[實用新型]智能換擋變矩調速電機

有效

• 申請號: 201320573662.9
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN203537153U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 焦耀峰;白曉軍;馮超
• 申請（專利權）人: 陜西捷普控制技術有限公司
• 主分類號: H02K7/10
• 分類號: H02K7/10;H02K11/00;H02K7/116
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

技術領域

本實用新型屬于特種電機技術領域，涉及一種智能換擋變矩調速電機。

背景技術

隨著節能環保型新能源汽車不斷發展以及特種工業設備的需要，具有調速范圍寬、扭矩可變范圍大、效率高的新型節能電機正日益受到用戶的熱捧。目前，為了滿足汽車啟動時的大扭矩需要，現有的新能源汽車用直驅電機一般只能選擇具有更大功率等級的電機，這樣既不節約成本，也無法更好的發揮電機的高效節能作用，更無法降低電機的體積和重量；而即使這樣，現有電機也還難以滿足汽車運行速度所需要的寬調速范圍。

實用新型內容

本實用新型的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種結構簡單、體積小、使用方便、系統可根據負載變化的需要提高電機的輸出扭矩適應范圍并同時滿足負載對電機輸出轉速寬范圍調速需求的智能換擋變矩調速電機。

為解決上述技術問題，本實用新型的實現方案是這樣的：

一種智能換擋變矩調速電機，由調速電機、與調速電機輸出端配裝的帶有換擋機構的變速箱以及控制器組成，變速箱輸出軸處設置有轉速傳感器，轉速傳感器的轉速信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，控制器的換擋控制端與變速箱的換擋控制端連接，控制器的調速控制端與調速電機的控制端連接。調速電機的調速和變速箱的換擋，均由控制器檢測到的負載變化情況及控制指令自動換擋調速來適應負載所需要的扭矩和轉速。

本實用新型的技術方案還包括：變速箱與調速電機為一體化直接連接構成。

本實用新型的技術方案還包括：控制器與變速箱及調速電機為一體化直接連接構成。

本實用新型的技術方案還包括：控制器與調速電機及變速箱為各自獨立體設計結構。

本實用新型的技術方案還包括：調速電機的調速和變速箱的換擋均由控制器根據負載變化情況及控制指令自動調速、換檔來適應負載所需要的扭矩和轉速。

本實用新型的技術方案還包括：調速電機啟動或低速運行時，變速箱處于減速比等于N的減速擋位，N為＞1的任意數；當變速箱的負載所需的轉速高于換檔設定值時，由控制器向變速箱發出換檔指令，換檔機構自動將檔位轉換到變速比等于M的高速檔位，M為≤1的任意數。

上述智能換擋變矩調速電機結構在中，變速箱內部設有高、低速轉換的空擋位而沒有離合器，變速箱內部可以設置鎖止位或不設置鎖止位

實際工作中，控制器接收上級系統管理指令并反饋信息，并對自身系統工作狀態信息進行采樣以控制調速電機的輸出扭矩和轉速，同時控制變速箱的換擋。具體操作過程如下：

一、當控制器檢測到負載轉矩大于系統設定的重負載換檔扭矩，且變速箱輸出轉速低于重負載換檔轉速設定值時，變速箱執行由高速到低速的換檔動作，其換檔過程如下：控制器控制調速電機使輸出為空載狀態，再使變速箱脫離高速檔位進入空檔位，然后控制器將調速電機的轉速調控到與變速箱的輸出轉速相匹配的轉速，控制器再控制變速箱從空檔位變換到低速檔位，電機進入正常運行模式；

二、當控制器檢測到負載扭矩小于系統設定的輕負載換檔扭矩，且變速箱輸出轉速高于輕負載換檔轉速設定值時，變速箱執行由低速到高速的換檔動作，換檔過程如下：控制器控制調速電機使其輸出為空載狀態，再使變速箱脫離低速檔位進入空檔位，然后控制器將調速電機的轉速調控到與變速箱的輸出轉速相匹配的轉速，控制器再控制變速箱從空檔位變換到高速檔位，電機進入正常運行模式。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

1、本實用新型的調速電機和變速箱均由同一個控制器進行控制，調速和轉矩變換自適應調節，可以根據負載需要提高電機的輸出轉矩，同時滿足負載對電機輸出轉速調速范圍寬的需求，成本低，外控信號簡單；

2、本實用新型采用調速電機與變速箱一體化設計，安裝簡單、重量輕、對外接口少、使用方便、故障率低；

3、本實用新型中的變速箱不需要離合器，完全由控制器根據系統設定的換擋扭矩或換擋轉速值自動控制完成換擋動作，擋位少、體積小、系統的可靠性和效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型的一個具體實施例——智能換擋變矩調速電機的變速箱在減速擋位的結構示意圖。

圖2是該智能換擋變矩調速電機中的變速箱在空擋位的結構示意圖。

圖3是該智能換擋變矩調速電機中的變速箱在直接輸出擋位的結構示意圖(變速箱在速比為1:1時的直接輸出位)。

圖中各數字標號名稱分別是：1―調速電機，2―變速箱，21―換擋機構，22―輸出軸，3―控制器，4―轉速傳感器。

具體實施方式