可变磁场旋转电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种可变磁场旋转电机，包括：定子，固设在机壳里；转子；转子轴，转子套设在转子轴上，转子轴的前端设有输出齿轮，输出齿轮与第二齿轮啮合传动时产生轴向力，轴向力作用在转子轴上使转子轴带着转子一起轴向移动，改变转子相对于定子的轴向位置，本实用新型专利技术的可变磁场旋转电机，利用转子轴上安设的输出齿轮与其他齿轮啮合传动时产生的轴向力来推动转子轴轴向移动，改变转子与定子的相对位置，减弱磁通和反电动势，从而增大最高转速。

Variable field rotating motor

【技术实现步骤摘要】
可变磁场旋转电机[
]本技术涉及一种可变磁场旋转电机。[
技术介绍
]现有的车用永磁驱动电机要求有宽广的恒功率区。然而，当电机转速升高到一定转速时，反电动势等于电源电压时，则转速难以进一步增加，系统的性能受到了较大的限制。现有的可变磁场电机中，例如，将转子从定子里轴向移出，或者移动定子使其与转子的铁心重合部分减少，均可减小磁通量，从而降低反电动势，使得转速的增加成为可能。然而，已知的可变磁场电机中，为了实现转子或定子的轴向移动，需要克服较大的轴向力，需要设置较大的移动执行机构，并消耗较多的能量。因此，还期待能够提供一种小型化的高性能可变磁场旋转电机。[
技术实现思路
]为克服现有技术所存在的问题，本技术提供一种可变磁场旋转电机。本技术的可变磁场旋转电机，包括：定子，固设在机壳里；转子；转子轴，所述转子套设在所述转子轴上，所述转子轴的前端设有输出齿轮，所述输出齿轮与第二齿轮啮合传动时产生轴向力，所述轴向力作用在所述转子轴上使所述转子轴带着所述转子一起轴向移动，改变所述转子相对于所述定子的轴向位置。优选地，所述转子具有两个极限位置，即磁通最小的第一位置和磁通量最大的第二位置，所述转子在所述第一位置和所述第二位置之间在所述轴向力的作用下进行无级移动。优选地，所述第一位置根据所述可变磁场旋转电机的最大转速设定；所述第二位置根据所述可变磁场旋转电机的最大转矩设定。优选地，当所述转子的转速为零时，所述转子位于所述第一位置，随着所述可变磁场旋转电机的输出转矩的增大，所述转子由所述第一位置向所述第二位置移动；当所述转子的转速增加到所述可变磁场旋转电机的输出功率达到最大值时，随着所述可变磁场旋转电机的输出转矩的减小，所述转子由所述第二位置向所述第一位置移动。优选地，转轴，所述转轴由轴承支撑在所述机壳上，所述转子轴套设在所述转轴上，且可带动所述转轴转动，并可在所述转轴上轴向移动。优选地，在所述转轴与所述转子轴之间还设有油腔和弹簧，所述油腔内的油液产生的阻尼力、所述弹簧产生的弹簧力与所述轴向力共同确定所述转子轴相对所述转轴的轴向位置。优选地，所述油腔包括通过阻尼孔连通的第一油腔和第二油腔。优选地，所述输出齿轮的齿宽等于所述转子轴的轴向移动距离与所述第二齿轮的齿宽之和。优选地，还包括:轴向位置传感器,安设在机壳与所述转子轴之间，用于检测所述转子轴的轴向位置。优选地，还包括:转子位置传感器，安设在所述机壳与所述转轴之间，用于检测所述转子的角度位置。与现有技术相比，本技术的可变磁场旋转电机，利用转子轴上安设的输出齿轮与其他齿轮啮合传动时产生的轴向力来移动转子轴，进而改变转子与定子的相对位置，减弱磁通和反电动势，从而增大最高转速。[附图说明]图1是本技术具体实施例的可变磁场旋转电机的结构示意图；图2是本技术具体实施例的可变磁场旋转电机的输出特性示意图；图3是本技术另一具体实施例的可变磁场旋转电机的结构示意图,其中转子移动到第一位置；图4是图3所示具体实施例的可变磁场旋转电机的结构示意图,其中转子移动到第二位置。[具体实施方式]为使本技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定此技术。如图1所示，可变磁场旋转电机100，包括：定子11，固设在机壳(未示出)里；转子12；转子轴13，转子12套设在转子轴13上，转子轴13的前端设有输出齿轮131，输出齿轮131与第二齿轮14啮合传动时产生轴向力，轴向力作用在转子轴13上使转子轴13带着转子12一起轴向移动，改变转子12相对于定子11的轴向位置。利用齿轮啮合产生的轴向力，无须外部能源，从而推动转子轴13带着转子12一起轴向移动，改变转子12相对于定子11的轴向位置，减小磁通，从而提升最高转速，扩展恒功率区，得到一种小型化的高性能可变磁场旋转电机。如图2所示，优选地，转子12具有两个极限位置，即磁通最小的第一位置P1和磁通量最大的第二位置P2，转子12在第一位置P1和第二位置P2之间在轴向力的作用下进行无级移动。转子12在第一位置P1和第二位置P2之间在轴向力的作用下也可以进行分段移动，即在第一位置P1和第二位置P2之间还设置数个位置，转子12移动到这些位置上，可根据具体的情况选择，并不以此为限制。优选地，第一位置P1根据所述可变磁场旋转电机100的最大转速nmax设定；第二位置P2根据可变磁场旋转电机100的最大转矩Tmax设定。当转子12的铁芯与定子11的铁芯完全轴向重合时，此时是磁通量最大的位置，可实现所需的最大转矩。当转子12铁芯与定子11的铁芯部分轴向重合时，例如50％，则最高转速可以增加到完全重合时的两倍，可根据具体的情况选择，并不以此为限制。优选地，当转子12的转速为零时，转子12位于第一位置P1，随着可变磁场旋转电机100的输出转矩的增大，转子12由第一位置P1向第二位置P2移动；当转子12的转速增加到可变磁场旋转电机100的输出功率达到最大值时，随着可变磁场旋转电机100的输出转矩的减小，转子12由第二位置P2向第一位置P1移动。例如车辆起步加速时，车辆静止时转子12的转速为零，转子12位于第一位置P1，随着加速踏板的踩下，可变磁场旋转电机100的输出转矩逐渐增大，输出齿轮131的轴向力也逐渐增大，转子12由第一位置P1向第二位置P2移动,转子12移到第二位置P2时，转矩达到最大转矩Tmax；当转子12的转速增加到可变磁场旋转电机100的输出功率达到最大值Pmax时，即进入恒功率区，随着输出转矩的减小，轴向力也相应减小，转子12由第二位置P2向第一位置P1移动，磁通量的减小使得反电动势减小，转子12达到第一位置P1时，转速增加到最大转速nmax。当加速踏板保持在某一开度下，转子12保持在第一位置P1和第二位置P2中间的某一位置P，其转速增加到可变磁场旋转电机100的输出功率达到最大值Pmax时，输出转矩减小，转子12向第一位置P1移动，直到达到第一位置P1，实现最大转速nmax。应该制出，其他类型的可变磁场旋转电机100的输出特性也是可以的，可根据实际需要进行设定，并不以此为限制。如图3和图4所示，还包括：转轴15，由轴承支撑在机壳(未示出)上，转子轴13套设在转轴15上，且可带动转轴15一起转动，并可在转轴15上轴向移动。转子轴13是转动且轴向移动的，为此设置了转轴15，其由轴承支撑在机壳上，而转子轴13套设在转轴上，不仅带动转轴15转动，还可在转轴15上轴向移动，从而实现了可轴向移动的转子轴13的支撑，但并不以此为限制。优选地，在转轴15与转子轴13之间还设有油腔16和弹簧17，油腔16内的油液产生的阻尼力、弹簧17产生的弹簧力与输出齿轮131的轴向力共同确定转子轴13相对转轴15的轴向位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可变磁场旋转电机，其特征在于，包括：/n定子，固设在机壳里；转子；转子轴，所述转子套设在所述转子轴上，所述转子轴的前端设有输出齿轮，所述输出齿轮与第二齿轮啮合传动时产生轴向力，所述轴向力作用在所述转子轴上使所述转子轴带着所述转子一起轴向移动，改变所述转子相对于所述定子的轴向位置。/n

【技术特征摘要】
1.可变磁场旋转电机，其特征在于，包括：
定子，固设在机壳里；转子；转子轴，所述转子套设在所述转子轴上，所述转子轴的前端设有输出齿轮，所述输出齿轮与第二齿轮啮合传动时产生轴向力，所述轴向力作用在所述转子轴上使所述转子轴带着所述转子一起轴向移动，改变所述转子相对于所述定子的轴向位置。


2.如权利要求1所述的可变磁场旋转电机，其特征在于，
所述转子具有两个极限位置，即磁通最小的第一位置和磁通量最大的第二位置，所述转子在所述第一位置和所述第二位置之间在所述轴向力的作用下进行无级移动。


3.如权利要求2所述的可变磁场旋转电机，其特征在于，
所述第一位置根据所述可变磁场旋转电机的最大转速设定；
所述第二位置根据所述可变磁场旋转电机的最大转矩设定。


4.如权利要求3所述的可变磁场旋转电机，其特征在于，
当所述转子的转速为零时，所述转子位于所述第一位置，随着所述可变磁场旋转电机的输出转矩的增大，所述转子由所述第一位置向所述第二位置移动；当所述转子的转速增加到所述可变磁场旋转电机的输出功率达到最大值时，随着所述可变磁场旋转电机的输出转矩的减小，所述转子由所述第二位置向...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾浩文，
申请(专利权)人：曾浩文，
类型：新型
国别省市：广东;44