[发明专利]一种减速式轮毂电机

说明书

本发明公开了一种减速式轮毂电机，其包括上外壳、下外壳、摆线减速器和轮轴，电机主体安装在下外壳的内腔中，电机主体包括电机定子、电机转子、永磁体贴片和电驱绕组，电机定子与下外壳的内壁固定连接，在电机定子上开设有多个轴向梯形槽，电驱绕组单层绕制于梯形槽内，电机转子通过滚子轴承与下外壳的中轴位置连接，电机转子的外表面沿轴向投影的形状呈大小相同的锯齿状，永磁体贴片贴在电机转子外表面的锯齿的直边上，且相邻的n个永磁体贴片面向气隙的极性相同，该n个永磁体贴片共同构成一个拼接磁极，其中，n为2的倍数。本发明能够有效提升轮毂电机的性能，解决轮毂电机技术中磁能利用率低、损耗大和冷却效果不足的问题。

技术领域

本发明涉及一种减速式轮毂电机，属于轮毂电机技术领域。

背景技术

近年来，轮毂电机成为电动机械领域的热门动力装置，特别是推动了电动车领域的飞速发展。轮毂电机分为直驱式和减速式，减速式轮毂电机通常包含有电机、轮轴、减速器和轮毂，电机转子轴与减速器相连，减速增扭后经轮轴输出动力。目前轮毂电机技术已较为成熟，但市场上大多数轮毂电机是面向家用轿车，难以运用到农用机械上。农田中复杂的环境和严峻、多变的工况对轮毂电机的性能提出了更苛刻的要求，负载波动和容易发生过载使得电机要有较宽的工作区间和良好的抗过载性能，内部狭小的空间集成了众多零件，要求有高效的冷却散热系统保证各零件正常工作，基于节能和高效角度考虑的转矩密度、磁能利用率、材料利用率等参数应尽可能的高，已有的轮毂电机难以适应农用机械的需求。

发明内容

为了解决现有的轮毂电机难以使用农用机械需求的问题，本发明提出了一种减速式轮毂电机，能够有效提升轮毂电机的性能，解决轮毂电机技术中磁能利用率低、损耗大和冷却效果不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

本发明提出了一种减速式轮毂电机，包括上外壳、下外壳、摆线减速器和轮轴，电机主体安装在下外壳的内腔中，电机主体包括电机定子、电机转子、永磁体贴片和电驱绕组，其中，所述电机定子与下外壳的内壁固定连接，在电机定子上开设有多个轴向梯形槽，所述电驱绕组单层绕制于梯形槽内，所述电机转子通过滚子轴承与下外壳的中轴位置连接，电机转子的外表面沿轴向投影的形状呈大小相同的锯齿状，所述永磁体贴片贴在电机转子外表面的锯齿的直边上，相邻的n个永磁体贴片面向气隙的极性相同，该n个永磁体贴片共同构成一个拼接磁极，其中，n为2的倍数。

进一步的，在电机转子的外表面上，相邻4个永磁体贴片面向气隙的极性相同，构成一个沿轴向投影呈W型的拼接磁极；电机转子的外表面共有4m个锯齿，电机转子的外表面上共贴有8m个永磁体贴片，其中，m为正整数。

进一步的，电机转子外表面每个锯齿的两条直边左右对称，两条直边的夹角α的取值范围为120°～150°。

进一步的，电机转子的长度与永磁体贴片的长度相同，电机转子外表面每个锯齿的直边长度大于永磁体贴片的宽度。

进一步的，永磁体贴片的宽度W_magnet的取值范围为8mm～15mm，永磁体贴片的厚度H_magnet的取值范围为3mm～5mm。

进一步的，在电机转子的外表面上，相邻两个永磁体贴片的任何一个面都不相互接触，相邻两个永磁体贴片之间有不小于1mm的隔磁空隙。

进一步的，电机转子内腔内壁上均匀的分布有k个冷却槽，所述冷却槽沿着电机转子内腔内壁呈螺旋线式右旋，其中，k为大于等于2的正整数。

进一步的，所述电驱绕组为三相星型绕组，每10匝铜线缠绕成一股，每个梯形槽中绕制5股，无刷换向。

进一步的，轮轴的一端设有轴肩，所述轴肩用于和上外壳配合实现轮轴的轴向定位，所述摆线减速器安装在上外壳与下外壳之间，转轴通过柱销与摆线减速器传动连接，摆线减速器通过连接轴与电机转子传动连接。