电动机、轮毂电机及其定子与励磁单元的制作方法_2

文档序号:9618182阅读:来源:国知局
2缠绕,再热固于铁 芯11上,使线圈12紧密缠绕在铁芯11上,更易实现自动化生产,方便线圈12缠绕。
[0030] 进一步地,铁芯11上缠绕的线圈12是由单根导线121沿同一方向缠绕而成;即铁 芯11上缠绕的至少四层线圈12是由单根导线121沿同一方向紧密缠绕而成。此处沿同一 方向缠绕特指缠绕导线121时旋转方向相同,如均沿顺时针方向缠绕或均沿逆时针方向缠 绕。将至少四层线圈12由单根导线121缠绕而成,可以尽量降低线圈12的内阻,以降低该 励磁单元10的发热量。优选地,导线121可以使用漆包线,这样,相同直径的导线121,电阻 更低。导线121可以使用铜制导线121,也可以使用铝制导线121等等。
[0031] 进一步地,铁芯11上缠绕的各层线圈12中:相邻两层线圈12缠绕的长度相同。 将相邻两层线圈12缠绕的长度设置相同,则相邻两层缠绕的线圈12的匝线相近,同时各层 线圈12的匝线也相近的。各层线圈12产生的磁场能在铁芯11中更好的叠加,增强磁场强 度。
[0032] 为了使线圈12缠绕紧密,防止线圈12松开,该励磁单元10还包括粘结相邻两匝 线圈12的耐热胶(图中未示出),耐热胶填充于线圈12缠绕形成的间隙中。通过将耐热胶 填充在线圈12缠绕时产生的间隙中,可以将相邻的各匝线圈12粘结起来,以使线圈12始 终保持紧密状态。同时,也方便在外部缠绕制作线圈12。当然另外一些实施例中,线圈也可 以使用自粘线圈。
[0033] 进一步地,该励磁单元10还包括具有绝缘特性的粘接片13,粘接片13位于最内层 的线圈12与铁芯11之间,并且粘接片13粘接于铁芯11上。设置粘接片13,并将粘接片 13设在线圈12与铁芯11之间,可以通过粘接片13牢固将线圈12贴合在铁芯11上,更好 的防止线圈12脱落。另外,在外部制作线圈12,并将线圈12压固或热固套在铁芯11上时, 可以防止铁芯11擦坏或刮坏线圈12的导线121。具体地,粘接片13可以为两面均涂有热 固胶的绝缘纸片等。
[0034] 进一步地,铁芯11呈薄板状,以减小铁芯11的体积,使磁场更为集中;同时,在励 磁单元10体积相同时,可以缠绕更多层线圈12,提高励磁强度。铁芯11可以使用软铁板或 硅钢板,以便在电流断开时,铁芯11能快速消磁。
[0035] 铁芯11由多层薄片重叠而成。以降低铁损中的涡流损耗,进而降低励磁单元10 的发热量;同时也可以方便设计和调节铁芯11的厚度。
[0036] 本实施例的励磁单元10,线圈12层数为四层,在其它实施例中,线圈12层数也可 以为五层、六层或更多层。与现有相同体积的励磁单元10相比,在输入电流相同时,产生的 磁场强度更大,发热量更小,电磁转换效率更高。
[0037] 实施例二:
[0038] 请参阅图3, 一种定子20a,包括支撑环21a和若干励磁单元10。请一并参阅图1, 这些励磁单元10为如实施例一中所述的励磁单元10。这些励磁单元10安装在支撑环21a 的相对外侧面上,并且呈环形阵列设置。沿支撑环21a的径向:各励磁单元10的铁芯11的 一端固定于该支撑环21a上。
[0039] 该定子20a使用了上述励磁单元10,从而在相同大小和输入条件下,即相同的输 入电流下,比现有的定子20a能产生更强的磁力,产生更小的热量,即发热量更小,磁场强 度更强,具有更高的电磁转换效率。与该定子20a配合的转子套在该定子20a上,从而可以 驱动位于该定子20a外围的转子转动。
[0040] 进一步地,支撑环21a为铁环。使用铁环支撑励磁单元10,并将励磁单元10的铁 芯11的一端固定在支撑环21a上,可以使得励磁单元10的相对另一端能输出更强的磁力, 进一步提高该定子20a的电磁转换效率。
[0041] 支撑环21a可以是软铁环,也可以是硅钢环。支撑环21a可以是由和励磁单元10 的铁芯11相同的材料制作。另外,为方便加工制造,可以将励磁单元10的铁芯11与支撑 环21a-体成型制造。同时还可以提高定子20a的强度。
[0042] 实施例三:
[0043] 请参阅图4,本实施例的定子20b,包括支撑环21b和若干励磁单元10。请一并参 阅图1,这些励磁单元10为如实施例一中所述的励磁单元10。本实施例的定子20b与实施 例二的定子20a的区别为:本实施例的定子20b中,各励磁单元10安装在支撑环21b的相 对内侧面上,并且若干励磁单元10呈环形阵列设置。沿支撑环21b的径向:各励磁单元10 的铁芯11的一端固定于该支撑环21b上。
[0044] 该定子20b使用了上述励磁单元10,从而在相同大小和输入条件下,即相同的输 入电流下,比现有的定子20b能产生更强的磁力,产生更小的热量,即发热量更小,磁场强 度更强,具有更高的电磁转换效率。与该定子20b配合的转子设在该定子20b内部,从而可 以驱动位于该定子20b内部的转子转动。
[0045] 本实施例的定子20b的其它结构与实施例二的定子20a的结构相同,在此不再累 赘。
[0046] 实施例四:
[0047] 请参阅图5和图6, 一种轮毂电机,请一并参阅图1和图3,该轮毂电机包括外罩壳 31、中心轴35、支架34、轮毂定子20a和轮毂转子32 ;其中轮毂定子20a为如实施例二中所 述的定子20a。外罩壳31用来支撑车轮胎,外罩壳31与中心轴35枢接,以便外罩壳31能 在中心轴35上转动。支架34安装在中心轴35上,并支撑住轮毂定子20a,具体为支架34 与轮毂定子20a的支撑环相连,以使轮毂定子20a与中心轴35固定相连。轮毂转子32与 外罩壳31相连,以便轮毂定子20a驱动转子32转动时,能带动外罩壳31转动。
[0048] 该轮毂电机使用了上述轮毂定子20a,与现有轮毂电机相比,相同体积和输入条件 下,即相同的输入电流、功率下;轮毂定子20a产生的磁场强度大,发热量更小,电磁转换效 率高,轮毂定子20a与轮毂转子32间产生的推力更大,能产生更大扭矩,承载更大的重量, 输出更高功率,即提高轮毂电机的效率。
[0049] 由于轮毂定子20a能产生更强的磁场,则在轮毂电机启动时,需要的启动电流更 小,更易启动。发热量小,相应的,轮毂电机中温度也相对更低,从而可以更好的防止永磁体 321在高温下退磁的问题出现,提高轮毂电机的使用寿命。
[0050] 另外,轮毂电机的轮毂定子20a的励磁单元10的铁芯11相对较小,则可以减小永 磁体321对铁芯11的引力,进而减小在永磁体321的磁场强度较大时,强磁对铁芯11的引 力作用而降低用电效率的影响,进而提高轮毂电机的效率;同时还可以降低铁损,进而降低 励磁单元10的发热量。
[0051] 请参阅图6和图7,具体地,轮毂转子32包括固定环320和安装在固定环320的相 对内侧的若干永磁体321。固定环320安装在外罩壳31上。若干永磁体321为南北极相间 设置,即这些永磁体321中,任意某块永磁体322的磁极与该永磁体322相邻的另一块永磁 体323的磁极刚好相反。提高磁场利用率,更好的驱动轮毂转子32转动。
[0052] 各永磁体321的宽度与励磁单元10的厚度相近,即各永磁体321的宽度可以等于 或略大小励磁单元10的厚度,从而使各永磁体321与励磁单元10可以形成更多对磁极,提 高轮毂定子20a与轮毂转子32间磁场强度,增加轮毂电机的
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