CN111181303A - 减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统及其工作方法，其中减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统包括：控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳、电机轴、转子和与控制模块电性连接的定子；所述电机轴穿设在所述罩壳内；所述转子设置在所述罩壳的内壁上；所述定子固定设置在所述电机轴上，并且所述定子与所述电机轴之间设置有减震垫片；所述控制模块适于控制转子围绕所述定子旋转，以带动罩壳旋转；所述减震垫片适于减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音，实现了降低在转子转动过程中定子的震动幅度，以降低因定子震动产生的噪音。
Description
技术领域
本发明属于轮毂电机技术领域，具体涉及一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统及其工作方法。
背景技术
开关磁阻轮毂电机具有启动转矩大、功率密度高、简单坚固可靠等优点，但是其同样拥有震动大、噪声大等缺点。开关磁阻轮毂电机产生噪声的主要原因在于定子在转子转动过程中收到径向磁拉力的影响产生震动，从而产生噪音。
基于上述技术问题，需要设计一种新的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统及其工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，包括：
控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；
所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳、电机轴、转子和与控制模块电性连接的定子；
所述电机轴穿设在所述罩壳内；
所述转子设置在所述罩壳的内壁上；
所述定子固定设置在所述电机轴上，并且所述定子与所述电机轴之间设置有减震垫片；
所述控制模块适于控制转子围绕所述定子旋转，以带动罩壳旋转；
所述减震垫片适于减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音。
进一步，所述定子的外缘沿径向向转子方向设置有若干个定子凸极；
所述转子的内缘沿径向向定子方向设置有若干个转子凸极；
所述定子凸极上设置有与控制模块电性连接的线圈绕组。
进一步，所述定子和转子均适于采用具有励磁功能的硅钢片。
进一步，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置；
所述散热装置适于排散罩壳内部的热量，以降低罩壳内部的温度。
进一步，所述散热装置包括：温度传感器、蓄液仓、输液机构和散热盘；
所述温度传感器设置在所述罩壳的内壁上，以检测罩壳内部的温度；
所述蓄液仓设置在所述罩壳外；
所述散热盘通过所述输液机构与所述蓄液仓连接；
所述散热盘设置在罩壳内，并且所述散热盘套设在所述电机轴上；
所述控制模块适于根据罩壳内部的温度控制输液机构将蓄液仓内的液体输入散热盘，并且所述蓄液仓适于承接流经散热盘的液体，以排散罩壳内部的热量，使罩壳内部的温度下降至预设温度。
进一步，所述输液机构包括：水泵、出水管和进水管；
所述电机轴为空心结构；
所述出水管和进水管均设置在电机轴内部；
所述进水管的一端通过水泵连接所述蓄液仓，所述进水管的另一端从电机轴穿出后连接所述散热盘；
所述出水管的一端连接所述蓄液仓，所述出水管的另一端从电机轴穿出后连接所述散热盘的上部；
所述控制模块适于控制水泵将蓄液仓内的液体通过进水管输入散热盘，再通过出水管将散热盘内的液体输入蓄液仓，以降低轮毂电机本体的温度。
进一步，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的风扇；
所述风扇设置在所述蓄液仓的外壁上，并给所述风扇设置在所述出水管的上方；
所述控制模块适于控制风扇工作，以降低出水管中液体的温度。
另一方面，本发明还提供一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统的工作方法，包括：
通过转子围绕定子转动，以带动罩壳转动；以及
在罩壳转动时，通过减震垫片减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音。
进一步，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统适于采用上述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统。
本发明的有益效果是，本发明通过控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳、电机轴、转子和与控制模块电性连接的定子；所述电机轴穿设在所述罩壳内；所述转子设置在所述罩壳的内壁上；所述定子固定设置在所述电机轴上，并且所述定子与所述电机轴之间设置有减震垫片；所述控制模块适于控制转子围绕所述定子旋转，以带动罩壳旋转；所述减震垫片适于减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音，实现了降低在转子转动过程中定子的震动幅度，以降低因定子震动产生的噪音。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电机的结构示意图；
图2是本发明所涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统的原理框图；
图3是本发明所涉及的定子与转子的结构示意图。
图中：
1为罩壳；
2为电机轴、21为轴承、22为减震垫片；
3为定子、31为定子凸极、32为线圈绕组；
4为转子、41为转子凸极；
5为散热装置、51为温度传感器、52为蓄液仓、53为输液机构、531为水泵、532为出水管、533为进水管、54为散热盘；
6为风扇。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1是本发明所涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电机的结构示意图；
图2是本发明所涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电控制系统的原理框图。
如图1和图2所示，本实施例1提供了一种减震降噪开关磁阻轮毂电机，包括：控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳1、电机轴2、转子4和与控制模块电性连接的定子3；所述控制模块可以但不限于采用STM32系列单片机（例如stm32f103zet6等），并且可以直接将控制模块连接至车辆的ECU；所述电机轴2穿设在所述罩壳1内，并且电机轴2与罩壳1之间通过轴承21连接，以便于罩壳1的旋转；所述转子4设置在所述罩壳1的内壁上；所述定子3固定设置在所述电机轴2上，并且所述定子3与所述电机轴2之间设置有减震垫片22；所述控制模块适于控制转子4围绕所述定子3旋转，以带动罩壳1旋转；所述减震垫片22适于减少转子4旋转导致定子3产生的震动，以降低定子3震动产生的噪音；通过减震垫片22可以直接在转子4转动过程中降低定子3的震动幅度，通过降低震动幅度直接降低噪声的产生，更便捷高效的降低噪声，同时降低震动幅度，提高开关磁阻轮毂电机的使用寿命，在车辆行驶的过程中降低定子3的震动幅度可以提高行车的安全性。
图3是本发明所涉及的定子与转子的结构示意图。
如图3所示，在本实施例中，所述定子3的外缘沿径向向转子4方向设置有若干个定子凸极31；所述转子4的内缘沿径向向定子3方向设置有若干个转子凸极41；所述定子凸极31上设置有与控制模块电性连接的线圈绕组32；所述线圈绕组32可以但不限于采用双绕组、发卡绕组和集中绕组等。
在本实施例中，所述定子3和转子4均适于采用具有励磁功能的硅钢片。
在本实施例中，所述罩壳1的内壁上可以设置隔音材料，例如在罩壳1的内壁上设置聚酯纤维，阻隔噪声的传播路径，以降低噪声。
实施例2
在实施例1的基础上，在本实施例2中，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置5；所述散热装置5适于排散罩壳1内部的热量，以降低罩壳1内部的温度；当罩壳1内的温度升高时，会降低减震降噪开关磁阻轮毂电机的性能，甚至当温度升高到一定温度时会导致减震降噪开关磁阻轮毂电机失效，因此排散罩壳1内部的热量可以延长减震降噪开关磁阻轮毂电机的寿命并提高性能。
在本实施例中，所述散热装置5包括：温度传感器51、蓄液仓52、输液机构53和散热盘54；所述温度传感器51可以但不限于采用WZP温度传感器51；所述温度传感器51设置在所述罩壳1的内壁上，以检测罩壳1内部的温度；所述蓄液仓52设置在所述罩壳1外；所述散热盘54通过所述输液机构53与所述蓄液仓52连接；所述散热盘54设置在罩壳1内，并且所述散热盘54套设在所述电机轴2上；所述控制模块适于根据罩壳1内部的温度控制输液机构53将蓄液仓52内的液体输入散热盘54，并且所述蓄液仓52适于承接流经散热盘54的液体，以排散罩壳1内部的热量，使罩壳1内部的温度下降至预设温度；当温度传感器51检测的温度达到第一预设温度时，控制模块控制输液机构53将蓄液仓52内的液体输入散热盘54，通过液体将罩壳1内的热量带入蓄液仓52，以降低罩壳1内的温度，并且当温度下降到预设温度后控制模块可以控制输液机构53停止工作，以节约能源。
在本实施例中，所述输液机构53包括：水泵531、出水管532和进水管533；所述电机轴2为空心结构；所述出水管532和进水管533均设置在电机轴2内部；所述进水管533的一端通过水泵531连接所述蓄液仓52，所述进水管533的另一端从电机轴2穿出后连接所述散热盘54；所述出水管532的一端连接所述蓄液仓52，所述出水管532的另一端从电机轴2穿出后连接所述散热盘54的上部；进水管533和出水管532均可以从罩壳1外部的电机轴2上的任意位置穿出电机轴2；当蓄液仓52内的液体均未通过进水管533输入散热盘54时，出水管532与蓄液仓52的连接端在液面之上；所述控制模块适于控制水泵531将蓄液仓52内的液体通过进水管533输入散热盘54，再通过出水管532将散热盘54内的液体输入蓄液仓52，以降低轮毂电机本体的温度；当散热盘54内的液体达到一定高度时，液体会从出水管532回流至蓄液仓52，将液体吸收的热量排出。
在本实施例中，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的风扇6；所述风扇6设置在所述蓄液仓52的外壁上，并给所述风扇6设置在所述出水管532的上方；所述控制模块适于控制风扇6工作，以降低出水管532中液体的温度；通过风扇6加快出水管532在电机轴2外部一段表面的空气流动速度，以便于将该段出水管532中液体内的热量排散至空气中，使液体可以循环利用降低罩壳1内部的温度。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，本实施例3还提供一种减震降噪开关磁阻轮毂电机的工作方法，包括：通过转子4围绕定子3转动，以带动罩壳1转动；通过减震垫片22减少转子4旋转导致定子3产生的震动，以降低定子3震动产生的噪音；通过散热装置5排散罩壳1内部的热量，以降低罩壳1内部的温度；以及通过控制风扇6工作，以降低散热装置5中出水管532中液体的温度。
在本实施例中，所述减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统适于采用实施例1和实施例2中涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统（工作方法中所采用的减震降噪开关磁阻轮毂电机为实施例1、实施例2中涉及的减震降噪开关磁阻轮毂电机）。
综上所述，本发明通过控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳1、电机轴2、转子4和与控制模块电性连接的定子3；所述电机轴2穿设在所述罩壳1内；所述转子4设置在所述罩壳1的内壁上；所述定子3固定设置在所述电机轴2上，并且所述定子3与所述电机轴2之间设置有减震垫片22；所述控制模块适于控制转子4围绕所述定子3旋转，以带动罩壳1旋转；所述减震垫片22适于减少转子4旋转导致定子3产生的震动，以降低定子3震动产生的噪音，实现了降低在转子4转动过程中定子3的震动幅度，以降低因定子3震动产生的噪音。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，包括：
控制模块，以及由该控制模块控制的减震降噪开关磁阻轮毂电机；
所述减震降噪开关磁阻轮毂电机包括：罩壳、电机轴、转子和与控制模块电性连接的定子；
所述电机轴穿设在所述罩壳内；
所述转子设置在所述罩壳的内壁上；
所述定子固定设置在所述电机轴上，并且所述定子与所述电机轴之间设置有减震垫片；
所述控制模块适于控制转子围绕所述定子旋转，以带动罩壳旋转；
所述减震垫片适于减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音。
2.如权利要求1所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述定子的外缘沿径向向转子方向设置有若干个定子凸极；
所述转子的内缘沿径向向定子方向设置有若干个转子凸极；
所述定子凸极上设置有与控制模块电性连接的线圈绕组。
3.如权利要求1所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述定子和转子均适于采用具有励磁功能的硅钢片。
4.如权利要求1所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的散热装置；
所述散热装置适于排散罩壳内部的热量，以降低罩壳内部的温度。
5.如权利要求4所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述散热装置包括：温度传感器、蓄液仓、输液机构和散热盘；
所述温度传感器设置在所述罩壳的内壁上，以检测罩壳内部的温度；
所述蓄液仓设置在所述罩壳外；
所述散热盘通过所述输液机构与所述蓄液仓连接；
所述散热盘设置在罩壳内，并且所述散热盘套设在所述电机轴上；
所述控制模块适于根据罩壳内部的温度控制输液机构将蓄液仓内的液体输入散热盘，并且所述蓄液仓适于承接流经散热盘的液体，以排散罩壳内部的热量，使罩壳内部的温度下降至预设温度。
6.如权利要求5所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述输液机构包括：水泵、出水管和进水管；
所述电机轴为空心结构；
所述出水管和进水管均设置在电机轴内部；
所述进水管的一端通过水泵连接所述蓄液仓，所述进水管的另一端从电机轴穿出后连接所述散热盘；
所述出水管的一端连接所述蓄液仓，所述出水管的另一端从电机轴穿出后连接所述散热盘的上部；
所述控制模块适于控制水泵将蓄液仓内的液体通过进水管输入散热盘，再通过出水管将散热盘内的液体输入蓄液仓，以降低轮毂电机本体的温度。
7.如权利要求6所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述减震降噪开关磁阻轮毂电机还包括：由控制模块控制的风扇；
所述风扇设置在所述蓄液仓的外壁上，并给所述风扇设置在所述出水管的上方；
所述控制模块适于控制风扇工作，以降低出水管中液体的温度。
8.一种减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统的工作方法，其特征在于，包括：
通过转子围绕定子转动，以带动罩壳转动；以及
在罩壳转动时，通过减震垫片减少转子旋转导致定子产生的震动，以降低定子震动产生的噪音。
9.如权利要求8所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统的工作方法，其特征在于，
所述减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统适于采用如权利要求1-7任一项所述的减震降噪开关磁阻轮毂电机控制系统。
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