【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械传动，涉及一种输出自适应负载特性的无级变速装置，具体的说是由双差动轮系与双转子电机传动连接构成，通过双转子电机转速差产生的电磁转矩与负载转矩进行比较，并根据比较结果产生转速变化实现负荷自适应的无级变速装置。
技术介绍
1、传统齿轮传动装置，其传动比固定，由于动力源特性与负载特性不能重合，因此往往只能在标定设计工况才能发挥动力输入源的高效率。而在实际运用中大量存在非标定设计点运行工况，导致动力源效率下降，能耗增加。
2、现有机械无级变速传动装置，除了动力输入源之外需要外加调节机构对输出的转速、转矩进行人为干预的调节控制，外加调节机构人为调节变速装置输出的转速-转矩特性，使输出的转速-转矩特性不能与负载的转速-转矩要求完全符合，导致总体效率下降。同时外加调节装置会增加整个传动装置的复杂程度和制作精度，且不适用相对大功率无级变速传动。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对目前机械无级变速装置在没有外加调节机构情况下不能实现负荷的自适应性，不能根据负载转速-转矩特性自动调节输出转速、无法自动改变传动比的不足，提出一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，在输入端转速、转矩变化和负载阻力变化的情况下，可自动改变装置输出传动比，使装置输出端转速和转矩可作自适应负载转速-转矩特性的自动调节，实现自动调节无级变速功能。
2、本申请提供的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置采用如下技术方案：
3、一种双差动轮系与电磁转
4、输入端差动轮系和输出端差动轮系，两差动轮系均由三部分运动组件组成，且每个差动轮系中的三部分运动组件有且只有两个自由度，输入端差动轮系中的一部分运动组件作为整个装置的输入组件与所述动力连接；
5、输出端差动轮系中的一部分运动组件作为整个装置的输出组件与所述负载连接；所述输入端差动轮系中剩余的两部分运动组件分别与输出端差动轮系中剩余的两部运动组件固定连接构成连接体一和连接体二；
6、双转子电机，由外转子和内转子构成，外转子与所述连接体一固定连接，内转子与所述连接体二固定连接。
7、通过采用上述技术方案，整个装置由两个差动轮系和一个双转子电机组成，当装置带动负载产生阻转矩时，会使内外转子产生转速差从而产生电磁转矩，此电磁转矩与装置输出转速成反比，并与由负载阻转矩产生且与负载阻转矩成正比的装置加减速等效转矩(以下简称为“等效转矩”)相比较，变相等效于双转子电机电磁转矩和负载转矩进行比较，当电磁转矩大于等效转矩，装置输出转速上升，输出转矩下降，当电磁转矩小于等效转矩，装置输出转速下降，输出转矩上升，直至电磁转矩与等效转矩相等，从而实现力的自适应和装置无级变速功能。
8、进一步的，所述输入轴与连接体一、连接体二转速相同时，输入轴与输出轴转速相同；输入轴与连接体一、连接体二转速不同时，输入轴与输出轴转速不同。
9、通过采用上述技术方案，通过对输入轴与输出轴转速的明确，使输入转速不变的情况下，输出转速产生变化。
10、进一步的，所述内转子由内转子本体和内转子永磁体组成，外转子由外转子本体和外转子闭合绕组组成；或内转子由内转子本体和内转子闭合绕组组成，外转子由外转子本体和外转子永磁体组成。
11、通过采用上述技术方案，当内外转子转速不相同，即内外转子之间有转速差时，闭合绕组切割永磁体磁场产生电流，从而在内外转子之间，也即在连接体一和连接体二之间产生电磁转矩。
12、进一步的，所述外转子可与连接体二固定连接，内转子可与连接体一固定连接。
13、通过采用上述技术方案，内外转子与连接体一、连接体二之间的连接关系，是为了使两个差动轮系之间形成匹配联动，以实现输出转速的自动调节。
14、进一步的，所述外转子闭合绕组或内转子闭合绕组可外接用电负载，闭合绕组电流可调节。
15、通过采用上述技术方案，将双转子电机闭合绕组外接用电负载，装置输出轴输出机械能的同时，可使双转子电机发电并对用电负载供电，通过调节双转子电机闭合绕组电流，可实现装置输出电能和输出机械能的不同分配。
16、进一步的，所述装置与动力脱开，外转子与装置机架固定，外转子闭合绕组接入外接电源，双转子电机变为电动机。
17、通过采用上述技术方案，在装置输入轴与动力脱开，双转子电机外转子与装置机架固定情况下，给外转子闭合绕组接入外接电源，双转子电机可变为电动机，外接电源通过双转子电机、输出端差动轮系输出机械能。
18、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
19、(1)本专利技术装置结构紧凑简单，不需要额外增加调速机构，通过双转子电机电磁转矩和等效转矩进行比较，当输入端输入转速、输入转矩发生变化时，输出端会自动调整输出转速和转矩到负载特性曲线上与输入功率相等点位所对应的转速和转矩；当输入功率不变，负载转矩发生变化时，装置会自动调整输出转速，使输出功率等于输入功率，从而实现力的自适应和装置无级变速功能，性能稳定，传输功率大，应用范围广，易于推广。
20、(2)本专利技术双转子电机闭合绕组外接用电负载，装置输出轴输出机械能的同时，可使双转子电机发电并对用电负载供电，通过调节双转子电机闭合绕组电流，可实现装置输出电能和输出机械能之间的不同分配；在装置输入轴与动力脱开，双转子电机外转子与装置机架固定情况下，给外转子闭合绕组接入外接电源，双转子电机可变为电动机，电源通过双转子电机、输出端差动轮系输出机械能。
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1.一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，外接动力(4)和负载(5)，所述负载(5)的工况为转矩随转速增大而增大，减小而减小；其特征在于，所述自适应无级变速装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述输入轴(1-1)与连接体一(I)、连接体二(II)转速相同时，输入轴(1-1)与输出轴(2-1)转速相同；输入轴(1-1)与连接体一(I)、连接体二(II)转速不同时，输入轴(1-1)与输出轴(2-1)转速不同。
3.根据权利要求1所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述内转子(3-2)由内转子本体(3-21)和内转子永磁体(3-22)组成，外转子(3-1)由外转子本体(3-11)和外转子闭合绕组(3-12)组成；或内转子(3-2)由内转子本体和内转子闭合绕组组成，外转子(3-1)由外转子本体和外转子永磁体组成。
4.根据权利要求3所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述外转子(3-1)可与连接体二(II)固
5.根据权利要求3所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述外转子闭合绕组(3-12)或内转子闭合绕组可外接用电负载，闭合绕组电流可调节。
6.根据权利要求1所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述装置与动力(4)脱开，外转子(3-1)与装置机架固定，外转子闭合绕组(3-12)接入外接电源，双转子电机(3)变为电动机。
...【技术特征摘要】
1.一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，外接动力(4)和负载(5)，所述负载(5)的工况为转矩随转速增大而增大，减小而减小；其特征在于，所述自适应无级变速装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述输入轴(1-1)与连接体一(i)、连接体二(ii)转速相同时，输入轴(1-1)与输出轴(2-1)转速相同；输入轴(1-1)与连接体一(i)、连接体二(ii)转速不同时，输入轴(1-1)与输出轴(2-1)转速不同。
3.根据权利要求1所述的一种双差动轮系与电磁转矩相结合的自适应无级变速装置，其特征在于：所述内转子(3-2)由内转子本体(3-21)和内转子永磁体(3-22)组成，外转子(3-1)由外转子本体(3-11)和外转子闭合绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：董永岗，董屹枫，陈季文，周力，董俊，华娟，狄昌明，
申请(专利权)人：董永岗，
类型：发明
国别省市：
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