專利名稱：球型電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電動(dòng)車的球型電機(jī)以及使用該球型電機(jī)的電動(dòng)車。
背景技術(shù)：
電機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置，其主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。常規(guī)的電機(jī)分為兩大部分定子和轉(zhuǎn)子。定子是電機(jī)的靜止部分，主要用來產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，轉(zhuǎn)子的主要作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使機(jī)械能變?yōu)殡娔?發(fā)電機(jī))或電能變?yōu)闄C(jī)械能(電動(dòng)機(jī))的樞紐。電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。
現(xiàn)有的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子外殼為空心的柱狀結(jié)構(gòu)或長方體結(jié)構(gòu)，永磁體固定在其轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁上，定子一般也為圓柱形結(jié)構(gòu)，定子固定在固定軸上，固定軸固定在車輪的換向節(jié)上，轉(zhuǎn)子通過軸承活動(dòng)連接在固定軸上。為了使輪轂電機(jī)能產(chǎn)生較大的電能或機(jī)械能，通常的做法是在柱狀或方形轉(zhuǎn)子外殼空間內(nèi)盡量多的安裝永磁體、或者是增大轉(zhuǎn)子外殼的大小以獲得更大的永磁體安裝空間。然而，柱狀或方形轉(zhuǎn)子外殼的空間大小是有限的，安裝的轉(zhuǎn)子繞組的數(shù)量也是有限的，另一方面，由于圓柱形結(jié)構(gòu)上繞線組與轉(zhuǎn)子的永磁體之間的距離較大，所以只能獲得相對(duì)較大的能量(電能或機(jī)械能)。如果增加轉(zhuǎn)子外殼的大小，則會(huì)增加輪轂電機(jī)的成本，并且增加輪轂電機(jī)占用的位置。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的輪轂電機(jī)不能滿足一些要求能量轉(zhuǎn)換效率高的場合使用。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能量轉(zhuǎn)換效率較高，同時(shí)散熱性能較好的用于電動(dòng)車的球型電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種球型電機(jī)，包括固定在固定軸上的定子、可繞固定軸周向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述定子上設(shè)有繞線組，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁體，所述轉(zhuǎn)子為空心球形，所述永磁體固定在所述轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上，所述固定軸穿過所述轉(zhuǎn)子的球心；
所述定子為內(nèi)部設(shè)有繞線組的實(shí)心球形，所述固定軸穿過所述定子的球心；
所述定子的半徑小于所述轉(zhuǎn)子的半徑且所述定子設(shè)于所述轉(zhuǎn)子的空心中，所述繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子球面。
所述轉(zhuǎn)子設(shè)為空心球形，在轉(zhuǎn)子殼面積相同的情況下，球形轉(zhuǎn)子的內(nèi)部容量比圓柱形和方形的容量大，可以容納的永磁體的體積總和較大；在內(nèi)部容量相同的情況下，球形轉(zhuǎn)子的面積比圓柱形和方形的大，電機(jī)的散熱面積較大。同時(shí)，將定子也設(shè)為球形，使得定子中的繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向始終垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子球面，而且轉(zhuǎn)子空心內(nèi)殼上的永磁體與定子的距離較小；本發(fā)明球型電機(jī)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的輪轂電機(jī)相比，由于轉(zhuǎn)子在一定的空間范圍內(nèi)可以容納更多體積的永磁體，同時(shí)由于定子也為球形，定子與轉(zhuǎn)子之間的距離較小，使得定子可以產(chǎn)生更大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生更大的電磁轉(zhuǎn)矩，電能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換效率更高，同時(shí)具有體積小、散熱面積大等優(yōu)點(diǎn)。
作為本發(fā)明所述球型電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)子沿與所述固定軸垂直的方向分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間設(shè)有磁性離合器，所述磁性離合器的一端固定在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子上；所述定子沿與所述固定軸垂直的方向分為內(nèi)定子和外定子，所述內(nèi)定子中設(shè)有內(nèi)繞線組，所述外定子中設(shè)有外繞線組。
將轉(zhuǎn)子分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，對(duì)應(yīng)地將定子分為內(nèi)定子和外定子，內(nèi)定子和外定子中分別設(shè)置繞線組，當(dāng)磁性離合器沒有通電時(shí)，磁性離合器沒有磁性，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子是分開的，如果內(nèi)繞線組通電而外繞線組不通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)子靜止；同理，如果外繞線組通電而內(nèi)繞線組不通電，外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子靜止。當(dāng)磁性離合器通電時(shí)，磁性離合器將所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子吸合在一起，無論單獨(dú)將內(nèi)繞線通電或者單獨(dú)將外繞線組通電，抑或?qū)?nèi)繞線組和外繞線組同時(shí)通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子都將同時(shí)以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)當(dāng)單獨(dú)將內(nèi)繞線組通電時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)通過磁性離合器帶動(dòng)所述外轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)是電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從而帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(即電動(dòng)機(jī)的作用)，而外轉(zhuǎn)子一側(cè)由于外繞線組沒有通電，外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)將實(shí)現(xiàn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能(即發(fā)電機(jī)的作用)；同理，當(dāng)單獨(dú)將外繞線組通電時(shí)，外轉(zhuǎn)子的一側(cè)起電動(dòng)機(jī)的作用，而內(nèi)轉(zhuǎn)子的一側(cè)起發(fā)電機(jī)的作用；而內(nèi)繞線組和外繞線組同時(shí)通電時(shí)，整個(gè)球型電機(jī)起電動(dòng)機(jī)的作用。
在使用過程中，當(dāng)電動(dòng)車緩慢行駛時(shí)，可以將磁性離合器斷電，使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子分開，僅給內(nèi)繞線組和外繞線組中的一個(gè)通電，讓內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，而另外一個(gè)處于靜止?fàn)顟B(tài)，即內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子單獨(dú)的轉(zhuǎn)動(dòng)即可滿足電動(dòng)車行駛的需要；當(dāng)電動(dòng)車行駛較快或需要上坡時(shí)，將磁性離合器通電，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子吸合在一起，同時(shí)給內(nèi)繞線組和外繞線組通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)滿足電動(dòng)車的動(dòng)力需求。當(dāng)電動(dòng)車需要?jiǎng)x車時(shí)，同時(shí)斷開內(nèi)繞線組和外繞線組的電源，但是由于慣性的作用，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的時(shí)間才能靜止，此時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)使機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)車的電源充電，即此刻所述球型電機(jī)起發(fā)電機(jī)的作用。
此種設(shè)計(jì)可以靈活選擇將內(nèi)繞線組和外繞線組中的一個(gè)通電或?qū)⒍咄瑫r(shí)通電、 將內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的磁性離合器通電或斷電，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活化，根據(jù)情況使所述球型電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)起發(fā)電機(jī)作用、外轉(zhuǎn)子一側(cè)起電動(dòng)機(jī)作用，或者內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)起電動(dòng)機(jī)作用、外轉(zhuǎn)子一側(cè)起發(fā)電機(jī)作用，或者內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子同時(shí)起電動(dòng)機(jī)作用，抑或內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子同時(shí)起發(fā)電機(jī)作用，靈活的實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，避免能源的浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保。
所述磁性離合器可以固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，也可以固定在外轉(zhuǎn)子上，使用時(shí)，由于外轉(zhuǎn)子與電動(dòng)車的輪轂相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子與電動(dòng)車的底盤上的懸架相連，因此優(yōu)選地，將磁性離合器固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，穩(wěn)定性更好。
作為本發(fā)明所述球型電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的大小相同。當(dāng)轉(zhuǎn)子均等地分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
作為本發(fā)明所述球型電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述內(nèi)定子和外定子的大小相同。當(dāng)定子均等地分為內(nèi)定子和外定子時(shí)，內(nèi)定子和外定子產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電磁轉(zhuǎn)矩相同， 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
作為本發(fā)明所述球型電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)子和定子的球心重疊。當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子的球心重疊時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子之間的距離均等，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
作為本發(fā)明所述球型電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)子上的永磁體均勻地分布在所述轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上。永磁體在轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上均勻分布時(shí)，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
本發(fā)明還提供一種電動(dòng)車，所述電動(dòng)車包括如上任一所述的球型電機(jī)。定子的固定軸固定在車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子在車輪的內(nèi)側(cè)，外轉(zhuǎn)子在車輪的外側(cè)。
本發(fā)明所述球型電機(jī)，由于同時(shí)將轉(zhuǎn)子和定子都設(shè)計(jì)為球形，定子上繞線組通電時(shí)產(chǎn)生的磁場始終垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子球面，在轉(zhuǎn)子殼面積相同的情況下，球形轉(zhuǎn)子內(nèi)部的容量比圓柱形和方形的容量大，球形轉(zhuǎn)子內(nèi)部可以容納的永磁體的體積總和比圓柱形或方形轉(zhuǎn)子內(nèi)部容納的永磁體的體積總和要大，而且由于球形定子與轉(zhuǎn)子之間的距離比圓柱形或方形定子與轉(zhuǎn)子之間的距離要小，從而可以使定子產(chǎn)生更大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電磁轉(zhuǎn)矩，更好的實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，與相同體積的圓柱形和方形轉(zhuǎn)子相比，球形轉(zhuǎn)子的散熱面積更大，有利于電機(jī)的散熱。本發(fā)明所述球型電機(jī)，具有能量轉(zhuǎn)換率高、散熱性能更好的優(yōu)點(diǎn)。
同理，使用本發(fā)明的球型電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)車，也具有以上所述優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明球型電機(jī)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明球型電機(jī)的轉(zhuǎn)子的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明球型電機(jī)的定子的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如附圖1所示，本發(fā)明的一種球型電機(jī)，包括固定在固定軸30上的定子10、可繞固定軸30周向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子20，所述定子10上設(shè)有繞線組(圖1中未畫出)，所述轉(zhuǎn)子20上設(shè)有多個(gè)永磁體26，所述轉(zhuǎn)子20為空心球形，所述永磁體沈固定在所述轉(zhuǎn)子20的空心內(nèi)殼上，所述固定軸30穿過所述轉(zhuǎn)子20的球心；所述定子10為內(nèi)部設(shè)有繞線組的實(shí)心球形， 所述固定軸30穿過所述定子10的球心；所述定子10的半徑小于所述轉(zhuǎn)子20的半徑且所述定子10設(shè)于所述轉(zhuǎn)子20的空心中，所述繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子20球面。
所述轉(zhuǎn)子20設(shè)為空心球形，在轉(zhuǎn)子殼面積相同的情況下，球形轉(zhuǎn)子20的內(nèi)部容量比圓柱形和方形的容量大，可以容納的永磁體26的體積總和較大；在內(nèi)部容量相同的情況下，球形轉(zhuǎn)子20的面積比圓柱形和方形的大，電機(jī)的散熱面積較大。同時(shí)，將定子10也設(shè)為球形，使得定子10中的繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向始終垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子 20球面，而且轉(zhuǎn)子20空心內(nèi)殼上的永磁體沈與定子10的距離較小；本發(fā)明球型電機(jī)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的輪轂電機(jī)相比，由于轉(zhuǎn)子20在一定的空間范圍內(nèi)可以容納更多體積的永磁體26， 同時(shí)由于定子10也為球形，定子10與轉(zhuǎn)子20之間的距離較小，使得定子10可以產(chǎn)生更大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生更大的電磁轉(zhuǎn)矩，電能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換效率更高，同時(shí)具有體積小、 散熱面積大等優(yōu)點(diǎn)。
較佳地，如附圖2和3所示，所述轉(zhuǎn)子20沿與所述固定軸30垂直的方向分為內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M之間設(shè)有磁性離合器40，所述磁性離合器40 的一端固定在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子22或外轉(zhuǎn)子M上；所述定子10沿與所述固定軸30垂直的方向分為內(nèi)定子12和外定子14，所述內(nèi)定子12中設(shè)有內(nèi)繞線組13，所述外定子14中設(shè)有外繞線組15。
將轉(zhuǎn)子20分為內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M，對(duì)應(yīng)地將定子10分為內(nèi)定子12和外定子 14，內(nèi)定子12和外定子14中分別設(shè)置繞線組(13、1 ，當(dāng)磁性離合器40沒有通電時(shí)，磁性離合器40沒有磁性，內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M是分開的，如果內(nèi)繞線組13通電而外繞線組15 不通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子22轉(zhuǎn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)子M靜止；同理，如果外繞線組15通電而內(nèi)繞線組13不通電，外轉(zhuǎn)子M轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子22靜止。當(dāng)磁性離合器40通電時(shí)，磁性離合器40將所述內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M吸合在一起，無論單獨(dú)將內(nèi)繞線組13通電或者單獨(dú)將外繞線組15通電， 抑或?qū)?nèi)繞線組13和外繞線組15同時(shí)通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M都將同時(shí)以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)當(dāng)單獨(dú)將內(nèi)繞線組13通電時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子22的轉(zhuǎn)動(dòng)通過磁性離合器40帶動(dòng)所述外轉(zhuǎn)子M同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子22 —側(cè)是電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從而帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子22轉(zhuǎn)動(dòng)(即電動(dòng)機(jī)的作用)，而外轉(zhuǎn)子M —側(cè)由于外繞線組15沒有通電，外轉(zhuǎn)子M的轉(zhuǎn)動(dòng)將實(shí)現(xiàn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能(即發(fā)電機(jī)的作用)；同理，當(dāng)單獨(dú)將外繞線組15通電時(shí)，外轉(zhuǎn)子M的一側(cè)起電動(dòng)機(jī)的作用，而內(nèi)轉(zhuǎn)子22的一側(cè)起發(fā)電機(jī)的作用；而內(nèi)繞線組13和外繞線組15同時(shí)通電時(shí)，整個(gè)球型電機(jī)起電動(dòng)機(jī)的作用。
在使用過程中，當(dāng)電動(dòng)車緩慢行駛時(shí)，可以將磁性離合器40斷電，使內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子24分開，僅給內(nèi)繞線組13和外繞線組15中的一個(gè)通電，讓內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，而另外一個(gè)處于靜止?fàn)顟B(tài)，即內(nèi)轉(zhuǎn)子22或外轉(zhuǎn)子M單獨(dú)的轉(zhuǎn)動(dòng)即可滿足電動(dòng)車行駛的需要；當(dāng)電動(dòng)車行駛較快或需要上坡時(shí)，將磁性離合器40通電，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M吸合在一起，同時(shí)給內(nèi)繞線組13和外繞線組15通電，內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)滿足電動(dòng)車的動(dòng)力需求。當(dāng)電動(dòng)車需要?jiǎng)x車時(shí)，同時(shí)斷開內(nèi)繞線組13和外繞線組15 的電源，但是由于慣性的作用，轉(zhuǎn)子20會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的時(shí)間才能靜止，此時(shí)轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)動(dòng)使機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)車的電源充電，即此刻所述球型電機(jī)起發(fā)電機(jī)的作用。
此種設(shè)計(jì)可以靈活選擇將內(nèi)繞線組13和外繞線組15中的一個(gè)通電或?qū)⒍咄瑫r(shí)通電、將內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M之間的磁性離合器40通電或斷電，使轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活化，根據(jù)情況使所述球型電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子22—側(cè)起發(fā)電機(jī)作用、外轉(zhuǎn)子M —側(cè)起電動(dòng)機(jī)作用，或者內(nèi)轉(zhuǎn)子22 —側(cè)起電動(dòng)機(jī)作用、外轉(zhuǎn)子M —側(cè)起發(fā)電機(jī)作用，或者內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M同時(shí)起電動(dòng)機(jī)作用，抑或內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M同時(shí)起發(fā)電機(jī)作用，靈活的實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，避免能源的浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保。
所述磁性離合器40可以固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子22上，也可以固定在外轉(zhuǎn)子M上，使用時(shí)， 由于外轉(zhuǎn)子M與電動(dòng)車的輪轂相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子22與電動(dòng)車的底盤上的懸架相連，因此優(yōu)選地，將磁性離合器40固定在外轉(zhuǎn)子M上，如附圖2所示，使用時(shí)電動(dòng)車的穩(wěn)定性更好。
較佳地，如附圖2所示，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M的大小相同。當(dāng)轉(zhuǎn)子20均等地分為內(nèi)轉(zhuǎn)子22和外轉(zhuǎn)子M時(shí)，轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
較佳地，如附圖3所示，所述內(nèi)定子12和外定子14的大小相同。當(dāng)定子10均等地分為內(nèi)定子12和外定子14時(shí)，內(nèi)定子12和外定子14產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電磁轉(zhuǎn)矩相同，轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
較佳地，如附圖1所示，所述轉(zhuǎn)子20和定子10的球心重疊。當(dāng)轉(zhuǎn)子20和定子10 的球心重疊時(shí)，定子10與轉(zhuǎn)子20之間的距離均等，轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
較佳地，如附圖1所示，所述轉(zhuǎn)子20上的永磁體沈均勻地分布在所述轉(zhuǎn)子20的空心內(nèi)殼上。永磁體沈在轉(zhuǎn)子20的空心內(nèi)殼上均勻分布時(shí)，轉(zhuǎn)子20的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
本發(fā)明還公開了一種電動(dòng)車(圖中未畫出)，所述電動(dòng)車包括如上所述的球型電機(jī)，所述球型電機(jī)的固定軸30固定在車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)(圖中未畫出)上。同理，使用本發(fā)明的球型電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)車，也具有能量轉(zhuǎn)換效率高、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明的球型電機(jī)的電動(dòng)車，在提高能量轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)，具有較大的散熱面積，而且使用時(shí)，可靈活控制動(dòng)能與電能之間的轉(zhuǎn)化，避免自愿的浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種球型電機(jī)，包括固定在固定軸上的定子、可繞固定軸周向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述定子上設(shè)有繞線組，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁體，其特征在于所述轉(zhuǎn)子為空心球形，所述永磁體固定在所述轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上，所述固定軸穿過所述轉(zhuǎn)子的球心；所述定子為內(nèi)部設(shè)有繞線組的實(shí)心球形，所述固定軸穿過所述定子的球心；所述定子的半徑小于所述轉(zhuǎn)子的半徑且所述定子設(shè)于所述轉(zhuǎn)子的空心中，所述繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子球面。
2.如權(quán)利要求1所述的球型電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子沿與所述固定軸垂直的方向分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間設(shè)有磁性離合器，所述磁性離合器的一端固定在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子上；所述定子沿與所述固定軸垂直的方向分為內(nèi)定子和外定子，所述內(nèi)定子中設(shè)有內(nèi)繞線組，所述外定子中設(shè)有外繞線組。
3.如權(quán)利要求2所述的球型電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的大小相同。
4.如權(quán)利要求2所述的球型電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)定子和外定子的大小相同。
5.如權(quán)利要求1所述的球型電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子和定子的球心重疊。
6.如權(quán)利要求1所述的球型電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上的永磁體均勻地分布在所述轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上。
7.一種電動(dòng)車，包括如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球型電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于電動(dòng)車的球型電機(jī)，包括固定在固定軸上的定子、可繞固定軸周向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述定子上設(shè)有繞線組，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁體，所述轉(zhuǎn)子為空心球形，所述永磁體固定在所述轉(zhuǎn)子的空心內(nèi)殼上，所述固定軸穿過所述轉(zhuǎn)子的球心；所述定子為內(nèi)部設(shè)有繞線組的實(shí)心球形，所述固定軸穿過所述定子的球心；所述定子的半徑小于所述轉(zhuǎn)子的半徑且設(shè)于所述轉(zhuǎn)子的空心中，所述繞線組通入電流后產(chǎn)生的磁場方向垂直于對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子球面。本發(fā)明所述球型電機(jī)，將轉(zhuǎn)子和定子均設(shè)計(jì)為球形，球形轉(zhuǎn)子內(nèi)部容納的永磁體的體積總和較大，同時(shí)散熱面積大，球形定子與轉(zhuǎn)子之間的距離較小，具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)散熱性能較好。
文檔編號(hào)H02K21/22GK102570755SQ20121006377
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者梅聲 申請(qǐng)人:廣州市賽導(dǎo)電氣技術(shù)有限公司