專利名稱:直流電動車輪的制作方法
本項實用新型，系屬直流電機領域。是利用電磁感應的基本原理制成，但在電機的磁路，定子、轉(zhuǎn)子的結(jié)構和布置上具有獨創(chuàng)性，就作者所知，到目前為止，國內(nèi)外還沒有這樣的直流電機，更沒有把直流電機與輪軸結(jié)合在一起的電動車輪，本電機設計思想，是要滿足電機直接裝于輪軸上的特殊要求，見附圖2，電機的中心軸固定，輪子旋轉(zhuǎn)。目的要達到能在各種電動車輛上作輪子用，如自行車、殘疾人用的輪椅車等。電源采用蓄電池，待大容量、高效能(體小質(zhì)輕)蓄電池研制成功后，可望使用于較大功率的電動車輛上。應當指出，本申請是可以做成較大功率的電動車輪的，據(jù)初步估算，大致可以做成每個車輪的功率在1000瓦左右。
本申請的直流電機兩端為平面磁極，中間為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上嵌有輻向?qū)l。端部平面磁極可以用永磁鐵氧體，也可以用激磁磁極，為減小體積和節(jié)省電能以使用永磁鐵氧體為優(yōu)，磁極與輪中心的定軸相固定，輪子套在定軸上，其間隔以滾珠來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，如自行車輪軸的結(jié)構。對于功率較大的電動輪軸應采用滾珠軸承。轉(zhuǎn)子的兩面開有輻向槽，嵌入多匝導線。槽數(shù)、線圈匝數(shù)和線規(guī)應按所需的功率和使用的電源電壓來確定，已試制成功的一臺適用于自行車上的電動車輪，電源電壓為12V，功率約150瓦，采用16槽，每槽18匝線圈。轉(zhuǎn)子的外周固定上一個防護筒，其作用有二，一是對電機實現(xiàn)防護保護，二是用于固定輻條(自行車輪上為鋼絲)，以便于輪圈連接，直流換向器為圓形的平面，換向片為扇形，圓環(huán)固定在轉(zhuǎn)子上，與轉(zhuǎn)子同心，電刷與中心軸平行安裝。這樣布置可以縮短線圈與換向片的連接線，且結(jié)構緊湊，端部磁極可以為2極、4極、6極，由電動車輛的最高時速要求而定。改變車速可改變電機的通電持續(xù)率來達到，即直流電機的合閘開關時斷時通。
直流電機的工作原理見附圖1，以2極電機為例，圖中磁通密度向量以B表示，電流向量以1a表示，在載流導條上產(chǎn)生的電磁力向量為F，它垂直于紙面，用符號“⊙”表示垂直紙面向外，用符號“
”表示垂直紙面向里。電磁力的大小F＝B·I·L，L為有效導條的長度。
本實用新型與常規(guī)的電動車輛相比具有以下優(yōu)點1、直流電機與輪軸合而為一，省掉傳動裝置，使得結(jié)構緊湊合理、安裝方便。
2、直流電機采用端部平面磁極，輻向?qū)l，使得電機的軸向尺寸減小，輻向尺寸增大，與車輪的外形相匹配。
3。常規(guī)的電機為定子包圍轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子通電后散熱冷卻條件較差。電動車輪的直流電機轉(zhuǎn)子與外部輪圈相連，轉(zhuǎn)子通電轉(zhuǎn)動后，散熱條件較好。
4、電機轉(zhuǎn)子的端部連接線很短，不象一般直流電機的端部接連線要繞過一個極距。
5、圓環(huán)形的平面換向器，比圓筒形的圓形換向器在制造工藝上要簡單方便。
6、電機的磁極和轉(zhuǎn)子，形狀簡單，加工精度要求不高，因此生產(chǎn)簡便。
7、與燃油機動車輛相比，它不會產(chǎn)生空氣污染。
8、取材方便，由于磁通密度用得低，可以不用硅鋼片，而用普通的厚鐵板制造，盡管較同功率的電機，尺寸和重量要大，但由于車輪本身要求直徑大，所以只是充分利用了車輪占有的空間。
權利要求
直流電動車輪系屬直流電機領域，它以蓄電池為動力，電機的轉(zhuǎn)子直接連動車輪；在現(xiàn)有的技術中，各種電動車輛，如電動自行車，電動輪椅車，電瓶車等，直流電動機和車輪都是兩個獨立的部件，兩者之間要用傳動裝置(一般為鏈條)連接起來，而直流電動機一般都為園筒形，轉(zhuǎn)子在內(nèi)部，磁極布置在外部園周上，轉(zhuǎn)子上嵌有軸向?qū)l；本實用新型的特征是“直流電動機與車輪的輪軸結(jié)合在一起，即電機的軸也是車輪的軸，電機與車輪之間毋需減速裝置和傳動裝置，電機的磁路結(jié)構是獨特的，磁極為平面形，采用園環(huán)形的永磁鐵氧體，布置在軸的兩端，中間為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上嵌的是輻向?qū)l”。
專利摘要
直流電動車輪系屬直流電機領域，是直流永磁電動機與輪軸結(jié)合在一起的特殊車輛，電機利用電磁感應基本原理，但在磁路、定子、轉(zhuǎn)子的結(jié)構和布置上具有獨創(chuàng)性，關鍵技術要使轉(zhuǎn)子能與輪圈相連。主要技術特征是電機的兩端為平面磁極，中間為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上嵌有幅向?qū)l，通電后在永磁場的作用下，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。電動車輪的目的在各種電動車輛上作為動力輪。例如電動自行車，其主要優(yōu)點1、省掉傳動裝置。2、結(jié)構緊湊合理。3、無大氣污染。
文檔編號H02K7/14GK86203973SQ86203973
公開日1987年8月19日 申請日期1986年7月16日
發(fā)明者陳品森 申請人:陳品森, 錢毓岑導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan