改進電機外殼結(jié)構(gòu)、采用高密度繞組設計讓“便攜式小車”構(gòu)想成為現(xiàn)實

當今，包括汽車、小型摩托車乃至滑板車等在內(nèi)的各類代步工具都朝著電動化方向飛速發(fā)展。其中，一款具有“站立駕駛”及“四輪穩(wěn)定行駛”等特點的電動“便攜式小車”，憑其獨特的創(chuàng)意與構(gòu)思，獲得了市場的廣泛關注。該產(chǎn)品形同一臺13英寸的筆記本電腦，可放入背包中隨身攜帶，行駛時MAX時速可達每小時16千米。今后，如果道路交通法中的相關規(guī)定能得以放寬的話，該產(chǎn)品一定會成為人們?nèi)粘３鲂袝r一款時尚、超前的代步工具

該款新型出行工具中搭載了一套由日本電產(chǎn)伺服公司為其全新研制的小型輪轂電機。輪轂電機憑其獨立驅(qū)動的特性，不僅可以實現(xiàn)車體結(jié)構(gòu)設計的簡潔化與小型化，還因其無需安裝齒輪減速裝置，更大地提升了電機的靜音性能與輕量化等諸多優(yōu)勢。

WALKCAR除了要確保產(chǎn)品自身的輕量化與小型化以外，還要充分考慮到承載一位成人時所需的動力性能以及是否能承受行駛中因路面的凹凸不平或上下路肩、盲道時產(chǎn)生的彈跳、抖動、撞擊等外力的影響。為滿足上述技術要求，日本電產(chǎn)伺服決定在原有輪轂電機的基礎上，對電機的基本結(jié)構(gòu)作了全面改進。

輪轂電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般分為可旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子與包括固定環(huán)在內(nèi)的、起固定支架作用的底座這兩部分。底座與外轉(zhuǎn)子之間僅一處相接，受外力作用下轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會產(chǎn)生偏差。

如下圖所示，為了進一步提高電機整體的剛性，我們將固定環(huán)與軸承固定在一起，讓固定環(huán)隨軸承一起旋轉(zhuǎn)。底座（固定部分）上只有法蘭盤一個零部件，將固定化、軛套與輪轂焊接（一體化）在一起達到提高剛性的目的。
通過將連接固定軸的固定環(huán)與電機外殼的輪轂焊接在一起，讓電機外殼與底座成為一個完整的旋轉(zhuǎn)體，有效地提高了電機整體的剛性。

將固定環(huán)與輪轂焊接在一起，大幅提高電機整體的剛性。

另外，為滿足客戶提出的將之前推出的直徑為60mm、功率為30W的普通款電機升級為直徑不變、功率為65W的大功率電機的要求，我們在以往10磁極、12槽繞組的基礎上改用了密度更高的14磁極、12槽的高密度繞組設計方案。以此來加大磁通量達到提高轉(zhuǎn)矩的目的，同時也可降低周期性出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩脈動下降的問題。

為防止行駛中因震動導致接線斷裂或內(nèi)部磁塊脫落等問題的發(fā)生，我們重新對使用的物料及生產(chǎn)工藝進行了改進。最后，在物料方面，我們決定使用柔韌度更高的高柔性電線；在生產(chǎn)工藝方面，我們自行制作專用工具并配合新的生產(chǎn)工藝，讓膠水的涂布更薄更均勻。通過上述兩項改進有效地提高了輪轂電機的耐用性。

WALKCAR是一種軸距極短、不足200mm的純電驅(qū)動的代步工具。一般來說，代步工具的軸距越長，其直線行駛時的穩(wěn)定性越高，但對于以輕便、小型為一大特點的WALKCAR來說，軸距受到了很大的限制。除此之外，WALKCAR在行駛時由前輪中的兩臺輪轂電機來驅(qū)動，一旦左右輪轂電機的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差，WALKCAR將無法實現(xiàn)直線行駛。普通電機的生產(chǎn)工藝中，允許電機轉(zhuǎn)速存在10?15%的偏差，但為WALKCAR配套生產(chǎn)的電機則要求將轉(zhuǎn)速偏差控制在5%以內(nèi)。
為此，我們重新對電機內(nèi)部的磁通量傳感器的安裝位置進行了調(diào)整。一般情況下，因該傳感器的安裝位置引起的轉(zhuǎn)速偏差完全可以忽略不計，但為了滿足WALKCAR的技術要求，我們通過加裝專用治具以及精確監(jiān)控程序自動檢測儀，成功地將轉(zhuǎn)速偏差控制在±5%范圍內(nèi)。

我們衷心期待通過上述各項改進措施研制而成的這款小型、輕便、耐用性強、大功率的輪轂電機將被更廣泛地應用于無人搬運車、電動助動車、服務型機器人等各類代步工具中。