CN203747617U - 活塞磁互力式直流电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种纯电动汽车电力驱动直流电动机。它是一种活塞磁互力式直流电动机，具有结构简单合理，加工装配容易，维护简单，性能稳定可靠的特点。它由线圈，活塞，传感器，连杆，曲轴等部件构成，通过线圈电磁体和活塞永磁体相互作用输出动力。它可广范应用在纯电动汽车驱动领域，为提高纯电动汽车的续驶里程能力提供了一种具有实用性可应用的动力模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种纯电动汽车电力驱动直流电动机。
背景技术
发展纯电动汽车必须解决好二个重要方面的关键技术：电池技术、电动机驱动及其控制技术。
电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素之一。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键之一就是要开发出能量高、功率大、使用寿命长的高效电池。到目前为止，电动汽车用电池经过了 三代的发展，已取得了突破性进展。
电动机与驱动***是电动汽车的关键部件，也是关键技术之一。,要使电动汽车有良好的使用性能，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。 目前，电动汽车采用电动机主要有直流电动机(DCM)、感应电动机(IM)、永磁无刷电动机(PMBLM)和开 关磁 阻电动机(SRM)等四类。以上四类直流电动机的结构乃至形状一直采用定子、转子传统方式，它的研制与开发受到体积、重量、成本、功率密度、转换效率、转矩控制、转矩变化、过载倍数等多种因素的制约，在一定程度上延缓了它的研发进程。它的研制开发方向是在兼顾上述多种因素外，开发出在恒定的电压电流作用下，产生持续强劲动力的直流电动机，达到提高全天候续驶里程的目的。
目前制约纯电动汽车发展的瓶颈是续驶里程能力还达不到全天候，高密度、高效率、宽调速的车辆牵引电动机及其控制***既是电动汽车的心脏，又是研制提高续驶里程能力的关键技术之一，仍然是研发的重点。为此，人们也在尝试进行一种新的活塞式电力驱动模式电动机的研究与设计，但是这种活塞式电力驱动模式电动机的设计要麽结构或者控制过于复杂，要麽就是理论上的或者是技术上的一种方案，离实用性，应用性还有很长的路要走。因为要达到实用化，商品化它的设计要综合考虑磁路，磁通秘度，磁场强度，效率，动力，输出功率，扭矩，成本等因素。
如何提高活塞式电力驱动模式电动机的输出功率，提供强劲动力，简化结构，降低成本，具有实用性是本领域要解决的技术问题。
发明内容
一、. 实用新型的目的。
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，输出动力强，控制***简单，具有实用性的活塞磁互力式直流电动机，达到提高续驶里程的目的，促进纯 电动汽车实用化、商品化、家庭化发展进程。
二、. 实用新型的技术解决方案。
本实用新型主要是通过下述技术方案得以实现。
所述的活塞磁互力式直流电动机，包括线圈，钢体，活塞，传感器，硅钢导磁固定架，连杆，曲轴，线圈铁芯，输出驱动控制***。
所述的线圈（10）是右侧线圈，右侧线圈（10）内中间设有右侧圆形线圈铁芯（7），位于右侧圆形铝合金钢体（8）的上部，右侧圆形线圈铁芯（7）选用金属硅钢导磁材料，工作时由输出驱动电路提供双向直流，产生交变磁场，对高温钕铁硼强磁钢活塞产生相互吸力和斥力。
所述的右侧圆形铝合金钢体（8）的下端设有钢体下端圆形孔（4），钢体下端霍尔传感器（2）位于其中，右侧圆形铝合金钢体（8）的上端设有钢体上端圆形孔（5），钢体上端霍尔传感器（3）位于其中。
所述的右侧方形硅钢导磁固定架（9），位于右侧线圈（10）的上部和左右两侧，是金属导磁 材料，既固定右侧圆形铝合金钢体（8），又起到导磁的作用。
所述的右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11），位于右侧圆形铝合金钢体（8）内右侧线圈（10）的下部，在钢体内通过连杆连动曲轴在相互吸力和斥力的作用下，上下往复运动，输送动力。
所述两个霍尔传感器是由钢体下端霍尔传感器（2）和钢体上端霍尔传感器（3）组成，随时检测高温钕铁硼强磁钢活塞运动的位置，并且及时向输入驱动电路传 送检测信号。
所述的右侧连杆（17）上端通过连杆上端转轴（21）与右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11）相连，右侧连杆（17）下端通过连杆下端转轴（22）与曲轴（6）相连。以上两侧完全对称。
所述输入驱动电路，根据霍尔传感器传送的检测信号，及时控制输出驱动电路向两个铁芯线圈输送交替变化的直流，进而产生交变磁场。输入驱动电路的另一个作用是接收速度控制脚踏板信息，通过输出驱动电路控制活塞输出不同的动力。
通过上述结构设计方案，使本实用新型可达到前述发明目的。
三、实用新型的效果。
本实用新型具有如下优点：
1.结构简单合理、加工装配容易、性能稳定可靠。
2. 采用高温钕铁硼强磁钢活塞，可增加线圈匝数，在交变磁场作用下产生强劲动力，进而达到提高续驶里程的目的。
3.由于它在结构上采用活塞模式，可以方便地扩展冲程，如四冲程、多冲程等。
4.从结构上来说，现有的汽车成熟技术完全可以移植，如操控***，变速箱等，可以降低开发成本。采用变速箱成熟技术，降低了对电动机要求调速范围宽、转速高、启动转矩大的特性。
5..驱动控制电路比较简单，成本低。
附图说明
图1是活塞磁互力式直流电动机结构示意图
图2是输出驱动控制***电路方框图
图1中的（1）是机座，（2）是钢体下端霍尔传感器，（3）是钢体上端霍尔传感器，（4）是钢体下端圆形孔，（5）是钢体上端圆形孔，（6）是曲轴，（7）是右侧圆形线圈铁芯，选用金属硅钢导磁材料，（8）是右侧圆形铝合金钢体，是金属非导磁材料，（9）是右侧方形硅钢导磁固定架，是金属导磁 材料，既固定钢体又起到导磁的作用，（10）是右侧线圈，（11）是右侧高温钕铁硼强磁钢活塞，（12）是左侧高温钕铁硼强磁钢活塞，（13）是左侧线圈，（14）是左侧圆形线圈铁芯，选用金属硅钢导磁材料，（15）是左侧圆形铝合金钢体，是金属非导磁材料，（16）是左侧方形硅钢导磁固定架，是金属导磁 材料，既固定钢体又起到导磁的作用，（17）是右侧连杆，（18）是左侧连杆，（19）是左侧线圈引线，（20）是右侧线圈引线，（21）是连杆上端转轴，（22）是连杆下端转轴。
图2是输出驱动控制***电路方框图，它由电动机和控制电机输出驱动电路，输入驱动电路，传感器检测电路四部分组成。电源来自电能管理***，加速踏板信息来自主控***。
具体实施方式
图1和图2是实施例，通过实施例，并结合活塞磁互力式直流电动机结构示意图附图1，输出驱动控制***电路方框 图附图2，对本实用新型的结构及工作过程作进一步地描述：
附图1中的（10）是右侧线圈，（13）是左侧线圈，可根据供电电压值和动力要求选择不同规格的铜漆包线绕制而成。图1中的（11）是右侧高温钕铁硼强磁钢活塞，（12）是左侧高温钕铁硼强磁钢活塞，霍尔传感器位于右侧圆形铝合金钢体（8）上下两端。当右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11）运动到钢体下端时，钢体下端霍尔传感器（2）输出检测信号，送给输入驱动电路，由输入驱动电路控制输出驱动电路向右侧线圈（10）流入同向直流，线圈两端产生与活塞同向磁极性，两磁体产生互相吸力。而向左侧线圈（13）则流入的是反向直流，线圈两端产生与活塞相反向的磁极性，两磁体产生互相排斥力，以此通过活塞带动连杆和曲轴运动。反之，当右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11）运动到钢体上端时，钢体上端霍尔传感器（3）输出检测信号，送给输入驱动电路，由输入驱动电路控制输出驱动电路向右侧线圈（10）送入反向直流，线圈两端产生与活塞反向磁极性，两磁体产生互相排斥力。而向左侧线圈（13）则流入的则是同向直流，线圈两端产生与活塞相同向的磁极性，两磁体产生互相吸引力，作用恰好与上述过程相反，这样就完成了周而复始的运动。
通过上述结构设计及工作过程，使本实用新型可达到前述发明目的。
Claims (1)
1.一种活塞磁互力式直流电动机，包括线圈，钢体，活塞，传感器，硅钢导磁固定架，连杆，曲轴，线圈铁芯，其特征在于所述的线圈（10）是右侧线圈，右侧线圈（10）内中间设有右侧圆形线圈铁芯（7），位于右侧圆形铝合金钢体（8）的上部，在右侧圆形铝合金钢体（8）的下端设有钢体下端圆形孔（4），钢体下端霍尔传感器（2）位于其中，右侧圆形铝合金钢体（8）的上端设有钢体上端圆形孔（5），钢体上端霍尔传感器（3）位于其中，右侧方形硅钢导磁固定架（9），位于右侧线圈（10）的上部和左右两侧，是金属导磁 材料，既固定右侧圆形铝合金钢体（8），又起到导磁的作用， 右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11），位于右侧圆形铝合金钢体（8）内右侧线圈（10）的下部，右侧连杆（17）上端通过连杆上端转轴（21）与右侧高温钕铁硼强磁钢活塞（11）相连，右侧连杆（17）下端通过连杆下端转轴（22）与曲轴（6）相连。
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| CN110608096A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-24 | 吉林大学 | 连杆曲轴电磁感应式发电*** |
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