[实用新型]永磁无刷直流电动机

说明书

本实用新型涉及一种永磁无刷直流电动机。

申请号88218601.9的“永磁无刷直流电动机”为本实用新型的现有技术。它是由电  机轴（2）、定子铁芯（5）、绕组（6）、轮殻（8）、转子（13）、红外光传感器（11）、挡光环（13）、电子换向控制器（19）、密封件（16）、护管（17）、护套（18）、引出线（21）等组成。该专利在实施中发现其不足如下：由于所采用的永磁体其磁能积低，磁路气隙难于保证，致使该电机功率偏低；由于电力助动自行车的后轮辐条是直接装在电机的左右转子体上，装在转子外环的辐条圈上，每当电机出现故障时，就只好将电机和后轮一块拆卸下来，送去修理，这样给维修增加了不便；由于原专利电机的磁钢是粘接在左右转子体上，在装配时由于受力变形，对粘着力会造成不良影响，增添了磁钢脱落的潜在威脅，降低了整机的可靠性；原专利电机在磁路与结构布局上的原因，在电机运行时，转子磁钢与定子铁芯间的引力时断时续，就会低频振动，特别当电机已安装在车体上时，车架的固有频率一旦与电机的低频振动频率相同或接近，就将共振，严重影响骑行的舒适性，噪声也相应加大。

本实用新型旨在改进88218601.9（申请号）专利电机的性能，提供一种适用于我国电力助动自行车的驱动电机，这种电机具有较大功率，便于批量生产，可靠性较高，维护更为方便。

具体方案如下：

本实用新型的电机的磁极材料采用高磁能积的钕铁硼材料，以提高电机的输出功率。

改进磁路设计，使磁路气隙更易达到要求，电机结构为一极对一齿，把原来的轴向磁路改为径向磁路，即将永磁体制成瓦状磁极排列于转子园周的内表面上，共16块磁钢，定子由硅钢片叠成，冲16个线槽（即形成16个齿），槽内嵌入两层绕组，通过电子换向器换向。

定子冲片的槽口宽度改为2毫米，从而使转子磁场定位力矩大为减少，改善了自滑性，降低了低频震动。

将电控线路放在电机本体外面，从电机引出7根导线：1根地线，主绕组L₁、L₂各引出1根线，发电绕组L₃引出2根线，光电座引出2根线。采用外控器带来如下优点：

a、降低了电子换向器的环境温度，提高了电子元件的使用寿命和可靠性，使功率管饱和压降降低，可弥补引线加长后带来的损耗，以免降低电机的效率，甚至略有提高。

b、提高了电机工作的可靠性。

c、改善了维修性。

本实用新型的电机，轴向间隙是通过波形弹性垫圈（3）自动调节的，免除电机定子轴向窜动。

本实用新型电机的电控线路采用无刷直流电机的专用集成电路LZ19。由LZ19的11脚输入换向脉冲，经电流放大，从8、9脚输出足够的电流来驱动开关功率管V₂、V₃，使电机工作绕组L₁、L₂轮流导通。

本电控线路就是以LZ19基础，加上外围线路，使具有过流、欠速、欠压、软起动，电刹车等保护功能。

本实用新型电机的特征是：电机不仅有工作绕组L₁、L₂，还有一个发电绕组L₃。当电机旋转时，L₃产生感应交流电压，此电压经整流，稳压后作为电控线路的电源电压V_cc。该电压加到LZ19的14脚上，连接一个比较器，当V₁₄电压小于此较器的参考电压时，V_cc自动断开，使电机停转，因而具有欠速保护和电机堵转时自动保护功能。

本电控线路的另一个特征是具有能量回收功能。由L₁、L₂、V₄、V₅组成全波整流电路，当断开控制线路时（此时V₂、V₃处截止状态），电机由于自行车与电机本身的惯性作用下转动，或自行车下坡滑行时，L₁、L₂产生感应电压，经V₄、V₅整流后得到一个直流电压，只要该直流电压超过电池的端电压时就向电池反充电，实现电能回收。

本电控线路还具有软起动功能，它是由LZ19加上延时电路R₆、C₂来实现的，使电机的起动电流不致太大，以免电池和电机遭到大电流冲击。

附图描述了本实用新型的实施例。

图1为本实用新型永磁无刷直流电动机的示意图。