[发明专利]电驱动的双轮车

说明书

本发明涉及一种电驱动的双轮车（1），其带有至少一个电机（4），电机具有位置固定的定子（6）和能转动地被支承的转子（7），其中转子（7）具有磁通环（9），磁通环带有多个在其上沿圆周分布布置的永磁体（8）。在此规定，永磁体被轮辐状地伴随交替的相切的磁化地布置在磁通环（9）中。此外本发明还涉及一种用于运行这种双轮车的方法。

技术领域

本发明涉及一种电驱动的双轮车，其带有至少一个电机，电机具有位置固定的定子和被能转动地支承的转子，其中，转子具有磁通环，磁通环带有多个在其上沿圆周分布布置的永磁体。

此外，本发明还涉及一种用于运行这种双轮车的方法。

背景技术

本文开头所述类型的双轮车由现有技术公知。电动车尤其在至4 kW，部分也至11kW的功率级中经常用一个在后轮上的无传动机构的轮毂马达运行。这种马达通常涉及无刷的电换向马达。这些马达具有通常有很高的槽数的轴固定的定子。与定子配合作用的转子直接是轮辋的组成部分或布置成与轮辋固定且典型地具有一个布置在铁制的磁通环上的由永磁体，特别是有很大的极数的稀土磁体构成的环圈。永磁体在此通常在侧向彼此贴靠地布置在磁通环的内侧上。所用的稀土磁体的量绝大部分都贡献给了驱动的总成本。

在这种实施形式中，缺陷在于，马达仅在衔铁调整区域中才能被有用地运行。一旦通过转子的转动在定子相内感应出的电压达到了最大可由运行电压源提供的相电压，那么马达就达到极限以及扭矩下降到接近零，由此限制了可能的最大转速。

发明内容

与此相反的是，按本发明的双轮车带有下述特征：其带有至少一个电机，所述电机具有位置固定的定子和能转动地得到支承的转子，其中所述转子具有磁通环，所述磁通环带有多个在其上沿圆周分布布置的永磁体，其中，所述永磁体被轮辐状地伴随交替的相切的磁化地布置在所述磁通环中，其特征在于，所述永磁体的背对所述定子的沿径向的端面坦露，磁通环具有处在相邻的永磁体之间的磁通环段,在相邻的磁通环段之间在内侧和/或在外侧设置各一个连接腹板，连接腹板将相邻的磁通环段相互连接以及在径向遮住置于其间的永磁体，在永磁体和连接腹板之间保留各一个气隙或气袋，连接腹板被构造得这样狭窄，使得它们能快速磁饱和，其中在衔铁调整区域中，电机具有正的电感差（L_d-L_q）＞0，这通过延迟换向实现了对巨大的磁阻转矩的利用。按本发明的双轮车具有这样的优势，即，其一方面能被成本低廉地制造，因为可以取消使用昂贵的稀土磁体。通过按本发明的发动机布局的特殊性，可以在电机没有明显变大的情况下扩大双轮车的可用的扭矩范围和转速范围。按本发明的双轮车的特征在于，电机的永磁体轮辐状地伴随交替的相切的磁化地被布置在磁通环中。通过轮辐状的布置，相邻的永磁体径向于转子的旋转轴线以及由此在磁通环的材料中彼此呈V形地取向，因此转子的磁通的一个突出的特点或助益（Schenkligkeit）被赋予给了电机。现在，通过突出的特点可以通过合适的提前换向或延迟换向在整个运行区域中利用或产生一个附加的磁阻转矩。此外，还通过提前换向开启了主动去磁的可能性，由此可以越过纯粹的衔铁调整区域明显向上扩大可用的转速范围以及也在现在可用的去磁区域中使一个附加的磁阻转矩变得可用。双轮车优选被相应地这样触发，即，通过提前欢喜那个或延迟换向在需要时产生一个附加的磁阻转矩。此外，仅出现了很小的制造成本，因而尤其可以取消昂贵的稀土磁体材料。因此在相邻的永磁体之间置放着与永磁体磁性地相连的磁通环段。

特别优选的永磁体的面朝定子的径向的端面分别至少基本上，优选全部坦露。基于磁通环的材料处在相邻的永磁体之间，所以确保了前述的特点。一种有十二个槽和五个极对的优选的布局以94%具有特别高的绕组系数且造成了对目标应用而言足够小的止动转矩。永磁体的轮辐状的布置导致了一种有已经提到的突出的特点的在径向沿着定子方向有效的磁通集中。