專利名稱：電動(dòng)自行車用的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力電機(jī)，特別是一種用于電動(dòng)自行車的電子調(diào)控直流無(wú)刷電機(jī)。
中國(guó)專利號(hào)85201783、名稱為“用于電動(dòng)自行車的一體化無(wú)刷電機(jī)”的實(shí)用新型專利，為實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速，其電機(jī)轉(zhuǎn)子由三十對(duì)以上的單個(gè)磁體組裝而成，而且其電機(jī)繞組由大功率復(fù)合管驅(qū)動(dòng)，控制線路由外電源經(jīng)降壓后供電，故其存在以下不足(1)磁極對(duì)數(shù)較多，制作工藝復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的小型化；(2)由于采用硬磁性永磁材料(如鐵氧體)，其磁能積相當(dāng)小，外特性較差，即當(dāng)外負(fù)載加大時(shí)(如電動(dòng)自行車爬坡運(yùn)行)，電機(jī)轉(zhuǎn)速將顯著減低；(3)由于功率管導(dǎo)通時(shí)飽和深度不足，故管壓降較大，電能損耗較大；(4)僅依靠驅(qū)動(dòng)繞組兼作能量回收，其回收率不足。
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種無(wú)摩擦損耗、效率高、可靠性好的電動(dòng)自行車用的電子調(diào)控直流無(wú)刷電機(jī)。
本實(shí)用新型所提出的目的是由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子磁極由永磁磁極及軟鐵極靴通過(guò)導(dǎo)磁底環(huán)間隔排列而成，形成磁極環(huán)。這樣將每個(gè)永磁磁極的兩個(gè)不同極性的磁端面都利用了起來(lái)，使整個(gè)轉(zhuǎn)子在極數(shù)不變的情況下，永磁材料的磁極數(shù)量可以減少一半。從而，可以采用高磁能積的稀土磁性材料制作薄型磁極，使電機(jī)尺寸大為減小。


如下圖1為本實(shí)用新型的軸向剖視圖。
圖2為本實(shí)用新型的徑向剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型的控制線路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型安裝在電動(dòng)自行車上的示意圖。
下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。
參照?qǐng)D1、圖2，電機(jī)I由外殼1、U型矽鋼片鐵芯2、線圈組3、磁極環(huán)4、骨架5、控制線路盒6、空心軸7、軸泵8、散熱板9和驅(qū)動(dòng)功率管10組成，電機(jī)轉(zhuǎn)子I′由磁極環(huán)4和支架外殼1構(gòu)成，電機(jī)定子I″主要由U型矽鋼片鐵芯2、線圈組3及膠木骨架5構(gòu)成；轉(zhuǎn)子I′通過(guò)軸承8與空心軸7相連，電機(jī)I的控制線路盒6和驅(qū)動(dòng)功率管10、散熱板9分別安裝在膠木骨架5的兩側(cè)。
在電機(jī)轉(zhuǎn)子I′的端面內(nèi)緣部11的鐵磁材料基底上，間隔排列永磁磁極12和軟鐵極靴13，并通過(guò)導(dǎo)磁底環(huán)14的溝通形成磁極環(huán)4，即如果永磁磁極12的上表面為N磁極，由于導(dǎo)磁底環(huán)14的溝通磁路，將永磁磁極12下表面的S磁極延伸到相鄰的軟鐵極靴13的上表面，從而構(gòu)成磁極極性相間的磁極環(huán)4。其中導(dǎo)磁底環(huán)14也可以不連續(xù)，僅把相鄰的永磁磁極12和軟鐵極靴13構(gòu)成對(duì)狀結(jié)構(gòu)即可。永磁磁極12、軟鐵極靴13和導(dǎo)磁底環(huán)14可用粘合劑粘固在轉(zhuǎn)子端面內(nèi)緣部11上，也可用鉚焊的辦法固定。
參照?qǐng)D3，在三極管15與三極管16間增加了線圈17，使三極管15的集電極電位始終高于三極管16的集電極一個(gè)數(shù)值，從而加大推動(dòng)電流，促進(jìn)三極管16的飽和深度，減少其管壓降損耗。而線圈17又同時(shí)串連于線圈18，成為驅(qū)動(dòng)線圈中的一部分，并不帶來(lái)額外的損耗，線圈19、20和三極管21、22的作用相同。當(dāng)電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，而在外力作用下他動(dòng)時(shí)(比如電動(dòng)自行車下坡滑行)，二極管23和24導(dǎo)通，線圈25、17和線圈18串聯(lián)形成自動(dòng)能量回收線路，同理，線圈26、20、19的作用也相同。線圈25和26可以使能量回收率進(jìn)一步提高。由于二極管23、24在電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行時(shí)并不導(dǎo)通，因而線圈25、26的存在也不帶來(lái)額外的損耗。電阻27、二極管28和電阻29、二極管30是三極管16、22的保護(hù)線路，線圈18、19和電阻31構(gòu)成過(guò)流保護(hù)取樣電路。
圖中參數(shù)列舉如下線圈18、19－－φ1.35mm，44匝；線圈17、20－－φ1.35mm，0.8匝；線圈25、26－－φ0.77mm，1匝；線圈32－－φ0.51mm，20匝；三極管16、22－－3DD21；二極管23、24－－1N5404；二極管28、30－－1N4001；電容33－－0.01μF；電容34－－33μF／16V電阻27、29－－10Ω；電阻31－－0.1Ω；發(fā)光二極管37－－5GL；三極管38－－3DU5；電阻39－－100Ω；電阻40－－10KΩ。模擬集成電路35——LM339；36——CD4001。
參照?qǐng)D4，電機(jī)I安裝在電動(dòng)自行車的后輪41上，42為蓄電池，43為電壓指示器。當(dāng)電機(jī)I萬(wàn)一發(fā)生故障或不想用電動(dòng)時(shí)，該電動(dòng)自行車44也可當(dāng)作普通自行車來(lái)使用。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)體積小、功率大、成本低；電機(jī)性能好，尤其是外特性得到顯著改善；自控能力強(qiáng)，能量得到充分回收，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)利益。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車用的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)，其外殼依靠軸承與空心軸相連接而作為轉(zhuǎn)子，并由U型矽鋼片鐵心、線圈組和膠木骨架組成定子，在該定子上安裝有控制線路盒和驅(qū)動(dòng)功率管，線圈組中繞有自動(dòng)能量回收線圈及過(guò)電位復(fù)合線圈，其特征是轉(zhuǎn)子I′上的磁極環(huán)4由永磁磁極12和軟鐵極靴13通過(guò)導(dǎo)磁底環(huán)14間隔排列組成。
2.如權(quán)利要求1所述的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)，其特征是通過(guò)導(dǎo)磁底環(huán)14構(gòu)成的永磁磁極12和軟鐵極靴13對(duì)狀結(jié)構(gòu)可以不連續(xù)排列。
3.如權(quán)利要求1所述的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)，其特征是永磁磁極12、軟鐵極靴13和導(dǎo)磁底環(huán)14可用粘結(jié)的方法固定。
4.如權(quán)利要求3所述的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)，其特征是永磁磁極12、軟鐵極靴13和導(dǎo)磁底環(huán)14也可用鉚焊固定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車用的電子調(diào)控?zé)o刷電機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)中的同類電機(jī)磁極對(duì)數(shù)較多，難以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的小型化，同時(shí)，外特性較差，電能損耗較大。本實(shí)用新型的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極由永磁磁極和軟鐵極靴通過(guò)導(dǎo)磁底環(huán)間隔排列而成，使永磁磁極的用量減少到同類電類的一半；在定子線圈組中設(shè)置了過(guò)電位復(fù)合線圈和自動(dòng)能量回收線圈。該電機(jī)體積小、功率大、成本低、自控能力強(qiáng)、電機(jī)性能好，尤其是外特性得到顯著改善。
文檔編號(hào)H02K29/06GK2045555SQ8920020
公開(kāi)日1989年10月4日 申請(qǐng)日期1988年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月31日
發(fā)明者吳文泉, 張玉林 申請(qǐng)人:吳文泉, 張玉林