本發(fā)明涉及一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，屬于特種電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)電動(dòng)滑板車開始走入市場(chǎng)，成為一種新穎的代步交通工具。它從原來(lái)的娛樂(lè)工具逐漸發(fā)展為人們休閑旅游的輔助交通工具。與腳踏滑板車相比電動(dòng)滑板車具有省力，快速，啟動(dòng)時(shí)具有沖浪的感覺(jué)，運(yùn)行時(shí)具有滑翔的感覺(jué)等優(yōu)點(diǎn)。要使電動(dòng)滑板車同時(shí)能快速安全運(yùn)行，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求就很高，由于其所帶的電源有限，對(duì)電機(jī)的效率也有較高的要求。同時(shí)作為一種實(shí)用型的交通工具，要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能承受震動(dòng)、耐受惡劣環(huán)境、可靠性高。

目前專門針對(duì)電動(dòng)滑板車用電機(jī)的專利并不多見(jiàn)，其相關(guān)專利主要集中在電動(dòng)滑板車結(jié)構(gòu)技術(shù)上。例發(fā)明專利申請(qǐng)：一種電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪，專利號(hào)：201210061388.7，公開了一種電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪上的長(zhǎng)徑輪轂電機(jī)一端外殼表層覆蓋固定輪胎，另一端安裝軸承，軸承外端包覆固定輪胎。該發(fā)明功能主要是在電動(dòng)滑板車轉(zhuǎn)向時(shí)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)外兩端的差速，減少輪胎磨損，降低能量消耗。申請(qǐng)?zhí)枮椋?01210195709.2的發(fā)明專利申請(qǐng)：一種電動(dòng)滑板車驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，公開了一種電動(dòng)滑板車驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)置無(wú)刷電機(jī)，省略了大量傳動(dòng)部件，獲得更好的空間利用率，降低了故障率，同時(shí)傳動(dòng)效率也相應(yīng)提高。

本申請(qǐng)的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，在輪轂式驅(qū)動(dòng)電機(jī)的相關(guān)專利中有發(fā)明專利：輪轂電機(jī)，專利號(hào)：200480021062.5，提出一種輪轂電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī)的小徑化、結(jié)構(gòu)緊湊化的同時(shí)，可以進(jìn)行高壓發(fā)電。

本發(fā)明提出了一種電動(dòng)滑板電機(jī)的技術(shù)是定子鐵心有9X個(gè)不均布的定子極，不同外轉(zhuǎn)子鐵心的極弧系數(shù)配合不同的控制方法，以及繞組繞制方法與傳統(tǒng)電機(jī)有著本質(zhì)的區(qū)別。以上技術(shù)使得本發(fā)明的一種電動(dòng)滑板電機(jī)具有高效、可靠性高、易于控制的特點(diǎn)。

目前申請(qǐng)人經(jīng)國(guó)內(nèi)外檢索，尚未檢索到本發(fā)明所涉及一種電動(dòng)滑板電機(jī)針對(duì)電動(dòng)滑板用電機(jī)的高可靠、易于控制的要求所提出一種新型結(jié)構(gòu)的電機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種高可靠、易控制的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)以上功能，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，包括定子鐵心(4)、外轉(zhuǎn)子鐵心(5)、永磁體(3)、電樞繞組(1)和軸(2)，所述外轉(zhuǎn)子鐵心(5)直接固定在電動(dòng)滑板的輪轂上，其特征在于：

外轉(zhuǎn)子鐵心(5)有7X個(gè)均布的轉(zhuǎn)子極，定子鐵心(4)有9X個(gè)不均布的定子極，其中3X個(gè)定子極極弧機(jī)械角為25.7/X度，稱為永磁定子極，3X個(gè)永磁定子極相差120/X度機(jī)械角；

每個(gè)永磁定子極極端固定有永磁體(3)，所有永磁體(3)充磁方向相同；

兩個(gè)永磁定子極之間有兩個(gè)稱為電樞定子極的定子極，電樞定子極的極弧機(jī)械角為17.1/X度；

電樞定子極與相鄰的永磁定子極之間有電樞槽，所述電樞槽槽口的機(jī)械角為21.5/X度；

每個(gè)電樞定子極上都繞有電樞繞組(1)，所有電樞繞組(1)繞向相同。

如上所述的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，假設(shè)兩個(gè)相鄰的電樞定子極之間的槽稱為隔磁槽，其特征在于：隔磁槽的槽深大于電樞槽的槽深。

如上所述的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，其特征在于：所述外轉(zhuǎn)子鐵心(5)的極弧系數(shù)等于0.5，所述電機(jī)使用三相六拍控制方法進(jìn)行控制。

如上所述的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，其特征在于：所述外轉(zhuǎn)子鐵心(5)的極弧系數(shù)等于0.333，所述電機(jī)使用三相三拍控制方法進(jìn)行控制。

如上所述的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，其特征在于：沿圓周方向上第1個(gè)、第4個(gè)、第6+1個(gè)、第6+4個(gè)、第12+1個(gè)、第12+4個(gè)、……（以此類推）線圈串聯(lián)組成A相繞組；第2個(gè)、第5個(gè)、第6+2個(gè)、第6+5個(gè)、第12+2個(gè)、第12+5個(gè)、……（以此類推）線圈串聯(lián)組成B相繞組；第3個(gè)、第6個(gè)、第6+3個(gè)、第6+6個(gè)、第12+3個(gè)、第12+6個(gè)、……（以此類推）線圈串聯(lián)組成C相繞組。

本發(fā)明的有益效果是：

1電機(jī)繞組皆為集中式繞組，內(nèi)阻小，效率高；

2輪轂電機(jī)與電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)滑板運(yùn)行，提高了效率；

3轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)，無(wú)勵(lì)磁繞組或永磁體，工作可靠；

4總的磁鏈較短，定子鐵心磁阻小，鐵耗少；硅鋼片用量少、電機(jī)重量輕。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)第1實(shí)施例橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、電樞繞組，2、軸，3、永磁體，4、定子鐵心，5、外轉(zhuǎn)子鐵心。

圖2是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)第2實(shí)施例橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。1、電樞繞組，2、軸，3、永磁體，4、定子鐵心，5、外轉(zhuǎn)子鐵心。

圖3是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)定轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)示意圖。

圖4是本發(fā)明永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等于0.333時(shí)三相電感及三相三拍原理圖。

圖5是本發(fā)明永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等于0.5時(shí)三相電感及三相六拍原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)，為使本發(fā)明的技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以及參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)第1實(shí)施例橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示本實(shí)施例X=1，一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)是由定子鐵心(4)、外轉(zhuǎn)子鐵心(5)、永磁體(3)、電樞繞組(1)和軸(2)組成。外轉(zhuǎn)子鐵心(5)直接固定在電動(dòng)滑板的輪轂上，外轉(zhuǎn)子鐵心(5)上有7個(gè)均布的轉(zhuǎn)子極，定子鐵心(4)上有9個(gè)不均布的定子極，稱為永磁定子極，三個(gè)永磁定子極相差120度機(jī)械角。在每個(gè)永磁定子極極端固定有永磁體(3)，所有永磁體(3)充磁方向相同；兩個(gè)永磁定子極之間有兩個(gè)稱為電樞定子極的定子極。每個(gè)電樞定子極上都繞有電樞繞組(1)，所有電樞繞組(1)繞向相同。

由于此實(shí)施例中X=1，因此沿圓周方向上第1個(gè)、第4個(gè)線圈串聯(lián)組成A相繞組；第2個(gè)、第5個(gè)線圈串聯(lián)組成B相繞組；第3個(gè)、第6個(gè)線圈串聯(lián)組成C相繞組。

一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)第1實(shí)施例的外轉(zhuǎn)子鐵心(5)的極弧系數(shù)等于0.5，該電機(jī)使用三相六拍控制方法進(jìn)行控制。

圖2是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)第2實(shí)施例橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心(5)的極弧系數(shù)等于0.333，使用三相三拍控制方法進(jìn)行控制。

圖3是本發(fā)明一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)定轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)示意圖。如圖所示，定子鐵心(4)有9個(gè)不均布的定子極，其中三個(gè)定子極極弧機(jī)械角為25.7度，稱為永磁定子極；兩個(gè)永磁定子極之間有兩個(gè)稱為電樞定子極的定子極，電樞定子極的極弧機(jī)械角為17.1度；電樞定子極與相鄰的勵(lì)磁定子極之間有電樞槽，所述電樞槽弧長(zhǎng)的機(jī)械角為21.5度。

圖4是本發(fā)明永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等于0.333時(shí)三相電感及三相三拍原理圖。在三相三拍控制策略中，在電感上升區(qū)的繞組通正向電流，電感下降區(qū)通反向電流，電感平臺(tái)區(qū)不通電。

圖5是本發(fā)明永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等于0.5時(shí)三相電感及三相六拍原理圖。三相六拍控制策略在每一個(gè)電感周期內(nèi)都存在六個(gè)導(dǎo)通模態(tài)。

下面對(duì)本發(fā)明提出的一種電動(dòng)滑板驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)進(jìn)行工作原理的說(shuō)明。

本發(fā)明所述的一種電動(dòng)滑板電機(jī)通過(guò)永磁定子極極端固定的永磁體來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)氣隙、轉(zhuǎn)子鐵心、氣隙定子鐵心形成閉合磁路。通過(guò)位置傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，將位置信號(hào)輸送給控制器后，控制器控制功率變換器的相應(yīng)開關(guān)管，給電感上升的繞組通以正向電流，給電感下降的繞組通以負(fù)向電流，電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。