CN105680666B - 一种电励磁电动车门驱动电机 - Google Patents

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Abstract

一种电励磁电动车门驱动电机，由定子铁心(1)、轴向轴承(2)、动子(3)、电枢绕组和励磁绕组(4)组成。动子(3)为圆筒型结构，动子(3)的内侧有两列对称分布的动子极；定子铁心(1)为长圆柱形，定子铁心(1)的外圆上有两列拱形凸起作为定子极，两列定子极在定子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个定子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列每个定子极上绕有一个B相电枢线圈(6)，励磁绕组(4)由多个励磁线圈串联组成，每个励磁线圈沿定子铁心(1)的圆周方向绕制。将定子铁心(1)的末端固定在车架上，将动子(3)的末端固定在车门上，动子(3)移动时便可以控制车门打开或关闭。本发明的技术与传统车门驱动电机相比，省去了将电机旋转运动转化为直线运动的传动机构，效率高噪声小，具有结构简单工作可靠等优点。

Description

一种电励磁电动车门驱动电机
技术领域
本发明涉及一种电励磁电动车门驱动电机，属于汽车电器技术领域。
背景技术
随着人们对汽车舒适性要求的逐渐提高，越来越多的汽车使用电动车门，例如许多高级乘用车将乘客门和后备箱门都改为电动车门，这极大的提高了汽车的便利性和档次。
目前的电控电动门主要由门扇、驱动机构、传动机构、导向机构及其他部件组成，驱动电机驱动传动装置，把螺旋运动变成直线运动，传递到门扇，实现门扇的开闭。导向装置限定门扇的运动轨迹，锁闭装置则在门扇关闭后确保电机停止工作，车门无法开启，保证行车安全。
部分高级乘用车和客车也有的使用电控液压门，该系统主要由一个电机带动油泵为液压油缸提供动力，液压油缸动作后驱动车门打开或关闭。这种系统的液压管路体积大、重量重，而且还存在漏油等常见故障。
如果将电机设计为液压油缸一样的机构，只需要通电便可以控制车门打开或关闭，则可以大大减少上述系统的复杂程度，提高系统的可靠性。
在已有的技术中，车门驱动装置可以借鉴以下发明专利想到。授权的发明专利：车门电动推杆，申请号：201520209503.X，发明了一种驱动车门的电动推杆，将电机的旋转通过一系列的传动转换为直线运动，这种装置结构复杂、体积较大且故障率高。申请号：201010120847.5的发明专利：一种容错式直线电机，提供了一种永磁直线电机。永磁直线电机虽然功率密度和效率较高，但存在励磁不可控，成本较高等缺点。申请号：201510045636.2的发明专利：磁路互补型初级电励磁直线电机，公开了一种每个集中励磁绕组套着两个导磁齿的磁路互补型直线电机。
本发明公开的技术与上述方案皆不同。首先本文所述电励磁电动车门驱动器，采用直线结构，省去齿轮等大量传动机构，减小了体积，同时也降低了系统成本。电机采用电励磁结构，实现励磁可调，可根据需要调节运动速度的大小，简单的结构保证了工作可靠性。
发明内容
本发明的目的是解决现有方案中的不足，提出了一种结构简单、可靠性高的新型直线电机本，发明采用如下技术方案：
一种电励磁电动车门驱动电机，由定子铁心(1)、轴向轴承(2)、动子(3)、电枢绕组和励磁绕组(4)组成；其特征在于：
动子(3)呈圆筒型，动子(3)的内侧有两列对称分布的动子极，各个动子极与动子(3)的圆周方向平行；两列动子极沿动子(3)的轴向分布且在每列上的动子极在轴向上的距离为一个极距；两列动子极在轴向上交错分布，即第一列动子极在轴向上与第二列动子极相差半个极距；
所述定子铁心(1)为长圆柱形，定子铁心(1)的外圆上有两列有拱形凸起作为定子极，每列上的定子极沿轴向均布且同一列上的定子极的轴向的距离为一个极距；两列定子极在定子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个定子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列定子极上绕有一个B相电枢线圈(6)；每个电枢线圈与定子铁心(1)所在的轴线平行；相邻的A相电枢线圈(5)绕制方向相反，所有的A相电枢线圈(5)串联或并联后组成A相电枢绕组；相邻的B相电枢线圈(6)绕制方向也相反，所有的B相电枢线圈(6)串联或并联后组成B相电枢绕组；
定子铁心(1)位于动子(3)的圆筒内侧，动子(3)的两端各有一个轴向轴承(2)，轴向轴承(2)的内侧是定子铁心(1)，在轴向轴承(2)的作用下，动子(3)可沿轴向移动；
励磁绕组(4)由励磁线圈组成，励磁线圈在轴向上位于定子极之间，励磁线圈绕定子铁心的(1)的轴线绕制，相邻励磁线圈的绕制方向相反。
如上所述的一种电励磁电动车门驱动电机，其特征在于：A相电枢绕组和B相电枢绕组反向串联后接在H桥变换器的两个桥臂中点；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生负的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生负的推力。
将定子铁心的末端固定在车架上，将动子的末端固定在车门上，动子移动时便可以控制车门打开或关闭。
本发明的有益效果如下：
与传统电机相比，省去了将电机旋转运动转化为直线运动的传动机构，具有结构简单工作可靠等优点。
与现有的直线电机相比，本发明提出的驱动电机励磁绕组沿圆周方向绕制，两相电枢绕组对称分布，因此没有传统直线电机的端部效应引起的各相不对称问题。
在控制上，本发明提出的结构只有两相绕组，而且只使用一个H桥变换器就能给两相绕组提供驱动电流，因此主控电路系统更为简单可靠。
和其它磁阻类电机一样，本发明提出的结构推力波动较大，因此还需改进极形并优化控制方法以进一步减小推力波动。
附图说明
图1是本发明一种电励磁电动车门驱动电机纵剖图。其中：1、定子铁心，2、轴向轴承，3、动子，4、励磁绕组，5、A相电枢线圈，6、B相电枢线圈。
图2是本发明一种电励磁电动车门驱动电机沿图1 E-E横剖图，其中：1、定子铁心，3、动子，5、A相电枢线圈，6、B相电枢线圈。
图3为本发明一种电励磁电动车门驱动电机绕组与变换器连接图。
图4为本发明一种电励磁电动车门驱动电机工作原理图。其中Lpf是p相电枢绕组和励磁绕组的互感，Ip是p相电枢绕组电流，Fpf是p相电枢绕组产生的电磁转矩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造做进一步详细说明。
图1是本发明一种电励磁电动车门驱动电机纵剖图。该电励磁电动车门驱动电机由定子铁心(1)、轴向轴承(2)、动子(3)、电枢绕组和励磁绕组(4)组成；动子(3)呈圆筒型，动子(3)的内侧有两列对称分布的动子极，各个动子极与动子(3)的圆周方向平行；两列动子极沿动子(3)的轴向分布且在每列上的动子极在轴向上的距离为一个极距；两列动子极在轴向上交错分布，即第一列动子极在轴向上与第二列动子极相差半个极距；
所述定子铁心(1)为长圆柱形，定子铁心(1)的外圆上有两列拱形凸起作为定子极，每列上的定子极沿轴向均布且同一列上的定子极的轴向的距离为一个极距；两列定子极在定子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个定子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列定子极上绕有一个B相电枢线圈(6)；每个电枢线圈与定子铁心(1)所在的轴线平行；相邻的A相电枢线圈(5)绕制方向相反，所有的A相电枢线圈(5)串联或并联后组成A相电枢绕组；相邻的B相电枢线圈(6)绕制方向也相反，所有的B相电枢线圈(6)串联或并联后组成B相电枢绕组；
定子铁心(1)位于动子(3)的圆筒内侧，动子(3)的两端各有一个轴向轴承(2)，轴向轴承(2)的内侧是定子铁心(1)，在轴向轴承(2)的作用下，动子(3)可沿轴向移动；
励磁绕组(4)由多个励磁线圈串联组成，每个励磁线圈沿定子铁心(1)的圆周方向绕制，励磁线圈在轴向上位于定子极之间，相邻励磁线圈的绕制方向相反；
将定子铁心的末端固定在车架上，将动子的末端固定在车门上，动子移动时便可以控制车门打开或关闭。
图2是本发明一种电励磁电动车门驱动电机沿图1 E-E横剖图。定子铁心(1)的外圆上有两列有拱形凸起作为定子极，两列定子极在定子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个定子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列定子极上绕有一个B相电枢线圈(6)；每个电枢线圈与定子铁心(1)所在的轴线平行；相邻的A相电枢线圈(5)绕制方向相反，所有的A相电枢线圈(5)串联或并联后组成A相电枢绕组；相邻的B相电枢线圈(6)绕制方向也相反，所有的B相电枢线圈(6)串联或并联后组成B相电枢绕组。
图3为本发明一种电励磁电动车门驱动电机绕组与变换器连接图。A相电枢绕组和B相电枢绕组反向串联后接在H桥变换器的两个桥臂中点。
图4为本发明一种电励磁电动车门驱动电机工作原理图。
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生负的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生负的推力。
下面对本发明提出的电动发电机进行工作原理的说明。
当动子极与其中一相定子极完全重叠时，该相定子极上的电枢绕组的匝链的磁阻最小、磁链最大，该相电枢绕组与励磁绕组的互感也最大。当动子极与一相定子极完全脱离时，该极电枢绕组的磁阻最大、磁链最小，该相电枢绕组与励磁绕组的互感也最小。
因此当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子产生负的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子产生负的推力。
需要指出的是，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种电励磁电动车门驱动电机，由定子铁心(1)、轴向轴承(2)、动子(3)、电枢绕组和励磁绕组(4)组成；其特征在于：
动子(3)呈圆筒型，动子(3)的内侧有两列相隔180°的动子极，各个动子极与动子(3)的圆周方向平行；两列动子极沿动子(3)的轴向分布且在每列上的动子极在轴向上的距离为一个极距；两列动子极在轴向上交错分布，即第一列动子极在轴向上与第二列动子极相差半个极距；
所述定子铁心(1)为长圆柱形，定子铁心(1)的外圆上有两列拱形凸起作为定子极，每列上的定子极沿轴向均布且同一列上的定子极的轴向的距离为一个极距；两列定子极在定子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个定子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列定子极上绕有一个B相电枢线圈(6)；每个电枢线圈与定子铁心(1)所在的轴线平行；相邻的A相电枢线圈(5)绕制方向相反，所有的A相电枢线圈(5)串联或并联后组成A相电枢绕组；相邻的B相电枢线圈(6)绕制方向也相反，所有的B相电枢线圈(6)串联或并联后组成B相电枢绕组；
定子铁心(1)位于动子(3)的圆筒内侧，动子(3)的两端各有一个轴向轴承(2)，轴向轴承(2)的内侧是定子铁心(1)，在轴向轴承(2)的作用下，动子(3)可沿轴向移动；
励磁绕组(4)由励磁线圈组成，励磁线圈在轴向上位于定子极之间，励磁线圈绕定子铁心(1)的轴线绕制，相邻励磁线圈的绕制方向相反；
A相电枢绕组和B相电枢绕组反向串联后接在H桥变换器的两个桥臂中点；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生正的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感上升时，给A相电枢绕组通负向电流，给B相电枢绕组通正向电流，则动子(3)产生负的推力；
当A相电枢绕组与励磁绕组(4)的互感下降时，给A相电枢绕组通正向电流，给B相电枢绕组通负向电流，则动子(3)产生负的推力。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0645877A1 (en) * 1993-09-29 1995-03-29 ORIENTAL MOTOR CO., Ltd. Linear motor
CN1463070A (zh) * 2003-06-26 2003-12-24 哈尔滨工业大学 一种圆筒形永磁磁阻式直线电机
CN103107672A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 浙江大学 一种双边型永磁直线同步电动机
CN103178687A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 上海磁浮交通发展有限公司 一种双边混合励磁型高推力直线同步电机
CN105141050A (zh) * 2015-10-22 2015-12-09 山东大学 环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0645877A1 (en) * 1993-09-29 1995-03-29 ORIENTAL MOTOR CO., Ltd. Linear motor
CN1463070A (zh) * 2003-06-26 2003-12-24 哈尔滨工业大学 一种圆筒形永磁磁阻式直线电机
CN103178687A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 上海磁浮交通发展有限公司 一种双边混合励磁型高推力直线同步电机
CN103107672A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 浙江大学 一种双边型永磁直线同步电动机
CN105141050A (zh) * 2015-10-22 2015-12-09 山东大学 环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机

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