一种具有高精度速度反馈的轮毂电机及其电动平衡车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机领域，更具体地，涉及一种具有高精度速度反馈的轮毂电机及其电动平衡车。
【背景技术】
[0002]轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式。
[0003]电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilizat1n)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动轮毂电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。
[0004]由于电动平衡车通过轮毂电机执行运动控制，因此对轮毂电机的运转控制提出了更高的要求。然而，现在轮毂电机多采用霍尔开关进行速度测量，每一个磁场变化时输出2个信号，因此其速度的检测精度不能达到的高精度控制要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题在于克服上述轮毂电机的不足，提供一种具有高精度速度反馈的轮毂电机，所述轮毂电机能够输出高精度的速度检测信号。
[0006]本实用新型的另一目的在于提供一种设有上述具有高精度速度反馈的轮毂电机的电动平衡车。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种具有高精度速度反馈的轮毂电机，包括转子、定子、磁体、编码器、端盖；所述定子的外圆周上设有绕线组和编码器；所述转子上设有磁体；所述编码器为磁性编码器。
[0009]本实用新型所述轮毂电机的绕线组通电时，绕线组磁场与磁体磁场作用，使转子转动。当转子转动时，编码器感应磁场变化，输出检测信号。一个磁场变化时，编码器能输出1024、2018或4096个等信号，大幅提高轮毂电机的速度控制精度。
[0010]所述磁性编码器的原理是通过磁感应器件，利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，对变化的磁性材料的角度进行测量。
[0011]进一步地，所述编码器选自AS5145、AS5048、Avago AEAT-6600-T16 等型号。
[0012]进一步地，所述编码器的个数为I个以上，优选地，所述编码器为3个。
[0013]为了便于安装编码器和提高检测的精度，进一步地，所述定子上设有安装编码器的凹槽，所述编码器朝向磁体的一侧。
[0014]进一步地，所述端盖固定于定子或转子上。当端盖固定于定子/转子上，端盖通过轴承与转子/定子连接。
[0015]进一步地，所述转子与轮毂连接，获得了高效的传动效果且简化了轮毂电机的结构设计。
[0016]进一步地，所述轮毂电机还设有电机轴，所述电机轴与定子连接。
[0017]本实用新型所述轮毂电机可以选自无轴轮毂电机，进一步地，所述定子为空心圆环形，所述定子的内部设置电机控制器或电池等，有效地减少了轮毂电机的尺寸。
[0018]一种设有所述具有高精度速度反馈的轮毂电机的电动平衡车，所述编码器与电动平衡车的控制器连接。所述编码器将检测到的磁场变化信号或电机转速信号等，输出至电动平衡车的控制器，使得控制器获得高精度的轮毂电机的运转情况，利于对电动平衡车进行精确控制，提高运行的稳定性和可靠性。
[0019]进一步地，所述电动平衡车设有I或2个所述轮毂电机。其中设有2个所述轮毂电机的电动平衡车，控制器需分别获取各个编码器的信号，对各个轮毂电机进行精确控制。
[0020]与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是:
[0021]所述轮毂电机中设置在定子上的编码器感应磁场变化，输出检测信号。一个磁场变化时，编码器能输出1024、2018或4096个等信号，大幅提高轮毂电机的速度控制精度。
[0022]所述电动平衡车能够获得轮毂电机输出的磁场变化信号或电机转速信号等，使得控制器获得高精度的轮毂电机的运转情况，利于对电动平衡车进行精确控制，提高运行的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0023]图1为所述轮毂电机的局部示意图；
[0024]图2为所述轮毂电机的轴向截面图；
[0025]图3为所述轮毂电机的侧视图；
[0026]图4为实施例2所述轮毂电机的侧视图；
[0027]图5为设有2个所述轮毂电机的电动平衡车的侧视图；
[0028]图6为设有I个所述轮毂电机的电动平衡车的立体图。
[0029]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
【具体实施方式】
[0030]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0031]实施例1
[0032]如图1?3所示，一种具有高精度速度反馈的轮毂电机，包括转子1、定子2、磁体3、编码器4、端盖5。定子2的外圆周上的齿槽设有绕线组6。转子I上设有磁体3;编码器4设置于绕线组6上。编码器4为磁性编码器，具体可选自AS5145、AS5048、AvagoAEAT-6600-T16 等型号。
[0033]本实用新型所述轮毂电机可以选自无轴轮毂电机，具体地，定子2为空心圆环形，定子2的内部设置电机控制器或电池等，有效地减少了轮毂电机的尺寸。
[0034]本实施例中轮毂电机的绕线组6通电时，绕线组磁场与磁体磁场作用，使转子I转动。当转子I转动时，编码器4感应磁场变化，输出检测信号。一个磁场变化时，编码器4能输出1024、2018或4096个等信号，大幅提高轮毂电机的速度控制精度。
[0035]为了便于安装编码器和提高检测的精度，定子2上设有安装编码器4的凹槽，编码器4朝向磁体3的一侧。
[0036]本实施例中，编码器4的个数为3个。转子I与轮毂连接，获得了高效的传动效果且简化了轮毂电机的结构设计。
[0037]端盖4固定于定子2上，端盖4通过轴承与转子I连接。
[0038]实施例2
[0039]本实施例是本实用新型的另外一种实施方式。本实施例与实施例1的不同之处在于，轮毂电机还设有电机轴7，电机轴7与定子2连接，如图4所示。
[0040]实施例3
[0041]如图5?6所示，一种设有上述具有高精度速度反馈的轮毂电机的电动平衡车，其设有I或2个所述轮毂电机。其中设有2个所述轮毂电机的电动平衡车，控制器需分别获取各个编码器的信号，对各个轮毂电机进行精确控制。
[0042]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，包括转子、定子、磁体、编码器、端盖；所述定子的外圆周上设有绕线组和编码器；所述转子上设有磁体；所述编码器为磁性编码器。2.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述编码器的个数为I个以上。3.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述定子上设有安装编码器的凹槽，所述编码器朝向磁体的一侧。4.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述转子与轮毂连接。5.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述端盖固定于定子或转子上。6.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述定子为空心圆环形，所述定子的内部设置电机控制器和/或电池。7.根据权利要求1所述具有高精度速度反馈的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机还设有电机轴，所述电机轴与定子连接。8.一种设有权利要求1?7任意一项所述具有高精度速度反馈的轮毂电机的电动平衡车，其特征在于，所述编码器与电动平衡车的控制器连接。9.根据权利要求8所述电动平衡车，其特征在于，所述电动平衡车设有I或2个所述轮毂电机。
【专利摘要】本实用新型涉及电机领域，更具体地，涉及一种具有高精度速度反馈的轮毂电机及其电动平衡车。所述轮毂电机包括转子、定子、磁体、编码器、端盖；定子的外圆周上设有绕线组和编码器；转子上面附有磁体；编码器为磁性编码器。编码器感应磁场变化，输出检测信号。一个磁场变化时，编码器能输出1024、2018或4096个等信号，大幅提高轮毂电机的速度控制精度。一种设有所述轮毂电机的电动平衡车，编码器与电动平衡车的控制器连接。编码器将检测到的磁场变化信号或电机转速信号等，输出至电动平衡车的控制器，使得控制器获得高精度的轮毂电机的运转情况，利于对电动平衡车进行精确控制，提高运行的稳定性和可靠性。
【IPC分类】B60L15/00, H02K7/14, B62K11/00, H02K7/10, H02K11/00, B62M7/12
【公开号】CN204633534
【申请号】CN201520254054
【发明人】吴细龙, 邓应铖, 吴珑璁
【申请人】东莞易步机器人有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月24日