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一种发电能耗制动汽车缓速器

阅读:37发布:2020-05-18

专利汇可以提供一种发电能耗制动汽车缓速器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公布了一种发电 能耗 制动 式 汽车 缓速器 ,本缓速器外型与普通电 涡流 缓速器相似,但本实用缓速器内部是由 定子 、 转子 、定子本体和装在缓速器外部的能耗装置等几部分组成的。缓速器的双转子盘都是装有极性磁 铁 的圆盘,而缓速器的定子则是盘式绕组。工作原理是:本发明在所述缓速器的转子盘上装有永久 磁铁 ,转子因 传动轴 带动旋转就形成了旋转 磁场 ,该旋转磁场切割定子上的线圈而(发电)产生电动势,该电动势被施加到装在缓速器外的能耗装置,于是便将所述惯性 动能 转变成 热能 消耗在能耗装置中,从而实现缓速目的,可避免缓速器转子 过热 的 风 险也无须增加汽车发 电机 和 蓄 电池 功率。可以安装在 变速器 输出轴 端、传动轴之间或者 驱动桥 输入轴 端上。,下面是一种发电能耗制动汽车缓速器专利的具体信息内容。

1.一种发电能耗制动汽车缓速器,其特征在于缓速器内部装有一台发电机,其转子被汽车的传动轴带动形成旋转磁场,旋转磁场切割定子绕组而发电,发出来的电输送到缓速器外的能耗装置,把汽车的动能转化为电能,再转变成热能能消耗在所述能耗装置中实现缓速作用。一切以发电能耗制动的汽车缓速器均属本发明专利保护范围之内。
2.根据权利要求书(1)所述,本发明的汽车缓速器内部的发电机是由一对转子组件、一个定子组件、定子本体和能耗装置组成。能耗装置可以是由各种形式的能耗电阻串、并或(和)混联组成的。
3.根据权利要求书(1)所述的转子组件,所述转子组件是由装在转子端盘上的三对极对数钕磁极组成的,但本发明的磁极对数可以是任意磁极对数;磁极也可以是任意磁性材料制成,均属本发明保护范围之内。
4.根据权利要求书(1)所述的定子组件是由是由矽片带卷绕而成的环状园盘,其上绕有特殊的三相线圈,定子线圈采用环型的绕组,绕组的有效导体在空间呈径向分布。本发明组成三相绕组,但绕组也可以组成任意相数。
5.根据权利要求书(1)所述之双转子组件的中间安置定子组件,定子与转子之间有一定的间隙以保证转子顺利转动。两个转子的极性应对应设置,即同极性相对。
6.根据权利要求书(1)之绕组三相交流输出经三相整流后再送到能耗装置,把汽车动能转换为热能,产生制动作用。不经整流,直接把三相交流电加在相应的能耗装置上也可以实现电能和热能的转换。
7.根据权利要求书(1),所述发电能耗式缓速器可以设计成安装在汽车的各种合适的位置,如:装于传动轴中、装于变速器上和装于主减速器上等。
8.本领域的普通技术人员,在不脱离本发明精神技术启示下所作的修改和润饰,均应视为本发明保护范围之内,本发明的具体保护范围,视本权利要求书之1~7权利要求而定。

说明书全文

一种发电能耗制动汽车缓速器

技术领域

[0001] 本发明专利涉及一种汽车辅助制动器,即缓速器,特别涉及一种利用发电机能耗制动原理的缓速器,属于汽车安全控制领域。

背景技术

[0002] 汽车缓速器是一种非摩擦性的辅助制动装置,它在车辆制动之前消耗大部分行驶动能,可以有效提高车辆行驶的安全性和连续制动性能,降低车辆使用成本[0003] 上世纪中期许多欧洲国家己颁布交通法规,将缓速器列为汽车的标准配置。近年来,国内随着相关法规的颁布,汽车缓速器也逐步获得应用推广。目前,电涡流缓速器和液缓速器是国内外应用最广泛的两种产品,但核心技术基本掌握在外国公司手里。因此,研究开发具有自主知识产权的高性价比缓速器,对于打破国外缓速器技术垄断,保障行车安全,提高国产汽车的自主创新能力具有重要意义。
[0004] 缓速器主要有三种类型,即液力缓速器、涡流缓速器和磁力缓速器。液力缓速器有体积和重量较大的缺点,同时,它的制动响应也较慢,而且制动力受车速的影响很大;电涡流缓速器工作会进一步加大对电池组容量的要求,这样势必会使得汽车增大发动机和发电机的容量,增加了燃油消耗。同时,由于受转子温升的影响,其制动能力和使用时一间都受到一定的限制。另外,它的体积较大,重量也很重,这与现代汽车设计中要求尽量减轻汽车整备质量的要求相背。采用永久磁进行励磁的永磁式缓速器可以部分消除或减小上述辅助制动装置的缺点。但永磁式缓速器制动力矩较小,而且不可以调节。还有一种国内外正在研制的新型缓速器---自励式缓速器,技术性能有些提高,但还没有脱离涡流缓速的概念。总之,上述缓速器各有优缺点,但共同的缺点是:汽车巨大的惯性动能最后都以热能消耗的形式消耗在缓速器的转子内部实现缓速的目的,电涡流缓速器在工作时会产生巨大的热量,而该热量会致使转子热变形、性能下降。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提出一种基于发电机能耗制动原理的汽车缓速器.使得涡流缓速器消耗在缓速器内部的热量,转移到缓速器外部、延长缓速器使用寿命。
[0006] 本发明公布了一种发电机能耗式缓速器技术,即利用汽车巨大的动能带动装在汽车传动轴上的发电机,发出来的电通过一个装在汽车底盘上的能耗装置,将所述惯性动能转变成热能,从而实现缓速目的。
[0007] 本发明的缓速器外型与普通电涡流缓速器相似,但本发明缓速器内部是由定子、转子、定子本体和能耗装置等几部分组成的。
[0008] 本发明的特点是:所述惯性动能转变成热能不是消耗在缓速器内部的转子上,而是消耗在缓速器的外部,所以本发明的缓速器是[冷]的,可以大大改善缓速器的使用条件,延长使用寿命,减少维修费用
[0009] 本发明的缓速器的双转子盘都是装有极性磁铁的圆盘,而缓速器的定子则是盘式绕组。
[0010] 本发明的工作原理是:本发明在所述缓速器的转子盘上装有永久磁铁,转子因传动轴带动而旋转时就成了旋转磁场,该旋转磁场切割定子上的线圈而发电,产生电动势,该电动势被施加到装在汽车上(缓速器外)的能耗装置,于是便将所述惯性动能转变成热能消耗在能耗装置中,从而实现缓速目的,并且避免了缓速器转子发热甚至过热险。
[0011] 所述定子铁心是由双面绝缘的冷扎片带料冲卷而成的环形结构,有开槽和不开槽两种结构。本发明为了制作容易和成本低,采用不开槽结构。
[0012] 定子绕组型式采用环形绕组,绕组的有效导体在空间呈径向分布。该绕组实际上就是一组同心式线圈,可以组成任意相,其端部绕组的长度相对较短,绕组阻抗小,因而电机的电阻损耗减少,效率提高。这种环形绕组结构十分简单,可以灵活的选择节距以改善电动势和磁动势波形,线圈尺寸相同,可以组成较多的并联支路,端部形状整齐,有利于散热和增强机械强度。
[0013] 本发明可以大大提高缓速器的使用条件,延长使用寿命,减少维修费用。附图说明
[0014] 图1为本发明缓速器定子组件示意图
[0015] 图2为本发明缓速器左(右)转子组件示意图
[0016] 图3为本发明缓速器的定子本体示意图
[0017] 图4为本发明缓速器整体结构示意图,
[0018] 图5为本发明缓速器整体结构剖视图
[0019] 图6为本发明缓速器左右转子组件安装示意图
[0020] 图7为本发明缓速器工作原理示意图

具体实施方式

[0021] 本发明的缓速器核心由定子组件(图1)、转子组件(图2)和定子本体(图3)组成。主要结构为两转子组件夹一个定子组件。
[0022] 为了便于使本发明缓速器能迅速推广,便于安装,本发明缓速器的外部结构尽可能与现有缓速器一致,见图3。图中1是定子本体,3是缓速器固定螺钉,12是定子本体轴承盖、13是滚动轴承
[0023] 本发明缓速器核心部分的转子组件不是整状的转子盘,而是镶有很多永久磁钢的转子盘;本发明缓速器的转子端盘上装有永久磁铁。图2为本发明缓速器左转子组件(该图沿纵轴翻转180度既为右转子组件)结构示意图,图中7为左转子端盘,8为S极磁钢,9为N极磁钢。永磁体的形状大致为矩形,它们按N,S极性交替排列,固定在实心钢构成的左转子端盘10上。由于磁极之间相互作用,每个磁极要做成能够单个固定的形状。为了固定磁极必须使用螺丝钉。这样,烧结型的永磁体就需要在制造时留有一个安装孔。采用这种工艺不会造成很大的影响。
[0024] 图1为本发明缓速器的定子组件示意图。本发明缓速器的定子组件不是整块钢盘,而是由矽钢片带卷绕而成的环状园盘,其上绕有特殊的三相线圈,该线圈也与此前电涡流缓速器的定子线圈结构不同,本发明设计的定子线圈采用环型的克莱姆绕组,绕组的有效导体在空间呈径向分布。图中克莱姆绕组14按一定规则、均匀绕在由矽钢片带卷绕而成的环状园盘15上。克莱姆绕组可以组成任意相,本发明组成三相绕组。图中16和17就是三相绕组中的一相的2个端子
[0025] 本发明缓速器的转子为高性能永磁材料钕铁永磁体。永磁体轴向磁化,从而在气隙中产生多极的轴向磁场。
[0026] 本发明缓速器采用双转子,即如图6所示,图中7为左转子端盘。所述转子有2个,按左右同轴排列。特别提示:安装固定时必须相同极姓磁钢相对安放。
[0027] 图7为本发明缓速器工作原理示意图:图中5为定子绕组组件,4和6分别为左、右转子组件。由图可见:固定在汽车大梁(或变速器后端盖、或减速器外壳)上的定子组件连同其上的绕组固定不动,而定子组件两侧的转子组件被汽车传动轴带动,向同一个方向旋转。由于转子组建上的磁钢旋转,于是在绕组的两侧形成的旋转磁场,分别切割相应侧的绕组的有效导体,由于本发明的磁极的安排,能够形成叠加的合成输出三相交流电压
[0028] 为了方便后续的利用,本发明缓速器定子绕组的输出端A、B、C、x连接到三相整流电路,把三相交流电整流成直流电后,施加到安装在缓速器外部且固定在车架合适位置的能耗装置(电阻)上,由于电流在电阻中转变成热量,于是把汽车行驶的动能转化为热能,从而实现使汽车速度变缓(即缓速)。
[0029] 本发明缓速器的特征之一是可方便地分级控制缓速的速度,也可以连续调节缓速速度,只要对能耗电阻进行分级调节或连续调节即可。任何形式的电阻及其组合都是本发明缓速器选用和保护的范围。
[0030] 本发明缓速器的特征之二是动能转化成的热能不在缓速器内部,而是在缓速器的外部,所以可以大大改善缓速器的使用寿命。
[0031] 本发明缓速器的第三个特征是,缓速器不像传统电涡流缓速器那样,要用汽车中的蓄电池给定子线圈励磁,所以对装备本发明缓速器的汽车,汽车的电池装备不受影响、蓄电池的容量不必增大,当然也不要增大汽车发动机的功率。
[0032] 本发明的缓速器可以设计成各种型式。根据不同车型的结构特点,本发明的缓速器的本体在汽车上有三种不同的安装方式,即:装于传动轴中、装于变速器上和装于主减速器上。
[0033] 尽管以上对本发明缓速器的实施方案进行了详细的描述,但本发明缓速器并不局限于上述的具体实施方案。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下,在不脱离本发明缓速器权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多的形式,这些均属于本发明缓速器保护之列。
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