本发明专利技术公开了一种永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，包括转子组件（１），定子组件（２），端盖（３）、主轴（４），和３个霍尔元件（５），以其转子磁钢数为４０个，且沿轮毂内圈圆周布置；定子槽数为４５个，两槽间隔电角度为１６０°；三相绕组每相线圈数各为１５个，且以等同量分设在５个分区，三相绕组分别依次嵌装在定子槽内，构成５个单元电机；每分区每相线圈数为３个，位于１个分区内的三相线圈共有９个；三相绕组每相的１５个线圈，在５个分区内的排布数均为３个，且顺沿定子槽连续布置为主要特征，具有结构合理，工艺性能好，机械性能好和电机效率高，噪音小，生产成本低和经济效益好等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种7la兹三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，属 于电动枳4支术。
技术介绍
本专利技术所述电动自行车轮毂电机，主要是指电才A4几壳内径为228mm左 右，定子外径为198mm左右的电动自行车轮毂电机。这一所述电机目前市 场销量比较大。所述已有电动自行车轮毂电机的结构|*1,转子磁钢数为46个，定 子槽数为51个，两槽间隔电角度为162.253° ,由5个分区构成5个单元电 机，每相线圈数为17个，每分区每相线圈数为3. 4个。由于每相线圏数不可能是非整数，而为了凑成整数，因此每相每分区的 线圏数是不相等的，以致电机的每一相的5个分区的磁场是不均匀分布在定 子圆周的，也就是说磁场是不均匀的。已有技术的每相17个线圈在5个分区 内的排布凄U::A相线圈的排布是4、 4、 3、 3、 3;B相线圈的排布是3、 3、 3、 4、 4;C相线圈的排布是3、 4、 4、 3、 3。在星形六状态A、 B两相导通时，A、 B两相分布在电;f几定子圆周10个 分区的磁场强y!A不均匀的，且这个所述不均匀是随驱动器的电流分配而在 电机定子表面动态变化的。这就会对电机产生一个旋转变动的偏心磁拉力。 另夕卜，由于线圈总数为51个，而分布在5个分区中的三相线圏的个数也是不 等的，其中4个分区的线圏圈数为10个，1个分区的线圈圈数为11个，也 就是说5个分区的磁场强度更是不均匀的。上述两种情况对电机所产生的偏 向磁拉力，会使电机工作时产生周期性噪音，而且还会影响其4;a成性能和机 械效率，某些电动自行车运行时电机会发出"嗡、嗡"的声音。再说，其单元电积^yi是其定子槽数和磁钢数的最大公约数。由于已有 技术的槽数51和磁钢数46两者不存在公约数，因而3个霍尔元件不宜均匀 布置在一个分区中。如果要布置在定子周围，那么必须将A相霍尔元件布置 在第l槽处，而将B相霍尔元件布置在第34槽处，将C相霍尔元件布置在第 17槽处。霍尔元件如此不均匀分布，无疑霍尔元件的排布很不紧凑，工艺性 较差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种磁路结构合理，才咸性能好和电机效率高，电机噪 音小的永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，以克服已有技术 的不足。本专利技术实现其目的的技术构想是，采用相关绕组与磁钢优化设计软件， 针算出优化定子槽数和磁钢数等^it，使已有技术的尾位有小数点的M, 改进为整数，并使每个分区内的每相线圈数的排布数相同，从而令M区磁 场强度一致，霍尔元件布置紧凑，生产工艺简^更，生产效率才是高，实现本发 明的目的。基于上述构想，本专利技术实现其目的的技术方案是 一种永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，包括转子组件， 定子组件，端盖、主轴，和3个霍尔元件，其创新点在于a、 转子磁钢数为40个，且沿轮毂内圈圓周布置；b、 定子槽数为45个，两槽间隔电角度为160。；c、 三相绕组每相线圈数各为15个；每相15个线圈以等同量^i殳在5 个分区，且三相绕组分别依次嵌装在定子槽内，构成5个单元电机；每分区 每相线圈数为3个，位于1个分区内的三相线圏共有9个；d、 三相绕组^^目的15个线圈，在5个分区内的排布数均为3个；且顺 沿定子槽连续布置。由以上所给出的4支术方案，结合本专利技术技术构想所描述的内容可以明了 。 本专利技术实现了其所要实现的目的。;^专利技术iii^长，所用3个霍尔元件布置在一个单元电机周围，且间隔3个定 子槽均匀^^布；相邻霍尔元件的间隔电角^ 120° 。;^专利技术莊张，所述石辦P^:4H5MW翁闪。4^局限于此。上述技术方案得以实施后，与6^^支料目比，本专利技术具有如下突出的实质性 特点和錄进步。(1) 定*数与4H^辦,e^^理。本专利技术由于每相线圈的磁场分布和 ^目线圈的磁场分布均匀。不存在不均匀磁场，因而不会对电机产生偏向石對立力。 电才;ii^行平稳，不会产生"嗡、嗡"作响的p絲。(2) 三相绕组的线圈排布完全一致。本专利技术由于其A、 B、 C三相线圏 在5个分区内的排布均为3、 3、 3、 3、 3。也即是说，在每个分区内的三相 绕组都是3个，且都是顺时针方向绕制的。在生产过程中，A相绕组只^ 绕制3个线圈后，相隔6个定子槽再绕制3个线圈，再相隔6个定子槽，重 复绕制3个线圈…。直至每相绕制5组线圈即可，且其它B、 C二相的绕法 都是如此。这样既简单可记，又加工方i更，有效避免了由于线圈绕制错误所造成的废品，提高了生产工效。(3) 大幅度提高生产效率，节减生产成本。本专利技术由于将定子槽数由已 有的51槽，减少到45槽，这不^f旦可比已有4支术节省定子才几加工时间，而且 还可以节省6个线圈绕制时间。据对比测算，^A^每8小时可多绕制2只定 子线圈。以日产3000台定子计算，在不增员的条件下，4>年可以增产14.4 万台定子，节约费用54万元，取 彈明显的经济效益。(4) 有效提高成品合格率，降^i4修率。这主M现在保证线圈绕制方 向正确无误上。如果已有技术电机的A相第一分区第一个绕组的起始线圈， 是顺时针方向绕制的，那么其B相和C相的第 一分区第 一个绕组的起始线圈， 是逆时针方向绕制的。而其其他分区第一个绕组的起始线圈的绕制方向，就 完全不一样，其中并无规岸可循。在其实际生产过程中，所述绕制方向，完 全要靠操作人员凭记忆掌握。这就不可避免地^t成电机因线圏绕向错误而 报废或返〗奮等质量问题。而本专利技术由于其每相每一分区的绕制方向都是一样 的。因而有效保证了制成品的质量。(5) 霍尔件布置合理方便，工作可靠。由于本专利技术的单元电机的三相线 圈线为9个，因而每个霍尔元件可以布置在一个单元电机的圓周，且均匀正 确地布置在3个槽内。即3个霍尔元件间隔3个定子槽布置，其间隔电角度为 120° ,而且3个霍尔元件相隔距离不大，非常适合与霍尔元件接线板焊接。 且每个霍尔元件通过磁钢相邻两个磁极的中缝(磁缝)时，霍尔元件的电势 改变才及性时间，正好是该相第一分区第一个绕组从一个极性转换到另一个不 同极性需要转换的时间，因此电机的换向效果，相对于将霍尔元件布置在不 同分区内的已有技术要好。因而本专利技术的电机振动，功率损库毛等，都比已有 技术小，装备本专利技术的电动自行车的续行距离明显延长。附图说明图l是吏明一种具体实施方式的结构示意图； 图2是图1的右视图(1/2部分)；图中所示6为霍尔元件接线板； 图3是;^专利技术的一种电路图。 具体实施例方式以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本专利技术作进一步说明。具体实施方式，请解读附图1~3。一种永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，其电积4/L壳内 径在228mm左右，定子外径在198mm左右；包括转子组件l,定子组件2， 端盖3、主轴4,和3个霍尔元件5，且按通常的结构方式组装。而转子石兹钢 数为40个，且沿轮毂内圈圓周布置；定子槽数为45个，两槽间隔电角度为 160° ;三相绕组每相线圈数各为15个；每相15个线圈以等同量^i殳在5个分区，且三相绕组分别依次嵌装在定子槽内，构成5个单元电机；每分区 每相线圈数为3个，位于1个分区内的三相线圈共有9个；三相绕组每相的 15个线圈，在5个分区内的排布数均为3个；且顺沿定子槽连续布置。3个 霍尔元件5布置在一个单元电机周本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机，包括转子组件（１），定子组件（２），端盖（３）、主轴（４），和３个霍尔元件（５），其特征在于： ａ、转子磁钢数为４０个，且沿轮毂内圈圆周布置； ｂ、定子槽数为４５个，两槽间隔电角 度为１６０°； ｃ、三相绕组每相线圈数各为１５个；每相１５个线圈以等同量分设在５个分区，且三相绕组分别依次嵌装在定子槽内，构成５个单元电机；每分区每相线圈数为３个，位于１个分区内的三相线圈共有９个； ｄ、三相绕组每相的１５个线圈 ，在５个分区内的排布数均为３个，且顺沿定子槽连续布置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈迎，邱国平，何雪荣，
申请(专利权)人：常州市裕成富通电机有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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