CN101789756A - 双向不等速电马达双向输出驱动系统 - Google Patents

双向不等速电马达双向输出驱动系统 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种双向不等速电马达双向输出驱动系统，所述驱动系统为具有特定的可作双回转方向输入的双向不等速电马达，其输出端供输往同速比或不同速比双向输出传动装置的输入端，再作双回转方向输出以驱动回转型负载，藉驱动输入方向的操控，在不同驱动输入方向时作不同变速比的双定回转方向输出。本发明于实施应用时，构成上述此项双向不等速电马达双向输出驱动系统各实施例的各相关装置，可为分别独立再作传动联结，或由其中两个或两个以上相关装置呈共构所构成，具有构造简单、成本低、传动效率高的优点。

Description

双向不等速电马达双向输出驱动系统
技术领域
本发明提供一种双向不等速电马达双向输出驱动系统，为可供应用于双向不等速电马达驱动的电动脚踏车、电动机车、或电动车辆等载具、或电动产业机械、工具机、或各种电动工具或其他电动马达驱动负载。
背景技术
传统双向不等速电马达驱动系统的双向变速驱动输出，除操控双向不等速电马达变速外，通常须由CVT或排档方式完成，其构造复杂、成本高、传动效率差。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种双向不等速电马达双向输出驱动系统，为具有特定的可作双回转方向输入的双向不等速电马达，其输出端供输往同速比或不同速比双向输出传动装置的输入端，而经同速比或不同速比双向输出传动装置的输出端，作双定回转方向输出，以驱动回转型负载，使用者可藉双向不等速电马达转速及运转方向的操控，以改变驱动输入方向，而藉具有不同变速比的同速比或不同速比双向输出传动装置，在不同驱动输入方向及不同转速时，作同速比或不同速比的双回转方向输出。
本发明于实施应用时，构成上述此项双向不等速电马达双向输出驱动系统各实施例的各相关装置，可为分别独立再作传动联结，或由其中两个或两个以上相关装置呈共构所构成，具有构造简单、成本低、传动效率高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明双向不等速电马达双向输出驱动系统的基本构成方块示意图；
图2为图1在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图；
图3为图1在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与驱动回转型负载(103)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图；
图4为图1在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)、及在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与驱动回转型负载(103)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图；
图5为本发明双向不等速电马达双向输出驱动系统设有双向不等速电马达(101)负载电流检测装置的基本应用例方块示意图；
图6为图5在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图；
图7为图5在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与驱动回转型负载(103)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图；
图8为图5在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)、及在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与驱动回转型负载(103)之间加设传动装置(104)的驱动系统应用例方块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种具有可藉双向不等速电马达作正转或反转的双回转方向，驱动同速比或不同速比双向输出传动装置的输入端，而经同速比或不同速比双向输出传动装置的输出端，于接受来自双向不等速电马达的不同驱动方向及不同驱动转速输入时，作不同变速比的双回转方向输出以驱动回转型负载，本发明可供应用于双向不等速电马达驱动的电动脚踏车、电动机车、或电动车辆等载具、或电动产业机械、工具机、或各种电动工具或其他电动马达作双向驱动负载。
如图1至图4所示，本发明为藉由输入装置(111)的操作信号或指令，以将电能供给装置(100)的电能经双向不等速电马达操控装置(110)对双向不等速电马达(101)，作第一驱动回转方向或不同回转方向的第二回转方向驱动，双向不等速电马达(101)输出端所输出的回转动能，直接、或经传动装置(104)输往同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的输入端，以藉具有不同变速比的同速比或不同速比双向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的双回转方向输出回转动能，供驱动回转型负载(103)，其中：
——双向不等速电马达(101)：为由各种交流或直流、无刷或有刷、同步或异步运转的电能驱动的双向不等速电马达，供作不等速正反转的运转；
——双向不等速电马达操控装置(110)：为由机电元件或装置、或固态电子元件或装置、或具有微处理器及相关软件的控制电路所构成，供输入来自市电或发电机的交流或直流电源、或来自燃料电池、一次电池、或可储放电的二次电池等电能供给装置(100)的电能，以对双向不等速电马达(101)作开或关、转向、转速、扭力作操控及作过电压、或过电流的保护；
——输入装置(111)：为供对双向不等速电马达操控装置(110)，发出对双向不等速电马达(101)的开或关、回转方向、转速、扭力的操控或设定的信号或指令；
——双向不等速电马达(101)第一驱动回转方向的动能及第二驱动回转方向的输入动能，为供驱动同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的输入端；第一回转方向与第二回转方向的转速为不同；
——第一驱动回转方向与第二驱动回转方向为相反方向；
——同速比或不同速比双向输出传动装置(102)：同速比或不同速比双向输出传动装置(102)为能直接、或经传动装置(104)接受来自双向不等速电马达(101)的不同回转方向及不同转速的回转动能，而输出双定回转方向动能；构成同速比或不同速比双向输出传动装置(102)内部的传动组件，含由齿轮组；或磨擦轮组；或链条及链轮组；或皮带及皮带轮组；或传动曲柄及轮组；或流体传动装置；或电磁力传动装置等所构成，或由上述其中一种或一种以上传动组件构成；同速比或不同速比双向输出传动装置(102)于输入不同回转方向的第一驱动回转方向与第二驱动回转方向驱动时，输入端对作双定回转方向输出端的速比，可为相同、或不同、或可变速比；
——回转型负载(103)：为由同速比或不同速比双向输出传动装置(102)输出端所直接驱动、或经传动装置(104)作双回转方向驱动的回转型负载。
本发明进一步可在以下至少一处设置传动装置(104)，包括，可在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与回转型负载(103)之间、或在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间、或在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间，及在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与回转型负载(103)之间加设传动装置(104)；
——传动装置(104)：传动装置(104)包括由以下一种或一种以上传动装置所构成，含：固定速比的各种齿轮式、皮带式、摩擦式等回转式传动功能结构所构成，或藉人力、或机力、或流力、或离心力、或转矩、或反转矩操作的有段或无段变速装置所构成，或可操控切换输入端与输出端的相对回转方向关系的传动装置所构成，或由人力、或机力、或电磁力、或流力、或离心力或转矩、或反转矩等所操作的离合装置，或单向传动离合装置(single wayclutch)，以作联结传动或中断传动的离合功能装置所构成；
如上所述，本发明为由人工操作输入装置(111)，经双向不等速电马达操控装置(110)对双向不等速电马达(101)的转向作操控运作。
此外，本发明亦可藉加设双向不等速电马达负载电流检测装置(109)，以自动随负载电流切换输出的速比。
如图5至图8所示，为本发明进一步设置双向不等速电马达负载电流检测装置(109)，双向不等速电马达负载电流检测装置(109)可为藉由各种降压式电流检测装置、或电磁效应感应式电流检测装置、或磁检测式电流检测装置、或积热式电流检测装置所构成，为供检测双向不等速电马达(101)的负载电流，以反馈至双向不等速电马达操控装置(110)，而在双向不等速电马达的负载电流超过设定值的状态，且此状态超过设定时间时，藉由双向不等速电马达负载电流检测装置(109)的信号，输往输入装置(111)或双向不等速电马达操控装置(110)，以改变双向不等速电马达(101)的回转方向，进而改变同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的变速比，为相对加大减速比以增加输出转矩的同回转方向输出以驱动负载；
而在双向不等速电马达(101)的负载电流回归下降至设定值以内时，可藉以下两种方式至少其中的一种作回归原状态的操控，含：
1.由人工操作方式的操控输入装置(111)，以操控双向不等速电马达操控装置(110)使双向不等速电马达(101)回归原回转方向，而以原速比驱动负载；
2.藉由双向不等速电马达操控装置(110)，在双向不等速电马达负载电流检测装置(109)所检测电流下降至设定值时，自动选择能依该时间驱动负载的转速而相对于速比的变动，能对负载作顺畅而不顿错或暴冲驱动的相对输出电量值，以驱动双向不等速电马达(101)顺畅衔接原回转方向运转；
若本发明进一步须对不同运转特性的双向输出，再作不同驱动方向的驱动，则可藉由传动装置(104)其中之一作机械性切换输出转向及变换速比功能的传动装置所构成，以供切换输出转向。
本发明于实施应用时，构成上述此项双向不等速电马达双向输出驱动系统各实施例的各相关装置，可为分别独立再作传动联结，或由其中两个或两个以上相关装置呈共构所构成。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统为具有特定的可作双回转方向输入的双向不等速电马达，其输出端供输往同速比或不同速比双向输出传动装置的输入端，而经同速比或不同速比双向输出传动装置的输出端，作双定回转方向输出，以驱动回转型负载，使用者可藉双向不等速电马达转速及运转方向的操控，以改变驱动输入方向，而藉具有不同变速比的同速比或不同速比双向输出传动装置，在不同驱动输入方向及不同转速时，作同速比或不同速比的双回转方向输出；
此项双向不等速电马达双向输出驱动系统，为藉由输入装置(111)的操作信号或指令，以将电能供给装置(100)的电能经双向不等速电马达操控装置(110)对双向不等速电马达(101)，作第一驱动回转方向或不同回转方向的第二回转方向驱动，双向不等速电马达(101)输出端所输出的回转动能，直接、或经传动装置(104)输往同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的输入端，以藉具有不同变速比的同速比或不同速比双向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的双回转方向输出回转动能，供驱动回转型负载(103)，其中：
——双向不等速电马达(101)：为由各种交流或直流、无刷或有刷、同步或异步运转的电能驱动的双向不等速电马达，供作不等速正反转的运转；
——双向不等速电马达操控装置(110)：为由机电元件或装置、或固态电子元件或装置、或具有微处理器及相关软件的控制电路所构成，供输入来自市电或发电机的交流或直流电源、或来自燃料电池、一次电池、或可储放电的二次电池等电能供给装置(100)的电能，以对双向不等速电马达(101)作开或关、转向、转速、扭力作操控及作过电压、或过电流的保护；
——输入装置(111)：为供对双向不等速电马达操控装置(110)，发出对双向不等速电马达(101)的开或关、回转方向、转速、扭力的操控或设定的信号或指令；
——双向不等速电马达(101)第一驱动回转方向的动能及第二驱动回转方向的输入动能，为供驱动同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的输入端；第一回转方向与第二回转方向的转速为不同；
——第一驱动回转方向与第二驱动回转方向为相反方向；
——同速比或不同速比双向输出传动装置(102)：同速比或不同速比双向输出传动装置(102)为能直接、或经传动装置(104)接受来自双向不等速电马达(101)的不同回转方向及不同转速的回转动能，而输出双定回转方向动能；构成同速比或不同速比双向输出传动装置(102)内部的传动组件，含由齿轮组；或磨擦轮组；或链条及链轮组；或皮带及皮带轮组；或传动曲柄及轮组；或流体传动装置；或电磁力传动装置等所构成，或由上述其中一种或一种以上传动组件构成；同速比或不同速比双向输出传动装置(102)于输入不同回转方向的第一驱动回转方向与第二驱动回转方向驱动时，输入端对作双定回转方向输出端的速比，为相同、或不同、或可变速比；
——回转型负载(103)：为由同速比或不同速比双向输出传动装置(102)输出端所直接驱动、或经传动装置(104)作双回转方向驱动的回转型负载。
2.如权利要求1所述的双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统进一步在以下至少一处设置传动装置(104)，包括，在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与回转型负载(103)之间、或在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间、或在双向不等速电马达(101)与同速比或不同速比双向输出传动装置(102)之间，及在同速比或不同速比双向输出传动装置(102)与回转型负载(103)之间加设传动装置(104)；
——传动装置(104)：传动装置(104)包括由以下一种或一种以上传动装置所构成，含：固定速比的各种齿轮式、皮带式、摩擦式等回转式传动功能结构所构成，或藉人力、或机力、或流力、或离心力、或转矩、或反转矩操作的有段或无段变速装置所构成，或可操控切换输入端与输出端的相对回转方向关系的传动装置所构成，或由人力、或机力、或电磁力、或流力、或离心力或转矩、或反转矩等所操作的离合装置，或单向传动离合装置，以作联结传动或中断传动的离合功能装置所构成。
3.如权利要求1所述的双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统进一步设置双向不等速电马达负载电流检测装置(109)，双向不等速电马达负载电流检测装置(109)可为藉由各种降压式电流检测装置、或电磁效应感应式电流检测装置、或磁检测式电流检测装置、或积热式电流检测装置所构成，为供检测双向不等速电马达(101)的负载电流，以反馈至双向不等速电马达操控装置(110)，而在双向不等速电马达的负载电流超过设定值的状态，且此状态超过设定时间时，藉由双向不等速电马达负载电流检测装置(109)的信号，输往输入装置(111)或双向不等速电马达操控装置(110)，以改变双向不等速电马达(101)的回转方向，进而改变同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的变速比，为相对加大减速比以增加输出转矩的同回转方向输出以驱动负载；
而在双向不等速电马达(101)的负载电流回归下降至设定值以内时，藉以下两种方式至少其中的一种作回归原状态的操控，含：
(1)由人工操作方式的操控输入装置(111)，以操控双向不等速电马达操控装置(110)使双向不等速电马达(101)回归原回转方向，而以原速比驱动负载；
(2)藉由双向不等速电马达操控装置(110)，在双向不等速电马达负载电流检测装置(109)所检测电流下降至设定值时，自动选择能依该时间驱动负载的转速而相对于速比的变动，能对负载作顺畅而不顿错或暴冲驱动的相对输出电量值，以驱动双向不等速电马达(101)顺畅衔接原回转方向运转。
4.如权利要求2所述的双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统进一步设置双向不等速电马达负载电流检测装置(109)，双向不等速电马达负载电流检测装置(109)为藉由各种降压式电流检测装置、或电磁效应感应式电流检测装置、或磁检测式电流检测装置、或积热式电流检测装置所构成，为供检测双向不等速电马达(101)的负载电流，以反馈至双向不等速电马达操控装置(110)，而在双向不等速电马达的负载电流超过设定值的状态，且此状态超过设定时间时，藉由双向不等速电马达负载电流检测装置(109)的信号，输往输入装置(111)或双向不等速电马达操控装置(110)，以改变双向不等速电马达(101)的回转方向，进而改变同速比或不同速比双向输出传动装置(102)的变速比，为相对加大减速比以增加输出转矩的同回转方向输出以驱动负载；
而在双向不等速电马达(101)的负载电流回归下降至设定值以内时，可藉以下两种方式至少其中的一种作回归原状态的操控，含：
(1)由人工操作方式的操控输入装置(111)，以操控双向不等速电马达操控装置(110)使双向不等速电马达(101)回归原回转方向，而以原速比驱动负载；
(2)藉由双向不等速电马达操控装置(110)，在双向不等速电马达负载电流检测装置(109)所检测电流下降至设定值时，自动选择能依该时间驱动负载的转速而相对于速比的变动，能对负载作顺畅而不顿错或暴冲驱动的相对输出电量值，以驱动双向不等速电马达(101)顺畅衔接原回转方向运转。
5.如权利要求1或2所述的双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统进一步须对不同运转特性的双向输出，再作不同驱动方向的驱动，则可藉由传动装置(104)其中之一作机械性切换输出转向及变换速比功能的传动装置所构成，以供切换输出转向。
6.如权利要求3或4所述的双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统进一步须对不同运转特性的双向输出，再作不同驱动方向的驱动，则可藉由传动装置(104)其中之一作机械性切换输出转向及变换速比功能的传动装置所构成，以供切换输出转向。
7.一种双向不等速电马达双向输出驱动系统，其特征在于，所述驱动系统于此项双向不等速电马达双向输出驱动系统于实施应用时，构成此项双向不等速电马达双向输出驱动系统的各相关装置，可为分别独立再作传动联结，或由其中两个或两个以上相关装置呈共构所构成。
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