CN105281493A - 一种机械电机优化驱动动力单元 - Google Patents

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芦晓民
张富全
李淑芬
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Abstract

本发明公开了一种机械电机优化驱动动力单元，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中该电机动力单元包括固定在电机箱体上的外定子与配置永磁体的齿圈内转子组件，或该电机动力单元包括固定于定子转轴上的内定子与配置永磁体的太阳齿轮外转子组件，根据速比的不同使电机转子（内或外转子）和行星减速中的齿圈（作为电机的磁轭）或太阳齿轮（作为电机的磁轭）的优化、排列、组合适用于外负载各种工况，使电机工作在高效区，达到节能的效果。

Description

一种机械电机优化驱动动力单元
技术领域
本发明有关一种驱动单元，特别是指一种为行走运输车辆及行走作业机械提供动力，并且运行成本低，节能环保的机械电极优化驱动动力单元。
背景技术
当前，为贯彻落实发展新能源汽车的国家战略，以纯电动驱动的新能源汽车的主要战略取向，重点发展纯电动汽车的大形势下，各汽车厂家纷纷推出了服务于各行各业的不同用途的各种汽车。其中如何优化选用适用于各种用途的驱动单元摆在了各主机厂家的面前，目前大部分厂家均采用大扭矩低转速的大功率电机直接驱动主减速器（驱动桥）。由于车辆行驶的速度范围大，工况复杂，使电机的转速范围和扭矩范围也很大，因此在选择电机时，通常选择功率较大的电机，使电机的转速和扭矩在有些工况下不能得到充分的发挥及不能工作在高效率区，造成功率的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能使运输车辆或行走作业机械工作在高效率区、且节能环保的机械电极优化驱动动力单元。
为达到上述目的，本发明提供一种机械电机优化驱动动力单元，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中该电机动力单元包括固定在电机箱体上的外定子与配置永磁体的齿圈内转子组件，该降速增扭总成包括行星架、行星齿轮和太阳齿轮。
所述齿圈内转子组件由行星减速器的齿圈和永磁体组成，该永磁体与齿圈固定在一起，该齿圈作为电机转子磁轭。
所述齿圈内转子组件既是电机内转子，同时又是行星减速器的齿圈。
所述行星架一端固定在电机箱体的端盖上，作为输出端，另一端通过轴承固定在太阳齿轮轴上，所述太阳齿轮与太阳齿轮轴固定，所述行星齿轮通过轴承固定在所述行星架上，所述太阳齿轮与行星齿轮啮合，所述行星齿轮与所述齿圈啮合。
该驱动动力单元输出的转速比为1.5~1.8。
本发明提供一种如上述的机械电机优化驱动动力单元，所述电机为异步电机，以铜膜或铝膜替代所述永磁体。
本发明还提供一种机械电机优化驱动动力单元，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中该电机动力单元包括固定于定子转轴上的内定子与配置永磁体的太阳齿轮外转子组件，该降速增扭总成包括行星架、行星齿轮及齿圈。
该太阳齿轮外转子组件由行星减速器的太阳齿轮和永磁体组成，该永磁体与太阳齿轮固定在一起，该太阳齿轮作为电机转子磁轭。
所述太阳齿轮外转子组件既是电机外转子，同时又是行星减速器的太阳齿轮。
所述行星架一端固定在电机箱体的一端盖上，作为输出端，另一端固定在电机箱体内，所述行星齿轮通过轴承固定在所述行星架上，所述太阳齿轮与行星齿轮啮合，所述行星齿轮与所述齿圈啮合，所述齿圈固定在电机箱体内。
该驱动动力单元输出的转速比大于1.8。
本发明另提供一种如上述的机械电机优化驱动动力单元，所述电机为异步电机，以铜膜或铝膜替代所述永磁体。
本发明的机械电机优化驱动动力单元，可根据速比的不同使电机转子（内或外转子）和行星减速中的齿圈（作为电机的磁轭）或太阳齿轮（作为电机的磁轭）的优化、排列、组合适用于外负载各种工况，使电机工作在高效区，达到节能的效果。该单元体积小，可用于直接驱动运输车辆或行走作业机械的主减速器（驱动桥）或车轮。
附图说明
图1为本发明中机械电机优化驱动动力单元一实施例结构图，图示为内转子外定子；
图2为本发明中机械电机优化驱动动力单元另一实施例结构图，图示为外转子内定子。
具体实施方式
为便于对本发明的结构及达到的效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。
如图1所示，本发明的机械电机优化驱动动力单元包括电机动力源和降速增扭总成，其中电机动力单元包括固定在电机箱体A上的外定子1与配置永磁体20的齿圈内转子组件2，该齿圈内转子组件2既是电机内转子，同时又是行星减速器的齿圈，该永磁体20与齿圈固定在一起，齿圈作为电机转子磁轭。该齿圈内转子组件2由行星减速器的齿圈和永磁体20组成。该降速增扭总成包括行星架3、行星齿轮4和太阳齿轮5，其中行星架3一端固定在电机箱体A的端盖上，作为输出端，另一端通过轴承固定在太阳齿轮轴50上。该太阳齿轮5与太阳齿轮轴50固定，行星齿轮4通过轴承固定在行星架3上，太阳齿轮5与行星齿轮4啮合，行星齿轮4与齿圈啮合。
本发明的机械电机优化驱动动力单元工作原理为：接通电源后，配置永磁体的齿圈内转子组件2旋转，带动行星齿轮4旋转，由于太阳齿轮5不动，因此行星齿轮4带动行星架3旋转并输出扭矩，可以产生1.5~1.8的转速比。
如图2所示，本发明的机械电机优化驱动动力单元的另一实施例，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中电机动力单元包括固定于定子转轴60上的内定子6与配置永磁体70的太阳齿轮外转子组件7，该太阳齿轮外转子组件7既是电机外转子，同时又是行星减速器的太阳齿轮，该永磁体70与太阳齿轮固定在一起，该太阳齿轮作为电机转子磁轭。该太阳齿轮外转子组件7由行星减速器的太阳齿轮和永磁体70组成，永磁体70可装入太阳齿轮内，也可装在太阳齿轮旁侧。降速增扭总成包括行星架3、行星齿轮4及齿圈8，该行星架3一端固定在电机箱体A的一端盖上，作为输出端，另一端固定在电机箱体A内，行星齿轮4通过轴承固定在行星架3上，太阳齿轮与行星齿轮4啮合，行星齿轮4与齿圈8啮合，该齿圈8固定在电机箱体A内。
本发明的机械电机优化驱动动力单元工作原理为：接通电源后，配置永磁体的太阳齿轮外转子组件7旋转，带动行星齿轮4旋转，由于齿圈8不动，则行星齿轮4带动行星架3旋转并输出扭矩，可以产生大于1.8的转速比。
上述实施例中的电机是同步电机，若电机是异步电机，则以铜膜或镀铜或者铝膜或镀铝替代永磁体，其他结构不变。
本发明的机械电机优化驱动动力单元，可根据速比的不同使电机转子（内或外转子）和行星减速中的齿圈（作为电机的磁轭）或太阳齿轮（作为电机的磁轭）的优化、排列、组合似适用于外负载各种工况，使电机工作在高效区，达到节能的效果。该单元体积小，可用于直接驱动运输车辆或行走作业机械的主减速器（驱动桥）或车轮。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中该电机动力单元包括固定在电机箱体上的外定子与配置永磁体的齿圈内转子组件，该降速增扭总成包括行星架、行星齿轮和太阳齿轮。
2.如权利要求1所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述齿圈内转子组件由行星减速器的齿圈和永磁体组成，该永磁体与齿圈固定在一起，该齿圈作为电机转子磁轭。
3.如权利要求1所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述齿圈内转子组件既是电机内转子，同时又是行星减速器的齿圈。
4.如权利要求1所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述行星架一端固定在电机箱体的端盖上，作为输出端，另一端通过轴承固定在太阳齿轮轴上，所述太阳齿轮与太阳齿轮轴固定，所述行星齿轮通过轴承固定在所述行星架上，所述太阳齿轮与行星齿轮啮合，所述行星齿轮与所述齿圈啮合。
5.如权利要求1所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，该驱动动力单元输出的转速比为1.5~1.8。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述电机为异步电机，以铜膜或铝膜替代所述永磁体。
7.一种机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，其包括电机动力源和降速增扭总成，其中该电机动力单元包括固定于定子转轴上的内定子与配置永磁体的太阳齿轮外转子组件，该降速增扭总成包括行星架、行星齿轮及齿圈。
8.如权利要求7所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，该太阳齿轮外转子组件由行星减速器的太阳齿轮和永磁体组成，该永磁体与太阳齿轮固定在一起，该太阳齿轮作为电机转子磁轭。
9.如权利要求7所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述太阳齿轮外转子组件既是电机外转子，同时又是行星减速器的太阳齿轮。
10.如权利要求7所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述行星架一端固定在电机箱体的一端盖上，作为输出端，另一端固定在电机箱体内，所述行星齿轮通过轴承固定在所述行星架上，所述太阳齿轮与行星齿轮啮合，所述行星齿轮与所述齿圈啮合，所述齿圈固定在电机箱体内。
11.如权利要求7所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，该驱动动力单元输出的转速比大于1.8。
12.一种如权利要求7-11任意一项所述的机械电机优化驱动动力单元，其特征在于，所述电机为异步电机，以铜膜或铝膜替代所述永磁体。
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