专利名称:一种用于电控机械式自动变速器的电机的制作方法
技术领域:
本发明涉及电机,具体涉及一种机械式自动变速器的电机,即选换挡与离合器执 行机构的动力源。
背景技术:
电控机械式自动变速器(AMT)的控制执行机构一般有电一液/气和全电式两种类 型,对于全电式电控机械式自动变速器,其控制执行机构由电机通过执行机构来推动选换 档和离合器动作。由于电控机械式自动变速器选换档和离合器固有的特点,这种电机要求 满足频繁起停,持续平稳,力量恒定,工作寿命长(120万次循环以上),调速范围宽,并适应 高温与高寒(_40°C—120°C)。因此,必须设计一种专门的装置来为电控机械式自动变速器 的控制执行机构提供稳定可靠的动力源。之前,由于电机性能的局限,电控机械式自动变 速器没能得到实现产业化推广应用,开发适合电控机械式自动变速器控制特点的电机,是 电控机械式自动变速器发展的必然要求。发明内容
本发明的目的是提供一种用于电控机械式自动变速器的电机,该电机能在自动变 速器控制单元(TCU)的控制和驱动下,通过选换档和离合器机构的运动,完成变速器在不 同工况下的自动换档功能,并能满足频繁起停,持续平稳,力量恒定,工作寿命长,调速范围 宽,适应高温与高寒的要求。
本发明所述的一种用于电控机械式自动变速器的电机,包括外壳、设在外壳上面 的连接器、与外壳内壁配合连接的定子磁轭、两块与定子磁轭配合连接的永磁体、两个对称 的换向极、设在换向极上换向极绕组,还包括由旋转轴、转子绕组、换向器和转子铁芯构成 的转子,转子的旋转轴的两端部通过轴承与外壳的两端配合连接,其特征是所述永磁体呈瓦状,其截面的外圆弧与内圆弧的圆心在一段直线的两端,即截面形状 非对称;能有效地减小磁场谐波,使磁场分布更接近于正弦波,从而有效地抑制了电磁噪 声。
所述转子铁芯为斜槽结构,即齿槽与转子的轴线偏斜一 10 - 20°的夹角α,转子 铁芯的各段硅钢片有不同的磁导方向,它们沿轴旋转方向依次递增扭转一角度,这样能有 效地削弱或消除齿谐波磁场产生的谐波电势及附加转矩,以提高电机输出扭矩及运行平稳度。
所述转子绕组在同一极性下的换向片间设有均压线,以把电压相等的点连接起 来,消除由于制造误差等原因造成的实际电压不均衡现象。
所述换向器采用宽度不等的换向片,使电刷与各换向片有不同的撞击周期以及振 动频率,改变了采用等距的换向器片的共振特性,从而减少系统的振动和噪声。而电刷采用 铜碳合成材料,保证电机寿命及寿命时间内性能的稳定性。
换向极与换向极绕组一起作用,抵消交轴磁场对主磁场的歪扭及换向元件电抗电势等的影响,改善换向条件,减小换向器上的火花。
本发明结构简单、功率密度高、效率高、起动速度快和可控性好等优点,除了具有 一般永磁体直流有刷电机所具备的良好机械特性外,还具有转动惯量小、电磁力矩波动小、 扭矩大、特性线性度好、响应快、振动和噪声小等特点,适合为AMT变速器选换挡和离合器 执行机构提供动力。
图1是本发明的外形示意图; 图2是本发明的截面图;图3是电机转子的结构示意图; 图4是本发明的特性曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1、图2和图3所示的一种用于电控机械式自动变速器的电机,包括外壳1、 设在外壳上面的连接器2、与外壳1内壁配合连接的定子磁轭4、两块与定子磁轭配合连接 的永磁体5、两个对称的换向极8、设在换向极上换向极绕组7,还包括由旋转轴3、转子绕组 6、换向器10和转子铁芯9构成的转子,转子的旋转轴3的两端部通过轴承与外壳1的两端 配合连接所述永磁体5呈瓦状,其截面的外弧与内弧的圆心在一段直线的两端(不同心),即截面 形状非对称;所述转子铁芯9为斜槽结构,即齿槽与转子的轴线偏斜一夹角α ;本例α为15° ; 所述转子绕组6在同一极性下的换向片间设有均压线,以把电压相等的点连接起来, 消除由于制造误差等原因造成的实际电压不均衡现象。
所述换向器10采用宽度不等的换向片,使电刷与各换向片有不同的撞击周期以 及振动频率,改变了采用等距的换向器片的共振特性,从而减少系统的振动和噪声。而电刷 采用铜碳合成材料,保证电机寿命及寿命时间内性能的稳定性。
换向极8与换向极绕组7—起作用,抵消交轴磁场对主磁场的歪扭及换向元件电 抗电势等的影响,改善换向条件,减小换向器上的火花。
也可将齿槽与转子的轴线偏斜夹角α选择为15°,或者20°,即为另外的两个实 施例。
本发明在12V电压条件下的性能特性如附图4,空载条件下,转速5660rpm,电流 1. 5A,堵转扭矩970mNm,堵转电流52A,最大功率条件下,扭矩485mNm,转速^43rpm,电 流20A,功率145W,效率4696,最大效率条件下扭矩132mNm,转速4910rpm,电流8A,功率 68W,率 70%。
权利要求
1. 一种用于电控机械式自动变速器的电机,包括外壳(1)、设在外壳上面的连接器 (2)、与外壳(1)内壁配合连接的定子磁轭(4)、两块与定子磁轭配合连接的永磁体(5)、两 个对称的换向极(8)、设在换向极上换向极绕组(7),还包括由旋转轴(3)、转子绕组(6)、换 向器(10)和转子铁芯(9)构成的转子,转子的旋转轴(3)的两端部通过轴承与外壳(1)的 两端配合连接,其特征是所述永磁体(5)呈瓦状,其截面的外弧与内弧的圆心在一段直线 的两端,即截面形状非对称;所述转子铁芯(9)为斜槽结构,即齿槽与转子的轴线偏斜一夹
2.根据权利要求1所述的一种用于电控机械式自动变速器的电机,其特征是所述转 子铁芯(9)的齿槽与转子的轴线偏斜一 10 - 25°的夹角α。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于电控机械式自动变速器的电机,其特征是所 述转子绕组(6 )在同一极性下的换向片间设有均压线。
全文摘要
本发明公开一种用于电控机械式自动变速器的电机,包括设在外壳上面的连接器、与外壳内壁配合连接的定子磁轭、两块与定子磁轭配合连接的永磁体、两个对称的换向极、设在换向极上换向极绕组,还包括由旋转轴、转子绕组、换向器和转子铁芯构成的转子,转子的旋转轴的两端部通过轴承与外壳的两端配合连接;所述永磁体呈瓦状,其截面的外弧与内弧的圆心在一段直线的两端,即截面形状非对称;所述转子铁芯为斜槽结构,即齿槽与转子的轴线偏斜一夹角α。本发明除了具有具有转动惯量小、电磁力矩波动小、扭矩大、特性线性度好、响应快、振动和噪声小等特点,适合为AMT变速器选换挡和离合器执行机构提供动力。
文档编号H02K1/24GK102035332SQ201010605328
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者安丕孚, 徐剑强, 罗毅 申请人:重庆青山工业有限责任公司