车电机大部分都采用永磁无刷电机，利用分数槽进行集中绕组。分数槽集中绕组主要为了解决电机极对数多，电机槽数少之间的矛盾，同时减少转矩脉动，使电动车行驶尽量平稳。但分数槽集中绕组涡流损磁铁损比较大，不适合弱磁控制。分数槽集中绕组虽能减少“齿槽效应”，但是以牺牲电机的部分效率为代价的；同时分布绕组永磁无刷电机，定子端部铜线跨距较大，线圈直流阻抗大，线损增加，铜材浪费严重。而高速无刷有齿电动车电机虽然高效节能，但其内部结构复杂，成本高，减速机构需要定期保养，且燥声大维修麻烦。
[0005]永磁无刷电机的外转子磁钢N极S极又是一块接一块的紧挨表贴，因为与电机定子之间存在一定的间隙，磁铁自身必然形成“磁短路”现象。永磁体的滥用，会使国内的稀土材料资源早日牯竭的，同时永磁无刷电机使用磁性能较高的稀土永磁体，稀土永磁体的价格较高，占电机成本的百分比较大，永磁体的用量在电机的用料程度上影响着永磁电机的成本。
[0006]综上所述，电动车电机既要高效节能，又要材料节省，才能有利于电动车行业的健康发展。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，高效节能且节省材料的一种电动车专用无刷电机。
[0008]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0009]一种电动车专用无刷电机，包括定子总成和转子总成，所述定子总成内的定子和转子总成内的转子的数量比为3: 2，所述转子总成由间隔排列的转子磁钢构成，相邻两个转子磁钢的N极与S极相互靠近，所述相邻两个转子磁钢的间距根据磁场机理得出；所述定子总成定子铁芯，定子绕组和机座，所述定子绕组根据磁场机理机密排布在所述定子铁芯上，每两个相邻的定子绕组保持相等的间距，每相邻的两个所述定子绕组间设有通过过桥原理计算角度所得的斜槽；所述定子总成安装在转矩脉动最小的位置。
[0010]作为优选，所述转子总成包括34个转子，所述定子总成包括51个定子。
[0011]作为优选，所述转子总成包括36个转子，所述定子总成包括54个定子。
[0012]作为优选，所述转子总成包括42个转子，所述定子总成包括63个定子。
[0013]作为优选，所述定子绕组由铜导线绕制而成，所述相邻定子绕组间通过短线连接。
[0014]作为优选，所述定子绕组的线路的铜导线绕制完成后将三根总线从固定轴中引出。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]I)本实用新型所述一种电动车专用无刷电机比高速无刷有齿电机结构简单，无需各种减速齿轮，离合器，其转动噪声小。
[0017]2)本实用新型所述一种电动车专用无刷电机采用集中绕组的紧密排布方式，比分布绕组永磁无刷电机节省铜线30%左右。
[0018]3)本实用新型所述一种电动车专用无刷电机采用集中绕组紧密排布，无长线跳接，能有效提高线材利用率，比分数槽集中绕组式电机节省铜线15%左右。
[0019]4)本实用新型所述一种电动车专用无刷电机根据磁场机理将N、S极按照一定间隔排列，有效解决磁钢自身的磁短路现象，与分数槽集中绕组永磁无刷电机相比，节省了25%左右的磁钢。
[0020]5)本实用新型所述一种电动车专用无刷电机的定子斜槽角度通过过桥原理计算，取转矩脉动与电机效率的最佳切入点，使本实用新型所述一种电动车专用无刷电机的转矩脉动最小，电机效率最高。
[0021]6)本实用新型电动车专用无刷电机，能使用单层集中绕组增加线圈的电感量，使本实用新型电动车专用无刷电机具有软特性。还能适合山区丘陵地区电动车电机使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型所述一种电动车专用无刷电机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0024]实施例一:
[0025]如图1所示，一种电动车专用无刷电机，包括定子总成和转子总成，定子总成内设有51个定子，所述转子总成内设有34个转子，转子总成由间隔排列的转子磁钢构成，相邻两个转子磁钢的N极与S极相互靠近，相邻两个转子磁钢的间距根据磁场机理得出；定子总成定子铁芯，定子绕组I和机座2，定子绕组I根据磁场机理机密排布在定子铁芯上，每两个相邻的定子绕组I保持相等的间距，每相邻的两个定子绕组I间设有通过过桥原理计算角度所得的斜槽；定子总成安装在转矩脉动最小的位置。
[0026]定子绕组I由铜导线绕制而成，相邻定子绕组I间通过短线连接。定子绕组I的线路的铜导线绕制完成后将三根总线3从机座2上的固定轴中引出。
[0027]下面列出具体的数据将本实用新型所述一种电动车专用无刷电机与市面上的其他电机进行对比分析:
[0028]I)将本实用新型一种电动车专用无刷电机装在电动车上，与某品牌专利电机电动车实际骑行对比:
[0029]两车同时使用天能4814锂电池，整车配重40公斤，骑行者配重75公斤，使用GPS自行车码表，同样的路面同样的环境骑行对比；
[0030]结果:本实用新型一种电动车专用无刷电机最高车速28.8码，工作电流7.8A，同样耗电电流比某品牌专利电机电动车增速3.6码。
[0031]跟某品牌专利电机电动车同速行驶(25.2码)，本实用新型集中绕组电机省电1.6A左右。
[0032]环境温度24°C左右，本实用新型节能省材电机连续工作2个多小时温升明显比某品牌专利电机温升还低(用手触摸就可以感觉到)。
[0033]结论:本实用新型集中绕组电机，中低速(10-15码)工作电流比某品牌专利电机电动车节电1-1.2A。
[0034]本实用新型一种电动车专用无刷电机，使用高电压驱动限速运转更节能。
[0035]本实用新型节能省材集中绕组电机，即节省材料，又节能降耗，利用原电机生产设备稍加改动既可系列批量生产，社会效益巨大。节能降耗，与国际接轨，批量走出国门，才是中国电动车的发展趋势！
[0036]实施例二:
[0037]本实施例与实施例一的方案基本相同，区别在于定子总成内包含54个定子，转子总成内包含36个转子。
[0038]实施例三:
[0039]本实施例与实施例一的方案基本相同，区别在于定子总成内包含64个定子，转子总成内包含42个转子。
[0040]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动，将间隔排列的永磁体、过桥斜槽定子总成应用在电动车上的，或可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【权利要求】
1.一种电动车专用无刷电机，其特征在于:包括定子总成和转子总成，所述定子总成内的定子和转子总成内的转子的数量比为3: 2，所述转子总成由间隔排列的转子磁钢构成，相邻两个转子磁钢的N极与S极相互靠近，所述相邻两个转子磁钢的间距根据磁场机理得出；所述定子总成定子铁芯，定子绕组(I)和机座(2)，所述定子绕组(I)根据磁场机理机密排布在所述定子铁芯上，每两个相邻的定子绕组(I)保持相等的间距，每相邻的两个所述定子绕组(I)间设有通过过桥原理计算角度所得的斜槽；所述定子总成安装在转矩脉动最小的位置。
2.根据权利要求1所述的一种电动车专用无刷电机，其特征在于:所述转子总成包括34个转子，所述定子总成包括51个定子。
3.根据权利要求1所述的一种电动车专用无刷电机，其特征在于:所述转子总成包括36个转子，所述定子总成包括54个定子。
4.根据权利要求1所述的一种电动车专用无刷电机，其特征在于:所述转子总成包括42个转子，所述定子总成包括63个定子。
5.根据权利要求1所述的一种电动车专用无刷电机，其特征在于:所述定子绕组(I)由铜导线绕制而成，所述相邻定子绕组(I)间通过短线连接。
6.根据权利要求4所述的一种电动车专用无刷电机，其特征在于:所述定子绕组(I)的线路的铜导线绕制完成后将三根总线(3)从固定轴中引出。
【文档编号】H02K1/16GK204179901SQ201420653639
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】赵国军 申请人:赵国军