推力。
[0053] 进一步地，固定环320可以是由软铁或硅钢等材料制成，即固定环320可以是软铁 环或硅钢环等，而永磁体321固定在固定环320上，从而可以使相邻的两个永磁体321与固 定环320形成类似于U型磁铁，提高轮毂转子32产生的磁场强度。
[0054] 本发明根据实施例四的轮毂电机设计了一种自行车用轮毂电机，该轮毂电机的内 径为260mm，厚度为90mm，使用励磁单元10数量为64个，根据不同的输入功率，测得的参数 如下表1 :
[0059] 上表中：T表示扭矩，单位N. m(牛.米）；n表示转速，单位r/min(转/分钟）；Pout 表示输出功率，单位W(瓦）；U表示电压，单位V(伏）；1表示电流，单位A(安）；Pin表示 输入功率，单位W(瓦）；Eff表示效率，为百分比（％)。
[0060] 一般人体体重在70kg左右，需要轮毂电机的扭矩大约在7N. m ;因而，对于自行车 用轮毂电机，输出扭矩在7N.m左右时，效率越高越节能，电流越低，则发热量热小。由上表 可知，在扭矩为5-10N. m的范围内时，该自行车用轮毂电机的效率为86 %~90 %，且在扭矩 为7N. m时，效率达到88. 8%以上，效率高。另外，在扭矩为5-10N. m的范围内时，该自行车 用轮毂电机的电流仅为3. 474A~6. 86A，而在在扭矩为7N. m时，电流仅为5A左右，即需要 的电流较小，则相应的产生的热小，也更加节能，同时使用寿命也更长。另外，由上表也可以 看出，该轮毂电机的启动电流较小，容易启动。
[0061] 实施例五：
[0062] 请参阅图8, 一种电动机，请一并参阅图1和图4,该电动机包括外壳（图中未示 出）、转轴41、电机转子42和与电机转子42配合的电机定子20b，其中电机定子20b为如实 施例三所述的定子20b。转轴41枢接在外壳上，电机转子42安装在转轴41上，电机定子 20b与电机转子42相配合，并且电机定子20b固定在外壳上。
[0063] 该电动机使用了上述电机定子20b，与现有电动机相比，相同体积、输入电流、功率 下；电机定子20b产生的磁场强度大，电磁转换效率高，电机定子20b与电机转子42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，即提高电动机的效率。
[0064] 由于电机定子20b能产生更强的磁场，则在电动机启动时，需要的启动电流更小， 更易启动。发热量小，相应的，电动机中温度也相对更低，从而可以更好的防止永磁体在高 温下退磁的问题出现，提高电动机的使用寿命。
[0065] 另外，电动机的电机定子20b的励磁单元10的铁芯11相对较小，则可以减小永磁 块423对铁芯11的引力，进而减小在永磁块423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，进而提高电动机的效率；同时还可以降低铁损，进而降低励磁 单元10的发热量。
[0066] 具体地，电机转子42包括安装于转轴41上的支撑架421、固定于支撑架421上的 定位环422和安装在定位环422的相对外侧的若干永磁块423。若干永磁块423为南北极 相间设置，即这些永磁块423中，任意某个永磁块423的磁极与该永磁块423相邻的另一个 永磁块423的磁极刚好相反。提高磁场利用率，更好的驱动转子42转动。
[0067] 进一步地，与上述实施例四中轮毂转子32的结构原理相同，各永磁块423的宽度 与励磁单元10的厚度相近，即各永磁块423的宽度可以等于或略大小励磁单元10的厚度， 从而使各永磁块423与励磁单元10可以形成更多对磁极，提高电机定子20b与电机转子42 间磁场强度，增加电动机的推力。
[0068] 进一步地，定位环422可以是由软铁或硅钢等材料制成，即定位环422可以是软铁 环或硅钢环等，而永磁块423固定在定位环422上，从而可以使相邻的两个永磁块423与固 定环形成类似于U型磁铁，提高转子42产生的磁场强度。总体来说，实施例五的电机转子 42与实施例四的轮毂转子32的结构类似，不再累赘。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种励磁单元，包括铁芯和缠绕在所述铁芯上的线圈；其特征在于：所述铁芯呈 "一"字型板状；所述线圈至少为四层；每层所述线圈为多匝，每层相邻两匝所述线圈并排且 相贴靠；相邻两层所述线圈中：外层的所述线圈缠绕在与该外层的所述线圈相对的内层的 所述线圈上，并且最内层的所述线圈缠绕在所述铁芯上，各层所述线圈的缠绕方向相同。2. 如权利要求1所述的励磁单元，其特征在于，缠绕于所述铁芯上的至少四层所述线 圈由单根导线沿同一方向紧密缠绕而成。3. 如权利要求1所述的励磁单元，其特征在于，所述铁芯上缠绕的各层所述线圈中：相 邻两层所述线圈缠绕的长度相同。4. 如权利要求1所述的励磁单元，其特征在于，还包括粘结相邻两匝所述线圈的耐热 胶，所述耐热胶填充于所述线圈缠绕形成的间隙中。5. 如权利要求1所述的励磁单元，其特征在于，还包括具有绝缘特性的粘接片，所述粘 接片位于最内层的所述线圈与所述铁芯之间，并且所述粘接片粘接于所述铁芯上。6. 如权利要求1-5任一项所述的励磁单元，其特征在于，所述铁芯呈薄板状，所述铁芯 为软铁板或娃钢板。7. 如权利要求6所述的励磁单元，其特征在于，所述铁芯由多层薄片重叠而成。8. -种定子，包括支撑环，其特征在于，还包括若干安装于所述支撑环上的如权利要求 1-7任一项所述的励磁单元，若干所述励磁单元环形阵列于所述支撑环上；沿所述支撑环 的径向：各所述励磁单元的所述铁芯的一端固定于该支撑环上。9. 一种轮毂电机，包括用于支撑车轮胎的外罩壳、枢接于所述外罩壳上的中心轴、安 装于所述中心轴上的支架、安装于所述支架上的轮毂定子和固定于所述外罩壳上的轮毂转 子，所述轮毂转子固定于与所述外罩壳中，其特征在于，所述轮毂定子为如权利要求8所述 的定子。10. -种电动机，包括外壳、枢接于所述外壳中的转轴、安装于所述转轴上的电机转子 和与所述电机转子配合的电机定子，其特征在于，所述电机定子为如权利要求8所述的定 子。
【专利摘要】本发明适用于电机领域，提供了一种电动机、轮毂电机及其定子与励磁单元；该励磁单元，包括铁芯和缠绕在铁芯上的线圈；所述铁芯呈“一”字型板状；所述线圈至少为四层；每层所述线圈为多匝，每层相邻两匝所述线圈并排且相贴靠；相邻两层所述线圈中：相对外层的所述线圈缠绕在相对内层的所述线圈上，并且最内层的所述线圈缠绕在所述铁芯上，各层所述线圈的缠绕方向相同。该励磁单元使用了“一”字型板状铁芯，线圈缠绕更为方便、致密；另外，使用至少为四层的线圈缠绕结构，相比如现有同样体积的励磁绕阻，励磁强度更大，电磁转换效率更高。而使了该励磁单元的定子，能提供更大的励磁强度；使用该定子的电动机和轮毂电机，效率更高，更加节能。
【IPC分类】H02K3/04, H02K3/28, H02K1/18
【公开号】CN105375665
【申请号】CN201410424255
【发明人】张秀祥
【申请人】张秀祥
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月26日