專利名稱：變矩型永磁電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型提出一種變矩型永磁電動機，主要用于電動車，可以大幅度地改變永磁電動機的轉矩。
背景技術：
車輛在道路上行駛時阻力矩的變化是很大的，在起動、加速、爬坡、重載時要求有較大的力矩與功率，而在平路、輕載時要求力矩較小轉速較快。我們知道電動機的輸出轉矩T＝k*I*φ，式中k是電機常數(shù)，當電動機設計制造完成后是一個常數(shù)，在使用過程中是不可改變的，I是電動機工作電流，φ是電動機有效磁通。改變電動機的工作電流I可以方便地改變輸出轉矩，但這種方式是受到限制的，因為減小電動機的工作電流，同時也降低了電動機的功率，而增大電動機的工作電流，會造成過熱而損壞電動機。改變電動機有效磁通φ也是改變輸出轉矩的方式，對于電勵磁電動機是很容易實現(xiàn)的，但是對于永磁電動機來講，現(xiàn)有的技術都無法改變電動機的有效磁通。通過機械變速裝置當然也可以改變轉矩，但是那樣不僅成本高、效率低，而且操作不方便。那么電動車的驅動電機都采用電勵磁電動機不是更好嗎？不然，因為電勵磁是要消耗能量，因此電勵磁電動機比永磁電動機效率要低，所以許多電動車仍使用永磁電動機作為驅動電機。是否有方法可以改變的永磁電動機的有效磁通呢？發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種變矩型永磁電動機，可以方便地改變永磁電動機的有效磁通，從而大幅度地提高電動車的轉矩。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，變矩型永磁電動機的磁鋼固定在移動磁軛上，移動磁軛與固定磁軛組成一對運動副，通過牽動裝置的牽引，移動磁軛可在固定磁軛的約束下產生軸向位移。變矩型永磁電動機可以是內轉子結構，也可以是外轉子結構。牽動裝置可以是鋼絲繩結構，杠桿結構，或偏心塊結構。牽動裝置的動力可以由小型電動機提供。可以在移動磁軛上裝有預拉彈簧。
由于采用了上述方案，與現(xiàn)有技術相比有以下特點成本低廉，操作方便，可大幅度地改變電動車的轉矩，并保留了永磁電動機結構簡單、效率高的優(yōu)點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是內轉子、牽動裝置是鋼絲繩的結構示意圖；圖2是外轉子、牽動裝置是杠桿的結構示意圖；圖3是牽動裝置是偏心塊的結構示意圖；圖4是牽動裝置的動力由小型電動機提供的結構示意圖；圖5是移動磁軛上裝有預拉彈簧的結構示意圖；在圖中(1)是端蓋，(2)是固定磁軛，(3)是移動磁軛，(4)是移動銷，(5)是磁鋼，(6)是轉子，(7)牽動裝置，(8)是偏心塊，(9)是小型電動機，(10)是預拉彈簧。
具體實施方式
在圖1中，固定磁軛(2)的二端裝有端蓋(1)，轉子(6)安裝在端蓋的軸承上，磁鋼(5)固定在移動磁軛(3)上，移動磁軛(3)與固定磁軛(2)組成一對運動副，也就是移動磁軛(3)的外圓與固定磁軛(2)的內圓有配合要求，裝配公差為動配合，在固定磁軛(2)上銑有腰形孔，移動銷(4)穿過腰形孔并起到約束移動磁軛(3)的徑向位移，通過牽動裝置(7)的牽引，移動磁軛(3)可在固定磁軛(2)的約束下產生軸向位移，在本實施例中，牽動裝置采用的是鋼絲繩。在使用過程中，當鋼絲繩完全松弛時，磁鋼(5)與轉子(6)的鐵芯在軸向完全重合，這時有最大的有效磁通，電動機的轉矩最大而轉速最慢，逐步牽動鋼絲繩，移動磁軛(3)向左移，磁鋼(5)與轉子(6)的鐵芯在軸向的重合面減少，這時有效磁通逐步減少，電動機的轉矩逐步減小而轉速逐步提高，進一步牽動鋼絲繩，移動磁軛(3)向左移到極限，磁鋼(5)與轉子(6)的鐵芯在軸向的重合面減到最少，這時有效磁通最少，電動機的轉矩最小而轉速最高，當松開鋼絲繩時，由于磁鋼本身的吸力，會自動向右移。在本實施例中，磁鋼(5)與轉子(6)的鐵芯軸向長度都為30mm，移動磁軛(3)的最大位移為21mm，考慮到漏磁因素，電動機的最大有效磁通與最少有效磁通之比約為3，相當于增加了一個變速比為3的無級變速箱。
圖1是內轉子結構的變矩型永磁電動機，電動機外殼固定，轉子在外殼內旋轉，通過軸輸出功率。圖2是外轉子結構的變矩型永磁電動機，電動機軸固定，轉子帶動外殼旋轉輸出功率，牽動裝置是杠桿式結構。
在圖3中，牽動偏心塊(8)旋轉時，其凸面推動移動銷(4)產生軸向位移，從而使移動磁軛(3)也產生軸向位移。
在圖4中，牽動裝置的動力由小型電動機(9)提供，通過一套減速機構帶動移動銷(4)產生位移，小型電動機(9)應具有正反轉功能，減速機構最好采用蝸輪蝸桿裝置。由于牽動裝置的動力由小型電動機(9)提供，本實施例就可以實現(xiàn)自動變擋功能，只需增加一套電動車工況反饋系統(tǒng)，依據(jù)檢測到的電壓與電流，控制小型電動機(9)的運行，使電動車自動工作在最佳狀態(tài)。
在圖5中，由于磁鋼本身的吸力較強，要使移動磁軛(3)產生位移需用較大的力，為了減小牽引力，可在移動磁軛(3)上增加1到2個預拉彈簧(10)，但預拉彈簧(10)的彈力要適當，確保移動磁軛(3)在磁鋼的拉力下能復位。
權利要求1 變矩型永磁電動機，由端蓋(1)、固定磁軛(2)、移動磁軛(3)、移動銷(4)、磁鋼(5)、轉子(6)、牽動裝置(7)組成，在固定磁軛的二端裝有端蓋，轉子安裝在端蓋的軸承上，其特征是磁鋼固定在移動磁軛上，移動磁軛與固定磁軛組成一對運動副，通過牽動裝置的牽引，移動磁軛可在固定磁軛的約束下產生軸向位移。
2 根據(jù)權利要求1所述的變矩型永磁電動機，其特征是可以是內轉子結構，也可以是外轉子結構。
3 根據(jù)權利要求1所述的變矩型永磁電動機，其特征是牽動裝置可以是鋼絲繩結構，杠桿結構，或偏心塊(8)結構。
4 根據(jù)權利要求1所述的變矩型永磁電動機，其特征是牽動裝置的動力可以由小型電動機(9)提供。
5 根據(jù)權利要求1所述的變矩型永磁電動機，其特征是可以在移動磁軛上裝有預拉彈簧(10)。
專利摘要本實用新型提出一種變矩型永磁電動機，可以方便地改變永磁電動機的有效磁通，電動機的磁鋼固定在移動磁軛上，移動磁軛與固定磁軛組成一對運動副，通過牽動裝置的牽引，移動磁軛可在固定磁軛的約束下產生軸向位移。電動機可以是內轉子結構或外轉子結構。牽動裝置的動力可以由小型電動機提供，能夠實現(xiàn)自動變擋功能，具有成本低廉，操作方便，大幅度地改變電動車的轉矩，并保留了永磁電動機結構簡單、效率高的優(yōu)點。
文檔編號H02K7/10GK2760846SQ20042007872
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月17日 優(yōu)先權日2004年8月17日
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