АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МОТОР-КОЛЕСА Российский патент 2020 года по МПК B60K7/00 H02K17/32 

Изобретение относится к области электротехники, машиностроения, электротранспорта и касается особенностей конструктивного выполнения энергоэффективных двигателей для мотор-колес.

Известно [1] мотор-колесо для инвалидной коляски, предназначенное для обеспечения автономного перемещения инвалидов в коляске с встроенной аккумуляторной батареей в качестве источника электроэнергии. Для обеспечения подвижности коляски впервые применена обращенная асинхронная электромашина с внешним ротором и встроенным в ступицу мотор-колеса статором с известной (патенты РФ №№132271, 2538266, 2528179, 2562795) совмещенной шестифазной обмоткой, обеспечивающей малошумность, повышенные энергоэффективность, удельную мощность, улучшение и других эксплуатационных параметров электромашины (патенты РФ №№2507664, 150824), которые в целом позволяют сочетать в колесе функциональные (например, возможность рекуперации энергии), потребительские и эстетические свойства, выражающиеся, например, в относительно малоразмерном корпусе для размещения ротора и надежности. Внутри ротора расположен цилиндрический корпус статора (ступица), внешняя торцевая часть которого выполнена в виде выпуклой поверхности, в которой предусмотрены четыре отверстия для вывода электропроводов, подключенных к обмотке и датчику скорости вращения. Этот корпус неподвижный и жестко закреплен на оси колеса, которое крепится неподвижно к силовым элементам подвески. Корпус ротора жестко соединен спицами с ободом колеса, на котором закреплена стандартная резиновая покрышка. Таким образом, мотор-колесо является новым по виду, устройству и расположению частей. Так как асинхронная машина наиболее простая в изготовлении по сравнению с другими электромашинами имеется возможность создания колес промышленным способом с минимальными затратами ручного труда - аналог.

Известно [2] мотор-колесо (аналог), которое состоит из статора электромотора, закрепленного неподвижно на силовых элементах подвески автомобильного колеса ротора электромотора. Ротор электромотора расположен на диске автомобильного колеса. Активный элемент ротора, внутри которого залито «беличье колесо», состоящее из двух стальных колец, соединенных между собой стальными шпильками, выполнен из легкосплавного материала в виде кольцевой вставки с отбортовкой с отверстиями на ней и закреплен на колесном диске с помощью винтов.

Известен встроенный в мотор-колесо [3] электродвигатель, выполненный в виде асинхронной электромашины, статор которой закреплен на неподвижной оси колеса, и подвижный короткозамкнутый ротор. Встроенный малошумный асинхронный двигатель, образуемый статором и ротором, имеет обмотки статора, собранные одна в звезду, другая в треугольник, большего, чем у стандартного двигателя с одной обмоткой, числа фаз и сложения магнитных полей этих двух обмоток, и дополнительно содержит блок управления асинхронными двигателями, интегрированных в колеса, источника питания, жгуты проводов, объединяющие систему мотор-колес и управления ими - прототип.

Недостатком аналогов и прототипа, в которых местом крепления является ось, является относительно большая неподрессоренная масса как мотор-колеса, так и встроенного в мотор-колесо электродвигателя, ухудшающего эксплуатационные характеристики соответствующих электротранспортных средств.

Целью изобретения является повышение энергоэффективности и эксплуатационной надежности мотор-колес со встроенным обращенным двигателем с совмещенными обмотками согласно предлагаемого технического решения.

Техническим результатом является снижение неподрессоренной массы и повышенная энергоэффективность.

Указанный технический результат достигается тем, что обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса включает ось (1), подшипники оси, ротор (2) с боковой стенкой, цилиндрический полый (3) статор с энергоэффективной совмещенной обмоткой «звезда в треугольнике» и наружной боковой стенкой, жгуты проводов, соединяющие его с блоком управления и источником питания, при этом для подвижного механического соединения мотор-колеса, в которое встроен двигатель, с системами подвески соответствующего транспортного средства статор содержит два радиально-смещенных силовых элемента (4, 5), которые расположены по разные стороны от вертикальной линии, проходящей через ось двигателя, при этом один из элементов служит для крепления амортизирующего устройства (6). Существуют варианты обращенного асинхронного двигателя мотор-колеса, которые отличаются тем, что силовыми элементами служат втулки с осевыми отверстиями, параллельными оси, или сайлентблоки.

Существует вариант, в котором на боковых стенках ротора и статора двигателя расположены заглушки для подшипников.

Изобретение относится к машиностроению. Обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса содержит ось с подшипниками, ротор с боковой стенкой, цилиндрический полый статор с совмещенной обмоткой «звезда в треугольнике» и наружной боковой стенкой, жгуты проводов, соединяющие его с блоком управления и источником питания. Для соединения мотор-колеса с подвеской транспортного средства, статор содержит два радиально смещенных силовых элемента, расположенные по разные стороны от вертикальной линии, проходящей через центр мотор-колеса. Один из этих элементов служит для крепления амортизирующего устройства. Снижается неподрессоренная масса и повышается энергоэффективность. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса, включающий ось с подшипниками, ротор с боковой стенкой, цилиндрический полый статор с совмещенной обмоткой «звезда в треугольнике» и наружной боковой стенкой, жгуты проводов, соединяющие его с блоком управления и источником питания, отличающийся тем, что для подвижного механического соединения мотор-колеса с системами подвески транспортного средства, статор содержит два радиально смещенных силовых элемента, которые расположены по разные стороны от вертикальной линии, проходящей через центр мотор-колеса, при этом один из них служит для крепления амортизирующего устройства.

2. Обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса по п. 1, отличающийся тем, что силовыми элементами служат втулки с осевыми отверстиями, параллельными оси.

3. Обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса по п. 1, отличающийся тем, что силовыми элементами служат сайлентблоки.

4. Обращенный асинхронный двигатель мотор-колеса по п. 1, отличающийся тем, что на боковых стенках ротора и статора расположены посадочные места для подшипников.