具有去耦以消除磁感應轉矩損失的軸向轉子的無刷永磁電動機/發電機的製作方法

2023-04-23 16:28:41 2

專利名稱：具有去耦以消除磁感應轉矩損失的軸向轉子的無刷永磁電動機/發電機的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及用於並聯式混合動力汽車系統中的電動機/發 電機驅動系統。更具體地，本發明涉及一種用於消除寄生轉矩損庫毛
運行過程中沒有被通電的情況下轉動的f茲體經過鐵芯矽鋼時而產 生。甚至更具體地，當用於並聯式混合動力汽車以改善變速範圍和 效率時，本發明涉及一種用於當軸向轉子用在並聯式混合汽車中
時，通過軸向轉子去耦來減少萬茲阻力系凝:乂人而4是高變程(range)和 歲文率的方法和系統。
背景技術：
許多機動混合動力電動車輛利用"並聯式混合動力構造"，其 中電動機/發電機用於車輛傳動系統中。典型的電動機/發電機是永 磁無刷類型，它經常被結合到變速箱殼體中。在汽車制動過程中， 該單元作為發電機而運行或起作用，提供制動轉矩並將汽車動能保 存為電池或其他裝置中的"再生能"或儲備發電能量。當駕駛員在 停止後需要加速時，這種儲備電能使電動機運轉以向車輛驅動系統 提供額外轉矩，同時節省燃料並允許使用較小的引擎。
當車輛以恆速運4亍時，電動才幾/發電才幾7"K石茲電動沖幾轉動4旦通常,皮
去激勵並空轉，並且車輛的內燃才幾是主要的能量源。這突出了並聯 式混合動力與串耳關式混合動力或純電動車之間的電動才幾/發電才幾功能上的主要差異。典型的並l關式混合動力系統間歇地運4亍電動才幾/ 發電機，並且在恆速運行(其中磁感應鐵損引起針對車輛的寄生阻
力轉矩)過程中具有顯著的靜止期(inactivity period )。在串聯式混 合動力或純電力驅動系統中，電動機/發電4幾是車輛的主要加速器， 並且電動機/發電機的工作循環與車輛速度相應。在串聯式混合動力 或純電動車輛情形中，當電動機/發電機是空轉時，車輛處於靜止。 因此，在電動機/發電機是車輛的主要加速器時，顯著的磁感應鐵損 階賴^皮消除。
本發明涉及一種消除用於並聯式混合動力構造中的永i"茲電動 才幾/發電才幾的》茲感應轉矩損 一毛的方法。
在恆速循環過程中，即使電動機/發電才幾的定子線圈是去激勵 的，但是電動機中的旋轉高強度磁體在車輛上產生了寄生轉矩阻 力。每當轉動磁場切割穿過鐵芯矽鋼和鐵材料(定子通常由該鐵芯 矽鋼和鐵材料製成)時，磁通量密度產生使能量以熱量形式散失的 "鐵損"。鐵損通常作為頻率和磁通量密度或強度的平方函數而變 化。在高轉速時，永磁機械的鐵損可能需要相當大的功率電平，這 導致產生寄生阻力和定子發熱。這種寄生阻力減小了並聯式混合動 力系統的總體效率和燃料節約。由於電動機/發電機的鐵損的顯著功 率消耗，所以涉及持久的恆速高速路駕駛和長距離駕駛的驅動循環 將會損失燃料燃燒效率。
這種並聯式混合動力車輛技術的許多實施例每當車輛移動時 就轉動電動機/發電機。在許多情形中，這樣做僅僅是為了簡易性和 節省費用。用於改變和減小鐵損的寄生阻力的方法必須改變磁體的 轉速或減小永磁轉子的磁場強度。如果在長期恆速運行過程中可實 現4失損的減少，則車輛上的寄生轉矩阻力將減d、並且燃^1"燃燒效率 將#皮才是高。一種離合器裝置可用來使電動機/發電才幾在"去激勵"過程中從 車輛傳動系統去耦。由於涉及費用和耐久性問題，所以這不是常用 的。在電動車輛牽引電動機領域，若干專利教授了弱化永磁場以實
現更廣的速度範圍的方法。Zepp等的美國專利第6，492，753和 6,555,941號披露了一種》茲場弱化方法，該方法使內部永磁轉子自定 子的鐵芯矽鋼疊片軸向偏移，以獲得更廣的速度範圍。Zepp等的美 國專利第6,943,478號也披露了 一種磁場弱化方法，該方法使中心 電機的外部永磁轉子自內部定子的鐵芯矽鋼疊片軸向偏移，以獲得 更廣的變速範圍。
Horber的美國專利第6，844，647號4皮露了 一種永磁轉子，該轉 子包括具有可改變^f茲通量的變化位置關係的內套筒和外套筒。
Jermakian等的美國專利第6,137,203號4皮露了 一種石茲氣隙調整 方法以在軸隙(axial gap)類型電機中獲得更廣的速度。
這些專利主要關注點是改變永磁通量以擴大電機速度和恆定 功率運行。當這些現有4支術應用於並聯式混合動力系統時，它們的 磁場弱化將減小，但沒有消除，在恆速運行過程中通常會發現寄生 轉矩阻力特性。
本發明涉及一種用於消除寄生轉矩損庫毛的方法和系統，該寄生
勵的情況下，轉動的；茲體通過鐵芯矽鋼時而#皮引起。

發明內容
根據本發明的各種特徵、特性和實施方式(這些隨後續的描述 將變得明顯)，本發明提供了一種永磁電動機/發電機，其包括定子，具有多個定子;茲才及和用於在定子》茲才及中產生魂_轉/磁場的
繞組，所述定子具有中心軸；
轉子，在其周邊表面處設置有多個永磁體並且該轉子具有與定 子的中心軸重合的中心軸線；
可轉動軸，轉子連接於其上，該可轉動軸具有與定子的中心軸 線重合的中心軸線；以及
致動器，用於使轉子沿著可轉動軸相對於定子軸向地移動足夠 的3巨離，以4吏轉子乂人定子弟刀底去耦以〗更消除萬茲感應轉矩阻力。
本發明進一步提供了 一種操作永》茲電動機/發電機以便消除》茲 感應4t頭巨阻力的方'法，-該方法包4舌
4是供7JO磁電動才幾/發電才幾，該7Jo磁電動4幾/發電才幾包才舌定子， 具有多個定子磁極和用於在定子;茲極中產生旋轉^茲場的繞組，所述 定子具有中心軸線；轉子，其周邊表面處i殳置有多個永^茲體並且該 轉子具有與定子的中心軸線重合的中心軸線；以及可轉動軸，轉子
連接於其上，該可轉動軸具有與定子的中心軸線重合的中心軸線； 以及
使轉子沿著可轉動軸相對於定子軸向地移動足夠的距離，以使 轉子從定子徹底去耦以便消除磁感應轉矩阻力。
本發明還提供了 一種並聯式混合動力汽車，該汽車包括內燃機 和永》茲電動才幾/發電才幾，其中7Jc磁電動才幾/發電才幾包4舌定子，具有 多個定子》茲極和用於在定子石茲極中產生旋轉》茲場的繞組，所述定子 具有中心軸線；轉子，其周邊表面處設置有多個永J茲體並且該轉子
具有與定子的中心軸線重合的中心軸線；以及可轉動軸，轉子連4妄於其上，該可轉動軸具有與定子的中心軸線重合的中心軸線；以及 致動器，用於使轉子沿著可轉動軸相對於定子軸向地移動足夠的距 離，以使轉子從定子徹底去耦以便消除》茲感應轉矩阻力。


本發明將參照僅作為非限制性實例給出的附圖進行描述，其
中
圖1是示出了在使永磁轉子從定子去耦和不去耦的情況下，永 磁電動機中鐵損轉矩阻力與速度相對的曲線圖。
圖2是示出了根據本發明一個實施例的永磁電動機/發電機的 衝黃截面^L圖，其中永石茲轉子完全嚙合於定子。
圖3是圖2的永磁電動機/發電機的橫截面視圖，其中轉子50 %脫離定子。
圖4是圖2的永磁電動機/發電機的橫截面圖，其中轉子80% 月充離定子。
圖5是圖2的永磁電動機/發電機的橫截面圖，其中轉子100% At離定子。
圖6是穿過如圖2上所示的剖面B-B的橫截面端視圖，示出轉 子與定子完全嚙合。
圖7是當被安裝在卡車或公交車的傳動軸上時，永磁電動機/ 發電機的橫截面視圖。圖8是當被安裝在汽車、卡車或公交車的變速箱殼體中分，永 磁電動機/發電機的替換實施例的橫截面視圖。
圖9是轉子的部分橫截面視圖，其中轉子完全與殼體的其他零
件去耦以減'J 、轉矩和渦流阻力。
具體實施例方式
本發明涉及一種無刷永石茲電動才幾/發電才幾i殳計，該i殳計^皮構造以 用於機動車輛中傳動軸或變速箱的定位。電動才幾/發電才幾包括在車輛 系統中使得能夠具有並聯式混合驅動能力，該混合驅動能力可捕獲 並保存或儲存一部分車輛減速能量並將該儲存的能量再應用於下 一次車輛加速。這種保存電能的應用減少了車輛加速過程中的燃泮牛 消耗和汙染物排;故，並且增加車輛的每加侖額定裡程。燃並+利用和 排放的最顯著降低在頻繁的啟動/停止循環的驅動循環中得以實現。
本發明的永磁轉子通過恆速軸承連接於傳動軸，該恆速軸承允
作為電動才幾運4亍過禾呈中，增加4^茲4爭子的軸向^f立移減少了定子石茲場 線圏上的》茲通量，減小了限制電動才幾最大轉速的感應反電動勢並允 許更高速度的運行。當作為發電機運行時，增加永》茲轉子的軸向位 移減少了定子磁場線圏上的磁通量並減小了所產生的電壓，以保持 在系統電壓極限內。當車速以發電機模式降低時，減小永磁轉子的 軸向位移增加了在定子f茲場線圈上的》茲通量並增加了所產生的電 壓，以使減速過程中的能量捕獲最大化。當車輛達到恆速或儲存的 電能被耗盡時，旋轉的轉子軸向移動，以便在系統沒有被激勵時使 轉子磁體從定子鐵芯完全去耦。這消除了當系統沒有啟動時由於恆 速驅動過程中的孝失損所導致的^茲感應轉矩阻力。當車輛電動才幾發 動、發電機發動和空轉模式之間轉換時，電動機控制器提供轉子位 置的主動控制。圖1是示出了當電動機/發電機線圈沒有被激勵時，鐵損轉矩阻 力和轉速之間的關係的曲線圖。標有"轉子嚙合"的曲線示出了鐵
損轉矩阻力隨著轉速的增加效應。這圖解說明了在持久的高速路駕 駛過程中有損於總體燃料節省的寄生阻力。標有"轉子脫離"的曲 線圖解說明了》茲轉子乂人定子疊層的去耦減少了轉矩阻力乂人而其可 ^又受限制於軸承摩〗察。在"轉子脫離"位置，通過在啟動/停止驅動 過程中再生的制動能而獲得的燃料節省被保存，並且系統的總體燃 料效率被保持。
圖2是根據本發明的一個實施例的永磁電動機/發電機的橫截 面視圖，其中轉子完全嚙合於定子。該永;茲電動機/發電機包括兩端 連4妄於用標號2標識的結構的電動才幾軸1，標號2標識的結構表示
他結構。電動才幾軸1由在電動機軸1相對端上的伸長的殼體3和殼 體4支撐。電動才幾軸1通過軸承組件5支撐在殼體3和4中，該軸 承組件可包括徑向3求軸承6或可包括任何其他適合類型的軸岸義結構 /組件。電動4幾軸1以允許電動才幾軸1在殼體3和4內轉動，^旦限制 電動才幾軸1在殼體3和殼體4之間的軸向移動的方式#1支撐。
圖2所描述的電動機軸1可在任一端處包括階梯部(未示出)， 該階梯部超出轉子沿軸1的移動範圍，如以下更詳細地論述的那樣， 軸1被構造成允許球軸承19被置於電動機軸1和轉子軸環8之間。
定子1(H皮支撐在殼體3和4中，以1更在定子10內徑與轉子15 外徑之間存在容"i午可移動定^f立的環狀空間。
定子10包4舌定子環11,該定子環包4舌或支撐沿著定子環11內 周邊的多個定子齒12。定子齒12具有凹入的內表面13(參見圖6), 並且沿著定子環11的內周邊均勻地間隔開。圍繞定子齒12纏繞的金屬絲線圈14可選4奪性地被激勵，以產生使轉子15、轉子軸環8 和電動4幾4由1 4t動的》茲力。
轉子15包括圍繞轉子軸環8的層壓鋼元件16並具有多個永》茲 體17,該永久》茲體附著於層壓鋼元件16的外表面/人而與定子齒12 相對。永萬茲體17可利用任何合適的粘合劑、月交水、環氧樹脂等附 著於層壓鋼元件16的外表面。永石茲體17的面向定子齒12的凹入 內表面13的表面18是凸起的，以《更針對定子齒12的凹入外表面 13互補地成形。
支撐轉子15的轉子軸環8通過多個球軸承19連接於電動機軸 1,球軸承19容納於設置在轉子軸環8內表面上的多個凹部或凹槽 20中。這些凹部或凹槽20的端部可通過扣環或其他結構元件封鎖， 以防止J求軸承19從凹處或凹槽20中出來。J求軸承19 ^皮允許在形 成於電動才幾軸1中的凹槽7與4爭子軸環8中的凹部20之間的多個 軸向凹槽21中軸向移動。3求軸7 義19將電動才幾軸1和轉子軸環8連 接在一起，以在電動機軸1與轉子15之間糹是供恆速線性軸承。通 過定位電動才幾軸1,可在組裝過程中將^求軸7fc插入到相對的凹槽7 和20中，/人而^f吏上述的電動才幾軸的階^弟部與4爭子軸環8上的凹部 或凹槽20對準。
通過沿電動;機軸1軸向:l也移動轉子軸環8,恆速線性軸 lc允i午 轉子15相對於定子10軸向地移動。轉子軸環8沿電動才幾軸1的移 動4昔助於致動才幾構實i見。
圖2中的致動才幾構22包4舌電動才幾和減速器23，該致動才幾構轉 動滾珠螺杆機構24以產生杆25的線性運動。滾J朱螺杆24 ^皮可逆 電動機和減速器23轉動地驅動，以伸出或收回杆25。致動器22的 一端通過銷釘連接件26或其他裝置連接至電動機結構。致動器22 的杆25通過銷釘連接件27或其他裝置連接至變速臂28。變速臂28連接至推力套筒29,該推力套筒容納具有徑向球軸承31的一對 軸承組件30。在轉子軸環8和電動機軸1轉動的同時變速臂28保 持靜止。兩個軸承組件30允許來自致動器杆25的推力被傳遞通過 臂28並進入推力套筒29和轉子軸環8中。當致動器22伸出杆25 時，變速臂28作用於轉子軸環8和轉子組件15上以將轉子組件15 拉出定子組件。在可替換實施方式中，可使用其他類型的致動器， 諸如氣動致動器、液壓致動器、其他類型的4幾電致動器、甚至手動 致動器。
在運行中，如圖2所示的電動4幾具有轉子15,該轉子完全與定 子10嚙合以獲糹尋7lc,茲體17 乂於多個定子齒12和定子線圈14的全部 效應。在這種構造中，電動機將產生最大轉矩但將具有有限的基本速度。
圖3是根據本發明一個實施方式的永》茲電動才幾/發電機的橫截 面視圖，其中轉子15大約50%脫離定子10。圖2和圖3之間的比 較揭示了圓筒形轉子軸環8和推力套筒29如何利用變速臂28和致 動器杆25軸向移動以4吏轉子15沿著電動才幾軸1相對於定子10偏 移。在圖3所示的構造中，電動機/發電機將產生比圖2所示構造更 低的轉矩，但將具有更高的基本速度。
圖4是根據本發明一個實施方式的永;茲電動機/發電機的橫截 面浮見圖，其中轉子15大約80%脫離定子10。圖2和圖4之間的比 較揭示了圓筒形轉子軸環8和推力套筒29如何利用變速臂28和致 動器杆25軸向移動以使轉子15沿著電動4幾軸1相對於定子10偏 移。在圖4所示的構造中，電動機/發電機將產生比圖3和圖2中所 示構造更低的轉矩，但具有在高速路駕駛速度情況下的電動機/發電 機所需的更高基本速度。圖5是根據本發明一個實施方式的永;茲電動機/發電機的橫截
面視圖，其中轉子15完全(100% )脫離定子10。圖2、 3和4之 間的比較表明了圓筒形轉子軸環8和推力套筒29如何利用變速臂 28和致動器杆25軸向移動以4吏轉子15沿著電動4幾軸1相對於定子 10偏移。在圖5所示的構造中，轉子組件15上的永磁體17從定子 組件10中的多個定子齒12萬茲性地去耦。這消除了當轉子15的旋 轉^f茲場影響定子齒12的層壓鋼結構時所導致的轉矩阻力(引起"《失 損"轉矩阻力)。其他現有技術的永石茲電動機/發電機不具有這種》茲 去耦特徵，因而不能避免與鐵損相關的轉矩阻力。根據本發明，當 具有永磁電動機/發電機的車輛在高速路上運行或以持續速度模式 運行時，電動機/發電機處於圖5所示的完全脫離位置，以消除由於 鐵損導致的寄生轉矩損耗。該特徵通過減少車輛驅動系統上的寄生 轉矩阻力增加了混合動力電車的燃料節省並減少排放。
圖6示出了沿圖2中剖面線B-B截取的橫截面端視圖。中央的 電動才幾軸1具有多個凹槽7，這些凹槽與4爭子軸環8中的凹部或凹 槽20對準以形成用於3求軸7fc 19的多個溝道或凹槽。轉子15的層 壓鋼元件16安裝在4t子軸環8上。7Jc》茲體17粘性;也結合到層壓鋼 構件16的截面上，以形成多個均勻間隔開的北》茲才及和南石茲才及。
圖7示出了安裝在典型車輛中的電動機/發電機32。前傳動軸 33將傳動裝置34連接至電動機/發電機單元32。電動機/發電機32 的相對端連接於後傳動軸35，然後連接於後軸36和後輪37。當具 有處於完全脫離狀態(圖5)的這種電動機/發電機並以恆定高速運 行的車輛感測到節流位置降低時，變速致動器22中的致動電動機 23釋放能量並沿相反方向轉動，以收回杆25並部分地使轉子組件 15和多個7麼石茲體17與定子紐/f牛10中的多個定子齒12和線圏14再 嚙合，如圖4所示。多個永》茲體17的轉動在線圏14中產生可儲存 在電容器組、電池或其他裝置中的電流。這種初始電平的再生電能(或再生能)在車輛傳動軸上產生適度制動轉矩，同時減小速度。 當採用車輛制動器時，電動機/發電機控制系統感測制動系統的壓力 並增大再生電流，以增加車輛傳動軸上的制動轉矩。當車速降低時，
變速致動器22中的致動電動機23釋放能量並以相反方向轉動，以 收回杆25並且增進轉子組件15的嚙合，如圖3和2所示，以保持 系統電壓處於最大電平以1更最有效地捕獲再生能量。以這種方式， 車輛駕駛員需要的制動轉矩主要通過電動機/發電機提供，其次通過 車輛制動器提供。
圖8示出了本發明的一個可替換實施方式，其中電動機/發電機 32容納在傳動裝置34中並連接於後傳動軸35、後軸36和後4侖37。
應該注意到，7lc石茲電動4幾/發電才幾的獨淨爭構造一皮用來在〗乍為電動 機運行時使轉矩和速度範圍最大化，以及在作為發電機運行時被用 來優化再生能量和電壓的捕獲。在減速過程中，發電枳4是供制動轉 矩並保存;f皮儲存以用於下 一次加速循環的電能。因為車輛速度降 低，所以發電機輸出通常會與速度成比例地降低，對效率和總體能 量儲存產生不利影響。通過在減速過程中利用永》茲轉子相對於定子
使能量保存最大化。另外，在高速路駕駛階段的過程中，利用永磁 轉子從定子的完全脫離使得能夠顯著地節省能量和燃料，這是因為 鐵損轉矩阻力減少。
圖9是轉子的部分橫截面視圖，該轉子與殼體的其他零件完全 去耦以減小轉矩和渦流阻力。為了減小總體尺寸，殼體部3(轉子 可在其中移動)可具有比殼體部4更小的直徑。由於當永^磁轉子非 常4妄近殼體轉動時殼體通常可有助於產生渦流損庫毛，所以圖9所示 的殼體部3已被設計和構造成減小或阻止渦流損耗。在這方面，殼 體形成有多個狹槽40,該狹槽起到疊片的作用並且極大地增加通路 長度。另外，殼體部3 (和殼體部4，如果需要的話)由具有低導電性或高電阻的材料(諸如非磁性不鏽鋼)製成。作為一個實例，
發現300個串聯的非磁性不鏽鋼減小渦流損耗並提供降低嵌齒 (cogging torque )轉矩驅動力的額外益處。減小渦流損肆毛有助於減 少殼體發熱，由此減少額外的能耗。
除了在並聯式混合動力車輛中有用之外，本發明的永;茲電動機 /發電機在風力發電機中也很有用，在該風力發電機中使用永磁電動 機/發電機可作為電動機而起作用，以提供用於使風力機或渦輪轉動 啟動的轉矩，並且之後的完全去耦會消除磁感應的轉矩阻力以極大 地才是高風力發電的效率。進一步，轉子可響應於風速的變化而逐漸 地嚙合於定子，以影響期望的電壓輸出。
儘管已經參考具體裝置、材料和實施方式描述本發明，但是根 據所進行的描述，本領域的技術人員可輕易確定本發明的基本特 徵，並且在不背離如上所述的本發明的精神和範圍的情況下，可作 出各種變4匕和更改以適合於不同應用和特性。
權利要求
1.一種永磁電動機/發電機，其包括定子，具有多個定子磁極和用於在所述定子磁極中產生旋轉磁場的繞組，所述定子具有中心軸線；轉子，在其周邊表面處設置有多個永磁體並且所述轉子具有與所述定子的中心軸線重合的中心軸線；可轉動軸，所述轉子連接於其上，所述可轉動軸具有與所述定子的中心軸線重合的中心軸線；以及致動器，用於使所述轉子沿著所述可轉動軸相對於所述定子軸向地移動足夠的距離，以使所述轉子從所述定子徹底去耦以便消除磁感應轉矩阻力。
2. 根據權利要求1所述的永磁電動機/發電機，進一步包括將所 述轉子連接於所述可轉動軸的恆速軸承。
3. 根據權利要求1所述的永磁電動機/發電機，進一步包括在所 述轉子與所述可轉動軸之間的多個球軸承。
4. 根據權利要求3所述的永磁電動機/發電機，其中，所述可轉 動軸設置有多個軸向凹槽，所述多個凹槽用於將所述多個球軸 承容納在其中。
5. 根據權利要求1所述的永磁電動機/發電機，進一步包括將所 述致動器連接至所述轉子的推力軸承組件。
6. 根據權利要求1所述的永磁電動機/發電機，進一步包括用於 容納所述定子和轉子的殼體，其中所述殼體的至少一部分由具從有高電阻的材料製成，以便減小渦流損耗電流並降低嵌齒轉矩 馬區動力。
7. 根據權利要求6所述的永磁電動機/發電機，其中，所述具有 高電阻的材料包括非》茲性不鏽鋼。
8. 根據權利要求6所述的永磁電動機/發電機，其中，所述殼體 進一 步設置有減少渦流損耗電流的狹槽。
9. 根據權利要求1所述的永磁電動機/發電機，與並聯式混合動 力車輛結合。
10. 根據權利要求1所述的永》茲電動積V發電機，與風力發電機結 合。
11. 一種才喿作永》茲電動才幾/發電才幾的方法，該方法用以消除;茲感應 轉矩阻力，所述方法包4舌衝是供7lc磁電動才幾/發電才幾，該7;jc磁電動片幾/發電才幾包4舌定 子，具有多個定子f茲極和用於在所述定子^茲才及中產生旋轉石茲場的繞組，所述定子具有中心軸線；轉子，其周邊表面處設置有 多個永》茲體並且所述轉子具有與所述定子的中心軸線重合的 中心軸線；以及可轉動軸，所述轉子連4妄於其上，所述可轉動 軸具有與所述定子的中心軸線重合的中心軸線；以及使所述轉子沿著所述可轉動軸相對於所述定子軸向地移 動足夠的距離，以4吏所述轉子/人所述定子徹底去耦以Y更消除^茲 感應轉矩阻力。
12. 根據權利要求11所述的操作永磁電動機/發電機的方法，其中， 所述永磁電動機/發電機被結合到車輛中。13， 根據權利要求12所述的操作永磁電動機/發電機的方法，其中， 當所述車輛減速時，所述轉子與所述定子逐漸地嚙合以《更控制所產生的電壓輸出。
13. 根據權利要求11所述的操作永磁電動機/發電機的方法，其中， 所述7Jo磁電動才幾/發電積4皮結合到風力發電才幾中。
14. 一種並聯式混合動力車輛，其包括內燃機和永》茲電動機/發電 機，其中，所述永磁電動機/發電機包括定子，具有多個定 子磁極和用於在所述定子磁極中產生旋轉磁場的繞組，所述定 子具有中心軸線；轉子，其周邊表面處i殳置有多個永^茲體並且 所述轉子具有與所述定子的中心軸線重合的中心軸線；以及可 轉動軸，所述轉子連接於其上，所述可轉動軸具有與所述定子 的中心軸線重合的中心軸線；以及致動器，用於使所述轉子沿 著所述可轉動軸相對於所述定子軸向地移動足夠的距離，以使 所述轉子^Mv所述定子徹底去耦以1"更消除》茲感應轉矩阻力。
15. 根據權利要求14所述的並聯式混合動力車輛，進一步包括提 供轉子位置的主動控制的控制器。
16. 根據權利要求15所述的並聯式混合動力車輛，其中，當所述 車輛減速時，所述控制器4吏所述轉子與所述定子逐漸地嚙合以 便控制所產生的電壓輸出。
17. 根據權利要求15所述的並聯式混合動力車輛，其中，所述控
18. 根據權利要求14所述的並聯式混合動力車輛，其中，所述車 輛進一步包括傳動裝置和傳動軸，並且所述永磁電動機/發電 機連接在所述傳動裝置與所迷傳動軸之間。
19. 根據權利要求14所述的並聯式混合動力車輛，其中，所述車 輛進一步包括傳動軸和具有殼體的傳動裝置，並且所述7l^磁電動機/發電機容納於所述傳動裝置的殼體中。
全文摘要
本發明公開了一種永磁電動機/發電機，包括定子；轉子，其周邊表面處設置有多個永磁體且該轉子具有與該定子的中心軸重合的中心軸線；可轉動軸，其上連接有轉子；以及致動器，用於使轉子相對於定子沿可轉動軸軸向移動足夠距離以使轉子從定子徹底去耦，以便消除磁感應轉矩阻力。當該永磁電動機/發電機用於並聯式混合動力汽車時，使轉子從定子徹底去耦的能力極大地提高了變程和效率。另外，通過使轉子與定子逐漸地嚙合，在減速時可獲得期望的電壓輸出。
文檔編號H02K21/00GK101292411SQ200680039081
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月19日 優先權日2005年10月19日
發明者勞倫斯·P·策普, 傑裡·W·梅德林 申請人:勞倫斯·P·策普;傑裡·W·梅德林