三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器，屬于汽車電磁減震器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁減震器主要依靠一個(gè)圓筒型直線電機(jī)進(jìn)行工作。
[0003]傳統(tǒng)的圓筒型直線電機(jī)由定子線圈和運(yùn)動(dòng)磁鐵組成的，其工作原理與普通旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)相同。普通旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)是利用電流的變化，使電動(dòng)機(jī)的定子線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)。圓筒型直線電機(jī)可視為將普通旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)從圓心沿半徑切開(kāi)后，平直展開(kāi)而成，這樣原本旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)就變成了直線方向行進(jìn)的磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)也變成直線移動(dòng)。
[0004]以日立公司開(kāi)發(fā)的電磁減震系統(tǒng)為例，該電磁減震系統(tǒng)以一個(gè)圓筒型直線電機(jī)配合傳統(tǒng)的彈簧液壓減震器進(jìn)行工作。其定子繞組固定在減震器缸體上，線圈中的電流強(qiáng)度直接由電子控制器ECU控制，電子控制器ECU根據(jù)加速度傳感器檢測(cè)到的路面實(shí)際狀況和懸架行程傳感器檢測(cè)到的實(shí)際運(yùn)動(dòng)行程，發(fā)出指令精確控制輸入定子繞組的電流強(qiáng)度，從而精確控制圓筒型直線電機(jī)的反方向運(yùn)動(dòng)阻尼力和減振力，緩和路面的沖擊與振動(dòng)。輸入的電流越大，定子線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng)，圓筒型直線電機(jī)產(chǎn)生反方向的阻尼力和減振力也就越大，由此可見(jiàn)，系統(tǒng)對(duì)電流大小的控制完全與行駛加速度及路面顛簸狀況相適應(yīng)。這就意味著可以根據(jù)各種路況和載荷情況選擇最佳的減振力。當(dāng)車輛在凹凸不平的惡劣路面上行駛或由單人駕駛改為雙人騎乘，車輪劇烈地跳動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制定子繞組輸入更大的電流，使圓筒型直線電機(jī)產(chǎn)生與減震器運(yùn)動(dòng)方向完全相反的更大阻尼力和減振力，抵消緩沖減震器的劇烈振動(dòng)。電子控制器ECU可在I s時(shí)間內(nèi)讓減震器的阻力和減振力連續(xù)改變I 000次，與單獨(dú)使用彈簧液壓減震器相比，既提高響應(yīng)速度，又可提高舒適性，堪稱全球動(dòng)作最快、最先進(jìn)的智能懸架系統(tǒng)。
[0005]美國(guó)BOSE公司的電磁減震器取消了彈簧液壓減震器，完全由直線電機(jī)(LinearMot1n Electromagnetic System)組成。不僅進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且可在正常行駛工況下，具有發(fā)電功能，每個(gè)PGSA可產(chǎn)生至少25 W的功率為電動(dòng)車電池充電，這對(duì)于完全依靠電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車來(lái)說(shuō)是非常有利的，可以較大幅度地增加蓄電池的電力，延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)駛里程。
[0006]但是傳統(tǒng)的直線電機(jī)由于各相軸向排列，因此其端部效應(yīng)會(huì)引起各相不對(duì)稱。雖然已經(jīng)有一些技術(shù)針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了研究，但這些技術(shù)并未根本上解決各相不對(duì)稱問(wèn)題。
[0007]另外，如何既讓電磁減震器工作在電動(dòng)狀態(tài)對(duì)車輛進(jìn)行減震，又讓電磁減震器工作在發(fā)電狀態(tài)以回收振動(dòng)能量也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
[0008]在已有的專利申請(qǐng)中，專利號(hào):ZL200880107945.6的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種用于車輛的電磁減震器，該減震器利用螺紋槽將軸向運(yùn)動(dòng)化為直線運(yùn)動(dòng)；申請(qǐng)?zhí)?201510539421.6的發(fā)明專利申請(qǐng):一種電動(dòng)車的減震器，公開(kāi)了一種永磁式的電磁減震器。
[0009]本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)與上述方案皆不同。而且本申請(qǐng)也并非簡(jiǎn)單將三相電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)展開(kāi)為直線電機(jī)。如果將傳統(tǒng)的電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)展開(kāi)為直線電機(jī)，則勵(lì)磁繞組應(yīng)在軸向上跨三個(gè)定子極繞制。而本申請(qǐng)的方案是勵(lì)磁繞組繞圓周方向繞制，且三相電樞繞組沿圓周方向分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器，既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行減輕汽車的振動(dòng)，又可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行回收汽車振動(dòng)能量，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器，其特征在于:包括定子鐵心(I)、軸向軸承(2)、外圓筒
(3)、勵(lì)磁繞組(4)和電樞繞組；
外圓筒(3)呈圓筒形，其內(nèi)壁帶有三列沿軸向分布的動(dòng)子極，分別是A相動(dòng)子極、B相動(dòng)子極和C相動(dòng)子極，A相動(dòng)子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距，B相動(dòng)子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距，C相動(dòng)子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距；B相動(dòng)子極在軸向上超前A相動(dòng)子極三分之一個(gè)極距，A相動(dòng)子極在軸向上超前C相動(dòng)子極三分之一個(gè)極距;A相動(dòng)子極、B相動(dòng)子極和C相動(dòng)子極在圓周方向上均布；
所述定子鐵心(I)呈長(zhǎng)圓柱形且?guī)в腥醒剌S向分布的定子極，分別是A相定子極、B相定子極和C相定子極，A相定子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距，B相定子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距，C相定子極在軸向上均布且各個(gè)極之間相隔一個(gè)極距，A相定子極、B相定子極和C相定子極的第一個(gè)極在軸向上對(duì)齊;A相定子極、B相定子極和C相定子極在圓周方向上均布；
軸向上相鄰的定子極之間沿圓周方向繞有勵(lì)磁繞組(4)，相鄰的勵(lì)磁繞組(4)繞向相反；
每個(gè)A相定子極上繞有一個(gè)A相電樞線圈(5)，所有的A相電樞線圈(5)串聯(lián)組成A相電樞繞組，每個(gè)B相定子極上繞有一個(gè)B相電樞線圈(6)，所有的B相電樞線圈(6)串聯(lián)組成B相電樞繞組，每個(gè)C相定子極上繞有一個(gè)C相電樞線圈(7)，所有的C相電樞線圈(7)串聯(lián)組成C相電樞繞組；
外圓筒(3)的兩端帶有軸向軸承(2)，外圓筒(3)固定在車橋上；
所述定子鐵心(I)兩端皆有一段光桿，光桿位于在軸向軸承(2)中間；定子的首端固定在車架上，通過(guò)給電樞繞組和勵(lì)磁繞組(4)通電，可以使外圓筒(3)在軸承的作用下沿軸向移動(dòng)。
[0011]如上所述的三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器，其特征在于需要為汽車減震時(shí)，控制器控制三相繞組以三相電勵(lì)磁雙凸極電動(dòng)機(jī)三相電樞繞組的方式工作，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小可以調(diào)整阻尼力的大小；當(dāng)需要回收汽車振動(dòng)能量時(shí)，控制器控制三相繞組以三相電樞電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)三相繞組的方式工作，調(diào)整勵(lì)磁電流的大小可以改變輸出電壓和電流。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
⑴電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)既能作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又能作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，因此利用電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)原理設(shè)計(jì)的筒式減震器既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行來(lái)回收振動(dòng)能量，又可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行對(duì)汽車的振動(dòng)進(jìn)行減震； ⑵三相定子極在圓周方向上均布，因此消除了傳統(tǒng)直線電機(jī)因?yàn)槎瞬啃?yīng)引起的各相不對(duì)稱問(wèn)題；
(3)該筒式減振器沒(méi)有永磁體，可以在高溫振動(dòng)環(huán)境下工作。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-D方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。其中:
1、定子鐵心，2、軸向軸承，3、外圓筒，4、勵(lì)磁繞組、5、A相電樞線圈，6、B相電樞線圈。
[0014]圖2是本發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器沿圖1G-G方向的橫剖視圖。其中:
5、A相電樞線圈，6、B相電樞線圈，7、C相電樞線圈。
[0015]圖3為本發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-E方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。其中:
1、定子鐵心，2、軸向軸承，3、外圓筒，4、勵(lì)磁繞組，5、A相電樞線圈，7、C相電樞線圈。
[0016]圖4為本發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器勵(lì)磁繞組示意圖。其中:1、定子鐵心，
3、外圓筒，4、勵(lì)磁繞組。
[0017]圖5為三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]圖1是本發(fā)明三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-D方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。該三相電勵(lì)磁雙凸極筒式減震器的特征在于:包括定子鐵心(1)、軸向軸承(2)、外