一种凹凸极磁悬浮轮毂电机及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109194018A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811306451.2H02K3/04(2006.01)(22)申请日2018.11.05H02N15/00(2006.01)(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人王永巍吴静波毛静雯付申振郭志军邓利军吴依伟杜自发杨亚锋刘佳凯肖金涛贾德顺(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人薛布赫(51)Int.Cl.H02K7/00(2006.01)H02K21/22(2006.01)H02K3/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种凹凸极磁悬浮轮毂电机及其控制方法(57)摘要为了解决现有技术中的轮毂电机结构复杂的问题，本发明提出了一种凹凸极磁悬浮轮毂电机及其控制方法，包括定子绕组组件、连接组件、永磁转子组件以及轮胎组件，定子绕组组件包括定子轴、固定设置在定子轴外侧用于屏蔽磁场的环形非导磁体以及以定子轴轴线为中心辐射状设置在定子轴外侧的多组绕组；永磁转子组件包括多块永磁铁和设置在两块相邻永磁铁之间的间隔非导磁片；多块永磁铁与间隔非导磁片共同形成以定子轴轴线为轴心的环形结构。本发明结构简单，通过将对永磁转子组件的悬浮绕组以及驱动绕组均设置在定子轴外侧，结构简单，成本降低，便于推广轮毂电机。CN109194018ACN109194018A权利要求书1/1页1.一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，包括定子绕组组件、用于将定子绕组组件与转向机构连接的连接组件、同轴设置在定子绕组组件外侧的永磁转子组件以及设置在永磁转子组件外侧的轮胎组件，其特征在于：定子绕组组件包括定子轴（4）、固定设置在定子轴（4）外侧的用于屏蔽磁场的环形非导磁体（5）以及以定子轴（4）轴线为中心辐射状设置在定子轴（4）外侧的多组绕组；永磁转子组件包括多块永磁铁（6）和设置在两块相邻永磁铁（6）之间的间隔非导磁片（7）；多块永磁铁（6）与间隔非导磁片（7）共同形成以定子轴（4）轴线为轴心的环形结构；其中，任意两块相邻永磁铁（6）朝向定子轴（4）轴线为轴心的磁场方向相反；其中，定子轴（4）与连接组件相连，用于控制定子绕组组件转弯；其中，定子轴（4）外侧的多组绕组连接半导体器件，用于为永磁转子组件同时提供纵向的悬浮力和旋转运动的旋转驱动力。2.根据权利要求1所述的一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，其特征在于：连接组件包括设置在定子绕组组件和永磁转子组件上的机盖组件以及用于在定子轴（4）轴端连接定子轴（4）的定子托架（10）；其中，机盖组件包括定子机盖（9）、以及转子机盖（12）；该定子机盖（9）包括设置在环形非导磁体（5）轴向端面上的竖直段（901）和同轴设置在定子轴（4）多组绕组外侧的环形段（902）且该环形段（902）的轴向侧面与定子轴（4）外侧的多组绕组的外端面形状一致；转子机盖（12）设置在多块永磁铁（6）朝向定子轴（4）的侧面上。3.根据权利要求2所述的一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，其特征在于：定子机盖（9）的轴向端面的中心处设置有用于穿过定子轴（4）的通孔；定子托架（10）与定子机盖（9）可拆卸的连接。4.根据权利要求1所述的一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，其特征在于：轮胎组件包括轮辋（8）、轮胎非导磁层（11）和设置在轮辋（8）外侧的轮胎层（1）；其中，轮辋（8）设置在多块永磁铁（6）的径向外侧面上；轮辋（8）与永磁铁（6）之间设置有轮胎非导磁层（11）。5.根据权利要求1所述的一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，其特征在于：定子轴（4）外侧的多组绕组径向外周面是两端高中间低或两端低中间高的曲面；对应的，多块永磁铁（6）与定子轴（4）外侧的多组绕组径向外周面是两端低中间高或两端高中间低的曲面。6.根据权利要求4所述的一种凹凸极磁悬浮轮毂电机，其特征在于：定子轴（4）外侧的环形非导磁体（5）的径向外周面是两端高中间低或两端低中间高的曲面；其中，定子轴（4）外侧的绕组包括非导磁柱和设置在非导磁柱外侧的同向缠绕的线圈；多个高度相同的非导磁柱辐射状固定设置在环形非导磁体（5）的外周面上。7.一种如权利要求1所述凹凸极磁悬浮轮毂电机的控制方法，其特征在于：多组绕组中的相邻绕组连接交变电源，用于将定子轴（4）外侧的多组绕组与多块永磁铁（6）之间形成周期交替变化的纵向的悬浮力和驱动力且处于定子绕组组件与永磁转子组件之间的任一点受到的作用力大小和方向与其相对定子轴（4）轴线为中心对称的点受到的作用力大小和方向一致。2CN109194018A说明书1/5页一种凹凸极磁悬浮轮毂电机及其控制方法技术领域[0001]本申请是关于一种结构简单的磁悬浮轮毂电机及其控制方法