专利名称：电动自行车用的电子调控无刷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力电机，特别是一种用于电动自行车的电子调控直流无刷电机。
中国专利号85201783、名称为“用于电动自行车的一体化无刷电机”的实用新型专利，为实现大转矩、低转速，其电机转子由三十对以上的单个磁体组装而成，而且其电机绕组由大功率复合管驱动，控制线路由外电源经降压后供电，故其存在以下不足(1)磁极对数较多，制作工艺复杂，难以实现电机的小型化；(2)由于采用硬磁性永磁材料(如铁氧体)，其磁能积相当小，外特性较差，即当外负载加大时(如电动自行车爬坡运行)，电机转速将显著减低；(3)由于功率管导通时饱和深度不足，故管压降较大，电能损耗较大；(4)仅依靠驱动绕组兼作能量回收，其回收率不足。
本实用新型的目的是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种无摩擦损耗、效率高、可靠性好的电动自行车用的电子调控直流无刷电机。
本实用新型所提出的目的是由以下技术方案来实现的。
本实用新型的转子磁极由永磁磁极及软铁极靴通过导磁底环间隔排列而成，形成磁极环。这样将每个永磁磁极的两个不同极性的磁端面都利用了起来，使整个转子在极数不变的情况下，永磁材料的磁极数量可以减少一半。从而，可以采用高磁能积的稀土磁性材料制作薄型磁极，使电机尺寸大为减小。
如下图1为本实用新型的轴向剖视图。
图2为本实用新型的径向剖视图。
图3为本实用新型的控制线路原理图。
图4为本实用新型安装在电动自行车上的示意图。
下面本实用新型将结合附图对实施例作进一步的描述。
参照图1、图2，电机I由外壳1、U型矽钢片铁芯2、线圈组3、磁极环4、骨架5、控制线路盒6、空心轴7、轴泵8、散热板9和驱动功率管10组成，电机转子I′由磁极环4和支架外壳1构成，电机定子I″主要由U型矽钢片铁芯2、线圈组3及胶木骨架5构成；转子I′通过轴承8与空心轴7相连，电机I的控制线路盒6和驱动功率管10、散热板9分别安装在胶木骨架5的两侧。
在电机转子I′的端面内缘部11的铁磁材料基底上，间隔排列永磁磁极12和软铁极靴13，并通过导磁底环14的沟通形成磁极环4，即如果永磁磁极12的上表面为N磁极，由于导磁底环14的沟通磁路，将永磁磁极12下表面的S磁极延伸到相邻的软铁极靴13的上表面，从而构成磁极极性相间的磁极环4。其中导磁底环14也可以不连续，仅把相邻的永磁磁极12和软铁极靴13构成对状结构即可。永磁磁极12、软铁极靴13和导磁底环14可用粘合剂粘固在转子端面内缘部11上，也可用铆焊的办法固定。
参照图3，在三极管15与三极管16间增加了线圈17，使三极管15的集电极电位始终高于三极管16的集电极一个数值，从而加大推动电流，促进三极管16的饱和深度，减少其管压降损耗。而线圈17又同时串连于线圈18，成为驱动线圈中的一部分，并不带来额外的损耗，线圈19、20和三极管21、22的作用相同。当电机停止驱动，而在外力作用下他动时(比如电动自行车下坡滑行)，二极管23和24导通，线圈25、17和线圈18串联形成自动能量回收线路，同理，线圈26、20、19的作用也相同。线圈25和26可以使能量回收率进一步提高。由于二极管23、24在电机驱动运行时并不导通，因而线圈25、26的存在也不带来额外的损耗。电阻27、二极管28和电阻29、二极管30是三极管16、22的保护线路，线圈18、19和电阻31构成过流保护取样电路。
图中参数列举如下线圈18、19－－φ1.35mm，44匝；线圈17、20－－φ1.35mm，0.8匝；线圈25、26－－φ0.77mm，1匝；线圈32－－φ0.51mm，20匝；三极管16、22－－3DD21；二极管23、24－－1N5404；二极管28、30－－1N4001；电容33－－0.01μF；电容34－－33μF／16V电阻27、29－－10Ω；电阻31－－0.1Ω；发光二极管37－－5GL；三极管38－－3DU5；电阻39－－100Ω；电阻40－－10KΩ。模拟集成电路35——LM339；36——CD4001。
参照图4，电机I安装在电动自行车的后轮41上，42为蓄电池，43为电压指示器。当电机I万一发生故障或不想用电动时，该电动自行车44也可当作普通自行车来使用。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点体积小、功率大、成本低；电机性能好，尤其是外特性得到显著改善；自控能力强，能量得到充分回收，具有较好的社会效益和经济利益。
权利要求1.一种电动自行车用的电子调控无刷电机，其外壳依靠轴承与空心轴相连接而作为转子，并由U型矽钢片铁心、线圈组和胶木骨架组成定子，在该定子上安装有控制线路盒和驱动功率管，线圈组中绕有自动能量回收线圈及过电位复合线圈，其特征是转子I′上的磁极环4由永磁磁极12和软铁极靴13通过导磁底环14间隔排列组成。
2.如权利要求1所述的电子调控无刷电机，其特征是通过导磁底环14构成的永磁磁极12和软铁极靴13对状结构可以不连续排列。
3.如权利要求1所述的电子调控无刷电机，其特征是永磁磁极12、软铁极靴13和导磁底环14可用粘结的方法固定。
4.如权利要求3所述的电子调控无刷电机，其特征是永磁磁极12、软铁极靴13和导磁底环14也可用铆焊固定。
专利摘要本实用新型涉及一种电动自行车用的电子调控无刷电机。现有技术中的同类电机磁极对数较多，难以实现电机的小型化，同时，外特性较差，电能损耗较大。本实用新型的电机转子磁极由永磁磁极和软铁极靴通过导磁底环间隔排列而成，使永磁磁极的用量减少到同类电类的一半；在定子线圈组中设置了过电位复合线圈和自动能量回收线圈。该电机体积小、功率大、成本低、自控能力强、电机性能好，尤其是外特性得到显著改善。
文档编号H02K29/06GK2045555SQ8920020
公开日1989年10月4日 申请日期1988年12月31日 优先权日1988年12月31日
发明者吴文泉, 张玉林 申请人:吴文泉, 张玉林