一種新型電力變矩器的製作方法

2023-10-27 16:55:37

專利名稱：一種新型電力變矩器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可以改變原動機扭矩，從而改善原動機驅動能力的電力變矩器，尤 其適用於混合動力汽車及其他內燃機驅動的傳動系統。
背景技術：
目前，內燃機一般通過以下幾種方式將扭矩輸出至傳動系統離合器、液力變矩器、電 傳動系統等。
離合器由從動盤、壓盤和分離機構組成。通過分離機構，依靠內燃機飛輪和從動盤之間 的摩擦，使內燃機與傳動系統暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞內燃機的動力輸出。使用 離合器，內燃機的輸出扭矩不能變化。在離合器分離和接合的過程中，容易造成傳動系統的 扭矩突變，引起傳動系統的振動和衝擊，因此對離合器分離機構的操作要求很高。
液力變矩器由泵輪、渦輪、導輪和工作液組成。泵輪與內燃機相連，在工作液中旋轉， 工作液在離心力的作用下由泵輪的軸心向外運動，形成強大的渦流，從而推動渦輪旋轉。渦 輪與傳動系統相連進行動力輸出。由於使用液力傳遞力矩，液力變矩器的能量損耗比較大； 動力傳遞也有遲滯，儘管現在採用了鎖止離合器，但低轉速時的遲滯和低效率仍無法避免。
電傳動系統由一個安裝在內燃機飛輪上的發電機， 一個(或多個)安裝在傳動系統上的 電動機和控制系統組成。內燃機的動力通過發電機發電，在控制系統的控制下，輸送給電動 機，電動機將電能轉換成機械能後傳遞到傳動系統。由於內燃機和傳動系統之間沒有機械連 接，內燃機轉速和傳動系統轉速之間沒有必然聯繫，因此內燃機可以工作在更高效的工作點 上。但是電傳動系統比較複雜，能量經過兩次轉換(機械能轉換成電能，電能轉換成機械 能)後，效率降低。
發明內容
為了克服現有各種傳動方式的不足，本實用新型提供一種電力變矩器。它以電傳動系統 的原理為基礎，利用磁場耦合，並通過電流的勵磁作用，達到改變輸出扭矩的效果。同時本 實用新型的輸入和輸出之間沒有機械連接，從而改善了傳動過程中的衝擊振東。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是在電傳動系統中，發電機和電動機均 採用軸向磁場結構，並具有相同的徑向尺寸，將發電機和電動機的定子靠在一起從而形成一 個定子，並採用開放式結構，就構成了本實用新型的電力變矩器。因此本實用新型由3個元 件組成，主動轉子、開放式定子和被動轉子。主動轉子通過磁場耦合的方式帶動被動轉子旋 轉，調整定子電流的大小，就可以改變被動轉子氣隙的磁通密度，因此改變了被動轉子的輸 出扭矩。當主動轉子和被動轉子同時處於靜止狀態時，通過定子電流的勵磁作用，在定子上 產生旋轉磁場，帶動主動轉子和被動轉子同時旋轉。
本實用新型的有益效果是，將電傳動系統中的發電機和電動機整合在一起，結構簡單； 通過磁場的直接耦合，避免了能量的二次轉換，提高了傳動效率；定子電流的勵磁作用，改 變了原動機的輸出扭矩，改善了原動機的驅動能力。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖l是本實用新型一個實施例的結構圖
圖2是本實用新型的磁路原理圖
圖3是本實用新型第二個實施例的結構圖
圖4是本實用新型第三個實施例的結構圖
圖5是本實用新型第四個實施例的結構圖具體實施方式
在

圖1中，主動轉子(1)、開放式定子(2)和被動轉子(3)採用軸向布置。該實施例 中的一對磁極的磁路如圖2所示。磁力線從主動轉子一對磁極(1)的N極出發，穿過開放式 定子電樞(2)後，到達被動轉子的一對磁極(3)，再通過開放式定子電樞(2)，回到主 動轉子該對磁極(1)的S極，從而形成磁路線的閉合。
在圖3所示的實施例中，在圖l實施例的基礎上，在主動轉子(1)和被動轉子(3)之間 增加了一個離合器(4)。通過操縱該離合器(4)，可以將主動轉子(1)和被動轉子(3) 分開或結合。
在圖4所示的實施例中，在圖l實施例的基礎上，在主動轉子(1)和被動轉子(3)之間 增加了一個二自由度行星傳動裝置(4)。主動轉子(1)、開放式定子(2)和被動轉子 (3)分別與二自由度行星傳動裝置(4)的一根軸相連。主動轉子(1)的機械能通過磁路 和機械連接兩種方式同時傳遞給被動轉子(3)。
在圖5所示的實施例中，在圖4實施例的基礎上，二自由度行星傳動裝置(4)的一根軸 不再與開放式定子(2)相連，而是連接了一個制動系統(5)。通過制動系統(5)制動， 可以實現與圖4所示實施例相同的功能；制動系統(5)不制動，則可以實現主動轉子(1) 或者被動轉子(2)的自由旋轉。
權利要求1.一種電力變矩器，由主動轉子、定子和被動轉子構成，其特徵是主動轉子、定子和被動轉子採用軸向布置，定子採用開放式磁路結構。
2. 根據權利要求l所述的電力變矩器，其特徵是該電力變矩器為一個三元件雙轉子結構。
3. 根據權利要求l所述的電力變矩器，其特徵是主動轉子、定子和被動轉子採用軸向布 置。
4. 根據權利要求l所述的電力變矩器，其特徵是定子採用開放式磁路結構。
專利摘要一種電力變矩器，由主動轉子、定子和被動轉子構成，主動轉子、定子和被動轉子採用軸向布置，定子採用開放式磁路結構。磁力線從主動轉子的N極出發，穿過開放式定子電樞後，到達被動轉子，再通過開放式定子電樞，回到主動轉子的S極，從而形成磁路線的閉合。調整定子電流的大小，就可以改變被動轉子氣隙的磁通密度，因此改變被動轉子的輸出扭矩。該實用新型尤其適用於混合動力汽車及其他內燃機驅動的傳動系統。
文檔編號H02K51/00GK201150028SQ200720195728
公開日2008年11月12日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者明 文 申請人:明 文