一種用於電控機械式自動變速器的電機的製作方法
2023-10-07 22:26:29
專利名稱：一種用於電控機械式自動變速器的電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及電機，具體涉及一種機械式自動變速器的電機，即選換擋與離合器執 行機構的動力源。
背景技術：
電控機械式自動變速器(AMT)的控制執行機構一般有電一液/氣和全電式兩種類 型，對於全電式電控機械式自動變速器，其控制執行機構由電機通過執行機構來推動選換 檔和離合器動作。由於電控機械式自動變速器選換檔和離合器固有的特點，這種電機要求 滿足頻繁起停，持續平穩，力量恆定，工作壽命長(120萬次循環以上)，調速範圍寬，並適應 高溫與高寒(_40°C—120°C)。因此，必須設計一種專門的裝置來為電控機械式自動變速器 的控制執行機構提供穩定可靠的動力源。之前，由於電機性能的局限，電控機械式自動變 速器沒能得到實現產業化推廣應用，開發適合電控機械式自動變速器控制特點的電機，是 電控機械式自動變速器發展的必然要求。發明內容
本發明的目的是提供一種用於電控機械式自動變速器的電機，該電機能在自動變 速器控制單元(TCU)的控制和驅動下，通過選換檔和離合器機構的運動，完成變速器在不 同工況下的自動換檔功能，並能滿足頻繁起停，持續平穩，力量恆定，工作壽命長，調速範圍 寬，適應高溫與高寒的要求。
本發明所述的一種用於電控機械式自動變速器的電機，包括外殼、設在外殼上面 的連接器、與外殼內壁配合連接的定子磁軛、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體、兩個對稱 的換向極、設在換向極上換向極繞組，還包括由旋轉軸、轉子繞組、換向器和轉子鐵芯構成 的轉子，轉子的旋轉軸的兩端部通過軸承與外殼的兩端配合連接，其特徵是所述永磁體呈瓦狀，其截面的外圓弧與內圓弧的圓心在一段直線的兩端，即截面形狀 非對稱；能有效地減小磁場諧波，使磁場分布更接近於正弦波，從而有效地抑制了電磁噪 聲。
所述轉子鐵芯為斜槽結構，即齒槽與轉子的軸線偏斜一 10 - 20°的夾角α，轉子 鐵芯的各段矽鋼片有不同的磁導方向，它們沿軸旋轉方向依次遞增扭轉一角度，這樣能有 效地削弱或消除齒諧波磁場產生的諧波電勢及附加轉矩，以提高電機輸出扭矩及運行平穩度。
所述轉子繞組在同一極性下的換向片間設有均壓線，以把電壓相等的點連接起 來，消除由於製造誤差等原因造成的實際電壓不均衡現象。
所述換向器採用寬度不等的換向片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以及振 動頻率，改變了採用等距的換向器片的共振特性，從而減少系統的振動和噪聲。而電刷採用 銅碳合成材料，保證電機壽命及壽命時間內性能的穩定性。
換向極與換向極繞組一起作用，抵消交軸磁場對主磁場的歪扭及換向元件電抗電勢等的影響，改善換向條件，減小換向器上的火花。
本發明結構簡單、功率密度高、效率高、起動速度快和可控性好等優點，除了具有 一般永磁體直流有刷電機所具備的良好機械特性外，還具有轉動慣量小、電磁力矩波動小、 扭矩大、特性線性度好、響應快、振動和噪聲小等特點，適合為AMT變速器選換擋和離合器 執行機構提供動力。
圖1是本發明的外形示意圖； 圖2是本發明的截面圖；圖3是電機轉子的結構示意圖； 圖4是本發明的特性曲線圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
參見圖1、圖2和圖3所示的一種用於電控機械式自動變速器的電機，包括外殼1、 設在外殼上面的連接器2、與外殼1內壁配合連接的定子磁軛4、兩塊與定子磁軛配合連接 的永磁體5、兩個對稱的換向極8、設在換向極上換向極繞組7，還包括由旋轉軸3、轉子繞組 6、換向器10和轉子鐵芯9構成的轉子，轉子的旋轉軸3的兩端部通過軸承與外殼1的兩端 配合連接所述永磁體5呈瓦狀，其截面的外弧與內弧的圓心在一段直線的兩端(不同心)，即截面 形狀非對稱；所述轉子鐵芯9為斜槽結構，即齒槽與轉子的軸線偏斜一夾角α ；本例α為15° ； 所述轉子繞組6在同一極性下的換向片間設有均壓線，以把電壓相等的點連接起來， 消除由於製造誤差等原因造成的實際電壓不均衡現象。
所述換向器10採用寬度不等的換向片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以 及振動頻率，改變了採用等距的換向器片的共振特性，從而減少系統的振動和噪聲。而電刷 採用銅碳合成材料，保證電機壽命及壽命時間內性能的穩定性。
換向極8與換向極繞組7—起作用，抵消交軸磁場對主磁場的歪扭及換向元件電 抗電勢等的影響，改善換向條件，減小換向器上的火花。
也可將齒槽與轉子的軸線偏斜夾角α選擇為15°，或者20°，即為另外的兩個實 施例。
本發明在12V電壓條件下的性能特性如附圖4，空載條件下，轉速5660rpm，電流 1. 5A,堵轉扭矩970mNm，堵轉電流52A，最大功率條件下，扭矩485mNm，轉速^43rpm，電 流20A，功率145W，效率4696，最大效率條件下扭矩132mNm，轉速4910rpm，電流8A，功率 68W,率 70%。
權利要求
1. 一種用於電控機械式自動變速器的電機，包括外殼(1)、設在外殼上面的連接器 (2)、與外殼(1)內壁配合連接的定子磁軛(4)、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體(5)、兩 個對稱的換向極(8)、設在換向極上換向極繞組(7)，還包括由旋轉軸(3)、轉子繞組(6)、換 向器(10)和轉子鐵芯(9)構成的轉子，轉子的旋轉軸(3)的兩端部通過軸承與外殼(1)的 兩端配合連接，其特徵是所述永磁體(5)呈瓦狀，其截面的外弧與內弧的圓心在一段直線 的兩端，即截面形狀非對稱；所述轉子鐵芯(9)為斜槽結構，即齒槽與轉子的軸線偏斜一夾
2.根據權利要求1所述的一種用於電控機械式自動變速器的電機，其特徵是所述轉 子鐵芯(9)的齒槽與轉子的軸線偏斜一 10 - 25°的夾角α。
3.根據權利要求1或2所述的一種用於電控機械式自動變速器的電機，其特徵是所 述轉子繞組(6 )在同一極性下的換向片間設有均壓線。
全文摘要
本發明公開一種用於電控機械式自動變速器的電機，包括設在外殼上面的連接器、與外殼內壁配合連接的定子磁軛、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體、兩個對稱的換向極、設在換向極上換向極繞組，還包括由旋轉軸、轉子繞組、換向器和轉子鐵芯構成的轉子，轉子的旋轉軸的兩端部通過軸承與外殼的兩端配合連接；所述永磁體呈瓦狀，其截面的外弧與內弧的圓心在一段直線的兩端，即截面形狀非對稱；所述轉子鐵芯為斜槽結構，即齒槽與轉子的軸線偏斜一夾角α。本發明除了具有具有轉動慣量小、電磁力矩波動小、扭矩大、特性線性度好、響應快、振動和噪聲小等特點，適合為AMT變速器選換擋和離合器執行機構提供動力。
文檔編號H02K1/24GK102035332SQ201010605328
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者安丕孚, 徐劍強, 羅毅 申請人:重慶青山工業有限責任公司