一种永磁无刷电机及应用该永磁无刷电机的电动单车制造技术

本发明专利技术涉及一种永磁无刷电机及应用该永磁无刷电机的电动单车，该永磁无刷电机包括定子及可相对于所述定子转动的转子。所述电机还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括安装到所述转子的永磁组件以及安装到所述定子的用于感应磁场变化的传感器。所述永磁组件包括永磁环、贴附到永磁环的一个轴向端面的导磁环，所述永磁环与所述导磁环的整体高度沿所述永磁环的周向发生周期性变化。本发明专利技术提供的永磁无刷电机具有定位精度高的优点。

A permanent magnet brushless motor and an electric single car with the permanent magnet brushless motor

The invention relates to a permanent magnet brushless motor and an electric bicycle using the permanent magnet brushless motor. The permanent magnet brushless motor comprises a stator and a rotor which can rotate relative to the stator. The motor also includes a position detection device, and the position detection device includes a permanent magnet assembly installed on the rotor and a sensor for mounting the stator to induce magnetic field change. The permanent magnet assembly comprises a permanent magnet ring and a magnetic guiding ring attached to a axial end face of the permanent magnet ring. The total height of the permanent magnet ring and the magnetic ring ring change periodically along the circumferential direction of the permanent magnet ring. The permanent magnet brushless motor provided by the invention has the advantages of high positioning precision.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁无刷电机及应用该永磁无刷电机的电动单车
本专利技术涉及一种电机，尤其是涉及一种永磁无刷电机及应用该永磁无刷电机的电动单车。
技术介绍
没有机械换向器的电机(也叫无刷电机)通常使用电子换向器来检测电机转子的转动位置、并根据转动位置变换定子的电流方向。电子换向器包括位置检测装置，位置检测装置包括永磁环和传感器，其中，永磁环安装到转子并随着转子转动，传感器用于感应磁场的变化从而检测出转子的转动角度。现有的位置检测装置的检测准确度和/或精度不够，亟需改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种永磁无刷电机及应用该永磁无刷电机的电动单车。本专利技术提供的一种永磁无刷电机，包括定子及可相对于所述定子转动的转子；所述电机还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括安装到所述转子的永磁组件以及安装到所述定子的用于感应磁场变化的传感器；所述永磁组件包括永磁环、贴附到永磁环的一个轴向端面的导磁环，所述永磁环与所述导磁环的整体高度沿所述永磁环的周向发生周期性变化。进一步地，所述永磁环的轴向高度均匀，所述导磁环远离所述永磁环的一侧的轴向端面沿其周向形成有若干个凸起，相邻凸起之间为平滑过度。进一步地，所述永磁环包括沿永磁环周向连续设置的若干个磁极，每个所述磁极与一个所述凸起相对应。进一步地，每个所述磁极的中心与对应的所述凸起的中心对齐，相邻两个磁极的连接处与对应的相邻两个凸起的中心处相对齐。进一步地，每个所述凸起的轴向高度随着电角度的正弦值变化而变化。进一步地，所述电机为外转子电机，所述定子包括中心轴、轴套和至少一个定子单元，所述轴套固定套设到所述中心轴，所述定子单元固定套设到所述轴套。进一步地，所述定子单元包括沿电机轴向叠置的两个定子芯片、夹设于两个定子芯片之间的定子轭以及绕组，所述两个定子芯片、定子轭分别固定套设到所述中心轴；所述绕组绕设于所述定子轭。进一步地，所述定子芯片包括主体部以及沿主体部径向外侧面周向设置的多个定子齿，相邻的两个所述定子齿的中间具有凹槽，所述凹槽的底部靠近主体部的径向内侧面。进一步地，所述凹槽内设有垫板作为磁桥用于部分地隔开相邻的两个所述定子齿。进一步地，所述转子还包括筒状的外壳、分别连接到外壳轴向两端的两个端盖、沿外壳内壁周向交替设置的若干聚磁条以及若干永磁条，所述两个端盖分别安装到所述中心轴，所述永磁条夹设于相邻的两个所述聚磁条之间。进一步地，所述两个端盖的底部分别设有轴承座，所述轴承座内安装有轴承，用于安装到所述中心轴；所述两个端盖的轴承座分别伸入所述轴套两端的轴套凹槽中，其中一个端盖的轴承座的端部安装所述永磁组件。进一步地，其中一个所述端盖的轴承座的端部安装有安装支架，所述永磁组件安装到所述安装支架内；所述安装支架和永磁组件环绕所述中心轴设置。进一步地，所述永磁组件的永磁环的径向外侧面周向间隔设置有多个凹部，所述安装支架内设有安装部，所述安装部具有多个凸部以卡合到所述凹部。进一步地，所述轴套的其中一端的轴套凹槽的底部对应所述永磁组件的位置处安装所述传感器；所述传感器靠近所述永磁组件。进一步地，每个所述聚磁条包括两个相互对称的间隔一定距离的子聚磁条，所述两个子聚磁条相对的两个侧面上分别具有一斜面，所述两斜面形成一开口朝向所述外壳内壁的V型槽，外壳内壁上具有与所述V型槽相卡合的凸楞。进一步地，所述子聚磁条的两个轴向端面分别具有两个凸块，所述凸块靠近所述外壳的内壁，凸块容置在对应的所述端盖底部的环形槽中。进一步地，所述端盖底部的环形槽内设有一固定圈，所述固定圈的径向外侧面抵靠到所述凸块的径向内侧面。本专利技术还提供了一种电动单车，包括车架、安装到车架的从动轮和驱动轮，还包括上述技术方案中任一项技术方案所述的永磁无刷电机，所述电机的定子的中心轴安装到所述车架；所述驱动轮安装到所述转子，所述驱动轮的转动中心轴与所述中心轴重合。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的永磁无刷电机的永磁组件的整体高度沿周向发生周期性变化，提高了电机对转子的位置检测的精度和准确度。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的一种永磁无刷电机的立体示意图；图2是图1的电机的剖视图；图3是图1的电机的定子的立体示意图；图4是图3的定子单元的分解示意图；图5是图1的电机的转子的分解示意图；图6是图5的部分聚磁条和永磁条的平面示意图；图7是图5的部分聚磁条和永磁条的立体示意图；图8是图5的端盖与永磁组件的剖视图；图9是图8的安装部与永磁组件的立体示意图；图10是图9的永磁环与导磁环展开的平面示意图；图11是应用该永磁无刷电机的电动单车的驱动轮骨架与电机的结构示意图；图12是图11的电动单车的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。参照图1和图2，本专利技术提供的一种永磁无刷电机100，其是外转子电机，可应用在电动单车300上。该电机100包括定子20和环绕该定子20的转子50，转子50可转动地安装到定子20，可相对于定子20的中心轴21转动。参照图2和图3，定子20包括中心轴21、轴套22和至少一个定子单元23。轴套22由导磁材料制成，轴套22固定套设到中心轴21定子单元23固定套设到轴套22。本实施例中，定子单元23为三个，以提高转矩平衡度，三个定子单元23沿轴向依次叠置。参照图4，定子单元23包括两个定子芯片24、夹设于两个定子芯片24之间的定子轭25以及绝缘线架31、绕组26。两个定子芯片24、定子轭25分别固定套设到轴套22。定子轭25为环状。绝缘线架31固定套设到定子轭25，并夹设于两个定子芯片24之间，绕组26绕设于绝缘线架31，从而绝缘线架31将绕组26与两个定子芯片24隔离开来。本实施例中，绕组26由扁平状的导线绕制而成。相对于现有的圆形截面的导线，扁平状的导线可提高两个定子芯片24之间的空间利用率，提高电机100的工作效率。定子芯片24大致呈齿轮状，定子芯片24由导磁材料制成。定子芯片24包括主体部27以及沿主体部27径向外侧面周向设置的多个定子齿28，相邻的两个定子齿28的中间具有凹槽29，凹槽29的底部靠近主体部27的径向内侧面。凹槽29内设有垫板30作为磁桥用于部分地开个相邻的两个定子齿28，垫板30由高磁阻且较轻的材料制成，如塑料或塑胶等材料，用于增加磁阻。参照图2、图5、图6和图7，转子50包括外壳51、两个端盖52、聚磁条53和永磁条54。外壳51呈圆筒状，两个端盖52分别通过紧固件安装到外壳51的轴向两端，该紧固件可为螺栓。两个端盖52可转动第安装到轴套22，具体地，两个端盖52的底部分别设有轴承座55，转子通过轴承座55内的轴承56可转动地安装到轴套22，使转子能够相对于轴套22及中心轴21转动。优选地，轴套22的两端分别沿轴向内凹从而形成轴套凹槽22a、22b，两轴承座55分别伸入到轴套凹槽22a、22b中，使结构更紧凑。聚磁条53和永磁条54沿外壳51内壁周向交替设置，永磁条54夹设于相邻的两个聚磁条53之间，永磁条54呈长方体。永磁条54的两个轴向端面与聚磁条53的两个轴向端面平齐，永磁条54靠近外壳51内壁的径向外侧面与聚磁条53靠近外壳51内壁的径向外侧面大致平齐。永磁条54沿转子50的周向极化，且相邻两个永磁条54的极性相反，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁无刷电机，包括定子及可相对于所述定子转动的转子；其特征在于：所述电机还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括安装到所述转子的永磁组件以及安装到所述定子的用于感应磁场变化的传感器；所述永磁组件包括永磁环、贴附到永磁环的一个轴向端面的导磁环，所述永磁环与所述导磁环的整体轴向高度沿所述永磁环的周向发生周期性变化。

【技术特征摘要】
2016.08.10 CN 20161065377961.一种永磁无刷电机，包括定子及可相对于所述定子转动的转子；其特征在于：所述电机还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括安装到所述转子的永磁组件以及安装到所述定子的用于感应磁场变化的传感器；所述永磁组件包括永磁环、贴附到永磁环的一个轴向端面的导磁环，所述永磁环与所述导磁环的整体轴向高度沿所述永磁环的周向发生周期性变化。2.根据权利要求1所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述永磁环的轴向高度均匀，所述导磁环远离所述永磁环的一侧的轴向端面沿其周向形成有若干个凸起，相邻凸起之间为平滑过渡。3.根据权利要求2所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述永磁环包括沿永磁环周向连续设置的若干个磁极，每个所述磁极与一个所述凸起相对应。4.根据权利要求3所述的永磁无刷电机，其特征在于：每个所述磁极的中心与对应的所述凸起的中心对齐，相邻两个磁极的连接处与对应的相邻两个凸起的中心处相对齐。5.根据权利要求3所述的永磁无刷电机，其特征在于：每个所述凸起的轴向高度随着电角度的正弦值变化而变化。6.根据权利要求1所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述电机为外转子电机，所述定子包括中心轴、固定套设到所述中心轴的轴套和固定套设到所述轴套的至少一个定子单元。7.根据权利要求6所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述定子单元包括沿电机轴向叠置的两个定子芯片、夹设于两个定子芯片之间的定子轭以及绕组，所述两个定子芯片、定子轭分别固定套设到所述中心轴；所述绕组绕设于所述定子轭。8.根据权利要求7所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述定子芯片包括主体部以及沿主体部径向外侧面周向设置的多个定子齿，相邻的两个所述定子齿的中间具有凹槽，所述凹槽的底部靠近主体部的径向内侧面。9.根据权利要求8所述的永磁无刷电机，其特征在于：所述凹槽内设有垫板作为磁桥用于部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越，周垂有，王勇，李勇，张玮，
申请(专利权)人：广东德昌电机有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44