CN200941582Y - 电动汽车用组合式大功率无刷直流电机 - Google Patents

电动汽车用组合式大功率无刷直流电机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用组合式大功率无刷直流电机，包括壳体(5)、前后端盖(1、9)、输出轴(7)，前后端盖(1、9)固定在壳体(5)的两端，所述壳体(5)内设有n对定子(4)和活动转子(3)，n个定子(4)分段固定在壳体(5)内，活动转子(3)通过轴承(6)设置在与定子(4)相对应的输出轴(7)上，与每个活动转子(3)相邻的输出轴(7)上固定有单向离合器(2)，单向离合器(2)与活动转子(3)固定连接；采用上述结构后，从根本上解决负荷变化带来电机效率低的问题；具有结构简单合理、操作使用方便、能适应不同负荷变化要求、电机工作效率高、节电效果好等优点。

Description

电动汽车用组合式大功率无刷直流电机
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机，特别是一种功率可调的大功率直流电机。
背景技术
众所周知，直流电机电能转换为动能的效率曲线是呈抛物线状，在额定电源的条件下，电机以额定功率输出时，电机的电能转换成动能的效率最高，其效率可达85％左右，所以，在应用过程中人们尽可能选用负荷与电机额定功率相一致；但是，直流电机在使用过程中，其负荷不是每时每刻都相同的，特别是大功率电机其负荷变化就更大，例如，电动汽车爬坡时所需功率20千瓦，而在平路行驶时或许仅需5千瓦，两者相差4倍，为了能使电动汽车在各种路况下正常行驶，其直流电机必须配备20千瓦；这样，电动汽车在平路行驶时其电机转换效率相对就较低，只有40-60％，也就是说较大一部分电能白白被浪费；如果电动汽车选用5千瓦的直流电机，在平路行驶时其效率可达85％左右，但一旦遇有上坡，要么无法爬上，要么爬坡速度缓慢，负荷过大，效率明显下降，且易烧毁控制器。如何在不同的负荷条件下使直流电机输出不同的功率并保持较高的效率是目前大功率直流电机迫在眉睫的难题。为此，许多生产厂家及有识之士进行了反复的改进和研究，但至今尚未有较好的办法来解决上述问题。
发明内容
为了克服现有大功率直流电机存在的上述弊病，本实用新型提供一种结构简单合理、操作使用方便、能适应不同负荷变化要求、电机都能高效率地把电能转换成动能、节电效果好的电动汽车用组合式大功率无刷直流电机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案，它包括壳体、前后端盖、输出轴，前后端盖固定在壳体的两端，所述壳体内设有n对定子和活动转子，n个定子分段固定在壳体上，活动转子通过轴承设置在与定子相对应的输出轴上，与每个活动转子相邻的输出轴上固定有单向离合器，单向离合器与活动转子固定连接；各定子的线圈并联连接，并各自设有电源闭合开关。
采用上述结构后，本实用新型由n对定子和转子组成一个大功率无刷直流电机，或者说由n组共体的无刷直流小电机组成一个大功率无刷直流电机；使用时，根据电机实际负荷，开启1至n个电源开关，接通电源小电机的活动转子旋转，单力或合力驱动输出轴旋转，由于单向离合器作用，没有开启小电机的活动转子与输出轴自动分离，因此开启与没有开启的互不干扰，这样电机始终在接近额定功率的范围内工作，也就是说电机始终处在高效运行状态；其优点一是与相同功率电机相比可节电20-30％；二是安全系数提高，万一电机出现故障，也只能是其中一组，不影响整个电机其它组的运行，电机还能继续工作；三是控制器易于制作，并且使用寿命延长；四是活动转子的永磁体易于制作，质量可大大提高，因为永磁体密度越大其质量越好，相同设备制作小的永磁体其密度要高于大永磁体；具有结构简单合理、操作使用方便、能适应不同负荷变化要求、电机工作效率高、节电效果好等优点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
图1所示，为本实用新型电动汽车用组合式大功率无刷直流电机的具体实施方案，它包括壳体5、前后端盖1、9、输出轴7，前后端盖1、9固定在壳体5的两端，转轴7通过轴承8设置在前后端盖1、9上，所述壳体5内设有四对定子4和活动转子3，四个定子4分段固定在壳体5内，四个活动转子3通过轴承6设置在与四个定子4相对应的输出轴7上，与每个活动转子3相邻的输出轴7上固定有单向离合器2，单向离合器2与活动转子3固定连接，各定子4的线圈并联连接，并各自设有电源闭合开关。
本实用新型工作过程如下，当负荷在一组小电机的额定功率范围内时，可开启一个活动转子3工作，活动转子3通过与其配合的单向离合器2带动输出轴7旋转输出动力，其它三个活动转子3没有开启通电不旋转工作，在单向离合器2的作用，输出轴7与其它三个活动转子3自动分离。当负荷增至二组小电机的额定功率时，除了上述的活动转子3工作外，再开启一个活动转子3通电工作，该活动转子3在单向离合器2的作用下，与上述的活动转子3一起带动输出轴7旋转输出动力，其它二个活动转子3没有通电不旋转工作，在单向离合器2的作用，输出轴7与二个不工作的活动转子3自动分离。当负荷增至三组小电机的额定功率时，除上述二个工作活动转子3工作以外，再启动第三个活动转子3通电工作，该活动转子3在单向离合器2的作用下，与上述工作的活动转子3一起带动输出轴7旋转输出动力，不工作的活动转子3在单向离合器2的作用，输出轴7与不工作的活动转子3自动分离。当负荷增至四组小电机的额定功率时，再启动第四个活动转子3通电工作，该活动转子3在单向离合器2的作用下，与上述工作的三个活动转子3一起带动输出轴7旋转输出动力。这样，本实用新型就可根据实际负荷，开启工作活动转子3的只数，始终使电机处于最佳的额定工作状态来提高电机效率。当负荷减轻时，根据负荷轻重的情况，可逐个停止活动转子3的工作，使电机始终在额定功率的范围内运行，确保电机的工作效率。

Claims (1)

1、一种电动汽车用组合式大功率无刷直流电机，包括壳体(5)、前后端盖(1、9)、输出轴(7)，前后端盖(1、9)固定在壳体(5)的两端，其特征是：所述壳体(5)内设有n对定子(4)和活动转子(3)，n个定子(4)分段固定在壳体(5)内，活动转子(3)通过轴承(6)设置在与定子(4)相对应的输出轴(7)上，与每个活动转子(3)相邻的输出轴(7)上固定有单向离合器(2)，单向离合器(2)与活动转子(3)固定连接。
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