一种磁浮轮毂电机制造技术

本发明专利技术涉及磁浮装置领域，公开一种磁浮轮毂电机。磁浮轮毂电机包括电机轴、壳体、第一驱动单元和第二驱动单元。壳体包括与电机轴同轴的圈体。圈体设有第一磁体阵列和第二磁体阵列。电机轴设有第一线圈阵列和第二线圈阵列。第一磁体阵列和第一线圈阵列与第二磁体阵列和第二线圈阵列分别对应形成第一驱动单元和第二驱动单元。第一磁体阵列包括沿轴向交替的磁化方向相反的两种磁体。第二磁体阵列包括沿周向交替的磁化方向相反的两种磁体，第一线圈阵列包括沿周向的多个设有直流线圈的第一线圈组，直流线圈两端分别对应不同极性的磁体。第二线圈阵列包括沿周向的多个第二线圈组，第二线圈组包括沿周向的三相线圈。本发明专利技术能够实现车轮无接触的转向。

【技术实现步骤摘要】
一种磁浮轮毂电机
本专利技术涉及磁浮装置领域，尤其涉及一种磁浮轮毂电机。
技术介绍
轮毂电机是永磁同步电机中的一种，其在电动车等领域有广泛的应用。轮毂电机包括电机轴和壳体，壳体上设置有圈体，圈体能够间隔套设在电机轴外，且电机轴水平设置并与车辆的车架固定连接，圈体与车轮的内圈固定。目前现有技术中的轮毂电机能够实现圈体与电机轴之间的悬浮以及圈体绕电机轴的轴线转动，保证在直行时，车轮与车架不接触，实现减震效果。但如需完成车辆的转向功能，还需要在车轮与车架之间设置连接件沿车轮的径向扭转车轮，降低了减震效果，且不能避免零件磨损。基于此，亟需一种磁浮轮毂电机用来解决如上提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁浮轮毂电机，实现了车轮无接触的转向，提高了减震效果，且避免了零件磨损，提高了实用性，扩大了磁浮轮毂电机的适用范围。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种磁浮轮毂电机，包括：电机轴；壳体，包括圈体，所述圈体与所述电机轴同轴设置，且所述圈体间隔套设在所述电机轴外；第一驱动单元，包括相对设置的第一磁体阵列和第一线圈阵列，所述第一磁体阵列设置在所述圈体的内壁上，所述第一线圈阵列设置在所述电机轴上；所述第一磁体阵列包括沿所述圈体的轴向交替排布的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体的磁化方向相反；所述第一磁体的磁化方向沿所述圈体的径向背离所述第一线圈阵列；所述第二磁体的磁化方向沿所述圈体的径向指向所述第一线圈阵列；垂直于所述圈体的轴线的同一平面上的所述第一磁体阵列中的磁体的磁化方向相同；所述第一线圈阵列包括多个沿所述电机轴周向排列的第一线圈组，至少两个所述第一线圈组沿所述电机轴的径向相对设置，每个所述第一线圈组均包括至少一个直流线圈，且每个所述直流线圈沿所述电机轴轴线方向的两端分别对应所述第一磁体和所述第二磁体；第二驱动单元，所述第二驱动单元沿所述电机轴的轴向与所述第一驱动单元间隔设置，所述第二驱动单元包括相对设置的第二磁体阵列和第二线圈阵列，所述第二磁体阵列设置在所述圈体的内壁上，所述第二线圈阵列设置在所述电机轴上；所述第二磁体阵列包括沿所述圈体周向交替排布的多个第三磁体和多个第四磁体，所述第三磁体和所述第四磁体的磁化方向相反；所述第三磁体的磁化方向沿所述圈体的径向背离所述第二线圈阵列；所述第四磁体的磁化方向沿所述圈体的径向指向所述第二线圈阵列；所述第二线圈阵列包括多个沿所述电机轴周向排列的第二线圈组，每个所述第二线圈组包括至少一组沿所述电机轴周向排列的三相线圈。优选地，所述磁浮轮毂电机还包括检测组件，所述检测组件包括传感器阵列，所述传感器阵列包括多个霍尔传感器，多个所述霍尔传感器固定在所述电机轴上并沿所述电机轴的周向均布。优选地，所述第一磁体呈环状且与所述圈体同轴，所述第二磁体呈环状且与所述圈体同轴。优选地，所述第三磁体与所述第四磁体沿所述圈体的周向间隔均布。优选地，所述第一线圈阵列包括四个沿所述电机轴周向均布的所述第一线圈组。优选地，所述第二线圈阵列包括四个沿所述电机轴周向均布的所述第二线圈组。优选地，所述第一磁体阵列还包括第五磁体，所述第五磁体位于所述第二磁体和所述第一磁体之间，并且所述第五磁体的磁化方向由所述第一磁体指向所述第二磁体，使所述第一磁体、所述第二磁体和所述第五磁体形成海尔贝克阵列。优选地，所述第二磁体阵列还包括第六磁体，所述第六磁体位于所述第四磁体和所述第三磁体之间，并且所述第六磁体的磁化方向由所述第三磁体指向所述第四磁体，使所述第三磁体、所述第四磁体和所述第六磁体形成海尔贝克阵列。优选地，所述电机轴上还设有多个第一铁芯和多个第二铁芯，所述直流线圈一一对应绕设在所述第一铁芯上，所述三相线圈中的每个线圈一一对应绕设在所述第二铁芯上。优选地，所述第一驱动单元和/或所述第二驱动单元至少设置有两个，所述第一驱动单元与所述第二驱动单元沿所述电机轴的轴向交替设置。本专利技术的有益效果：第一驱动单元中，第一线圈阵列通电后，在第一线圈阵列中两个沿电机轴径向相对设置的第一线圈组产生的磁场的作用下，能够使得第一磁体阵列具有绕圈体的径向旋转的转矩，即圈体能够沿电机轴的径向转动。第二驱动单元中，第二线圈阵列通电后，在第二线圈阵列产生的磁场的作用下，能够使得第二磁体阵列具有绕电机轴的轴向旋转的转矩及沿电机轴的径向的力，即圈体能够绕电机轴的轴向转动，也能够实现磁浮。本专利技术提供的磁浮轮毂电机实现了圈体与电机轴相对悬浮并转动的同时，又实现了圈体绕电机轴的径向转动。当电机轴水平固定在车架上，圈体固定在车轮的内圈时，本专利技术提供的磁浮轮毂电机实现了车轮无接触的转向，提高了减震效果，且避免了零件磨损，提高了实用性，扩大了磁浮轮毂电机的适用范围。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的磁浮轮毂电机的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的磁浮轮毂电机的部分结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的磁浮轮毂电机的剖视图；图4是本专利技术实施例一提供的磁浮轮毂电机的第一驱动单元的结构示意图图；图5是本专利技术实施例一提供的磁浮轮毂电机的第二驱动单元的结构示意图图；图6是本专利技术实施例一提供的第一驱动单元的第一种驱动情形的示意图；图7是本专利技术实施例一提供的第一驱动单元的第二种驱动情形的示意图；图8是本专利技术实施例一提供的第一驱动单元的第三种驱动情形的示意图；图9是本专利技术实施例一提供的第二驱动单元的第一种驱动情形的示意图；图10是本专利技术实施例一提供的第二驱动单元的第二种驱动情形的示意图；图11是本专利技术实施例一提供的第二驱动单元的第三种驱动情形的示意图；图12是本专利技术实施例二提供的磁浮轮毂电机的结构示意图。图中：10、电机轴；20、壳体；201、圈体；202、封盖；1、第一磁体阵列；11、第一磁体；12、第二磁体；13、第五磁体；2、第一线圈阵列；21、直流线圈；3、第二磁体阵列；31、第三磁体；32、第四磁体；33、第六磁体；4、第二线圈阵列；41、三相线圈；411、U相线圈；412、V相线圈；413、W相线圈；5、霍尔传感器。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁浮轮毂电机，其特征在于，包括：/n电机轴(10)；/n壳体(20)，包括圈体(201)，所述圈体(201)与所述电机轴(10)同轴设置，且所述圈体(201)间隔套设在所述电机轴(10)外；/n第一驱动单元，包括相对设置的第一磁体阵列(1)和第一线圈阵列(2)，所述第一磁体阵列(1)设置在所述圈体(201)的内壁上，所述第一线圈阵列(2)设置在所述电机轴(10)上；/n所述第一磁体阵列(1)包括沿所述圈体(201)的轴向交替排布的第一磁体(11)和第二磁体(12)，所述第一磁体(11)和所述第二磁体(12)的磁化方向相反；/n所述第一磁体(11)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向背离所述第一线圈阵列(2)；/n所述第二磁体(12)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向指向所述第一线圈阵列(2)；/n垂直于所述圈体(201)的轴线的同一平面上的所述第一磁体阵列(1)中的磁体的磁化方向相同；/n所述第一线圈阵列(2)包括多个沿所述电机轴(10)周向排列的第一线圈组，至少两个所述第一线圈组沿所述电机轴(10)的径向相对设置，每个所述第一线圈组均包括至少一个直流线圈(21)，且每个所述直流线圈(21)沿所述电机轴(10)轴线方向的两端分别对应所述第一磁体(11)和所述第二磁体(12)；/n第二驱动单元，所述第二驱动单元沿所述电机轴(10)的轴向与所述第一驱动单元间隔设置，所述第二驱动单元包括相对设置的第二磁体阵列(3)和第二线圈阵列(4)，所述第二磁体阵列(3)设置在所述圈体(201)的内壁上，所述第二线圈阵列(4)设置在所述电机轴(10)上；/n所述第二磁体阵列(3)包括沿所述圈体(201)周向交替排布的第三磁体(31)和第四磁体(32)，所述第三磁体(31)和所述第四磁体(32)的磁化方向相反；/n所述第三磁体(31)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向背离所述第二线圈阵列(4)；/n所述第四磁体(32)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向指向所述第二线圈阵列(4)；/n所述第二线圈阵列(4)包括多个沿所述电机轴(10)周向排列的第二线圈组，每个所述第二线圈组包括至少一组沿所述电机轴(10)周向排列的三相线圈(41)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种磁浮轮毂电机，其特征在于，包括：
电机轴(10)；
壳体(20)，包括圈体(201)，所述圈体(201)与所述电机轴(10)同轴设置，且所述圈体(201)间隔套设在所述电机轴(10)外；
第一驱动单元，包括相对设置的第一磁体阵列(1)和第一线圈阵列(2)，所述第一磁体阵列(1)设置在所述圈体(201)的内壁上，所述第一线圈阵列(2)设置在所述电机轴(10)上；
所述第一磁体阵列(1)包括沿所述圈体(201)的轴向交替排布的第一磁体(11)和第二磁体(12)，所述第一磁体(11)和所述第二磁体(12)的磁化方向相反；
所述第一磁体(11)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向背离所述第一线圈阵列(2)；
所述第二磁体(12)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向指向所述第一线圈阵列(2)；
垂直于所述圈体(201)的轴线的同一平面上的所述第一磁体阵列(1)中的磁体的磁化方向相同；
所述第一线圈阵列(2)包括多个沿所述电机轴(10)周向排列的第一线圈组，至少两个所述第一线圈组沿所述电机轴(10)的径向相对设置，每个所述第一线圈组均包括至少一个直流线圈(21)，且每个所述直流线圈(21)沿所述电机轴(10)轴线方向的两端分别对应所述第一磁体(11)和所述第二磁体(12)；
第二驱动单元，所述第二驱动单元沿所述电机轴(10)的轴向与所述第一驱动单元间隔设置，所述第二驱动单元包括相对设置的第二磁体阵列(3)和第二线圈阵列(4)，所述第二磁体阵列(3)设置在所述圈体(201)的内壁上，所述第二线圈阵列(4)设置在所述电机轴(10)上；
所述第二磁体阵列(3)包括沿所述圈体(201)周向交替排布的第三磁体(31)和第四磁体(32)，所述第三磁体(31)和所述第四磁体(32)的磁化方向相反；
所述第三磁体(31)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向背离所述第二线圈阵列(4)；
所述第四磁体(32)的磁化方向沿所述圈体(201)的径向指向所述第二线圈阵列(4)；
所述第二线圈阵列(4)包括多个沿所述电机轴(10)周向排列的第二线圈组，每个所述第二线圈组包括至少一组沿所述电机轴(10)周向排列的三相线圈(41)。


2.根据权利要求1所述的磁浮轮毂电机，其特征在于，所述磁浮轮毂电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晨阳，姜龙滨，龚威，杨晓峰，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31