CN108400679A - 一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电机领域,具体就是一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,包括三螺杆泵,所述三螺杆泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子开关磁阻电机的螺旋动子,该螺旋动子对应的三螺杆泵的衬套,为螺旋动子开关磁阻电机的定子构成的定子衬套,螺旋动子与定子衬套构成螺旋动子开关磁阻电机。相对于现有技术,本发明双向双螺杆泵电机,在作为电机的同时起到泵的作用,不仅解决了现有技术中没有液压马达与电机混合设置的结构,同时具有结构简单易于制造的优点。
Description
技术领域
本发明属于电机领域,具体就是一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵。
背景技术
开关磁阻电动机系统(Switched Reluctance Drive:SRD)是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统,是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。
开关磁阻电动机驱动系统的主要缺点是:
1、有转矩脉动。从工作原理可知,S开关磁阻电动机转子上产生的转矩是由一些列脉冲转矩叠加而成的,由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响,合成转矩不是一个恒定转矩,而有一定的谐波分量,这影响了SR电动机低速运行性能。2、SR电动机传动系统的噪声与震动比一般电动机大。
上述缺点,本质上是开关磁阻电动机驱动系统即SRD系统的开关磁阻电动机SRM的结构造成的,要想减小转矩脉动及其引起的噪声与震动,就要改变开关磁阻电动机SRM的结构。
三螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成,当主动螺杆转动时,带动与其啮合的从动螺杆一起转动,吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大,压力降低。
三螺杆泵概念
液体在压差作用下进入啮合空间容积。当容积增至最大而形成一个密封腔时,液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动,直至排出腔一端。这时排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小,而将液体排出。三螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似,只是在结构上用螺杆取代了齿轮。表为各种螺杆泵的特点和应用范围。三螺杆泵的流量和压力脉冲很小,噪声和振动小,有自吸能力,但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。三螺杆泵必须配带安全阀(单螺杆泵不必配带),以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。
三螺杆泵结构
三螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。中间螺杆为主动螺杆,由原动机带动回转,两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。
三螺杆泵是螺杆式式容积泵。在三螺矸泵中,由于主螺杆与从动螺杆上螺旋槽相互啮合及它们与衬套三孔内表面的配合,得以在泵的进口与出口之间形成数级动密封室,这些动密封室将不断把液体由泵进口轴向移动到泵出口,并使所输送液体逐级升压。从而形成一个连续、平稳、轴向移动的压力液体。三螺杆泵所输送液体为不含固体颗粒,无腐蚀性油类及类似油的润滑性液体,粘度1.2~100oE(3.0~760cst),高粘度液体亦可通过加温降粘后输送,其温度不超过150℃。
由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸入口和排出口之间,就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断形成,将吸入室中的液体封入其中,并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端,将封闭在各空间中的液体不断排出,犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样,其中螺纹圈数看做液体,当螺钉旋转时螺纹在转动时就相当于液体在螺杆泵里面的情形,这就是螺杆泵的基本工作原理。
所述的从动螺杆是由密封腔内介质的液压力矩推动旋转的特点可以知道,这种摆线啮合的三螺杆泵的运行还具有可逆性,而且由于螺杆直径小,可减小回转力矩,其飞轮效应很小,因此可以实现在起动时立即产生全负载转矩,并可以迅速转向,噪声也小。对高压三螺杆泵作过满负载连续起动(停车再起动),每分钟起动达10次之多。泵在停车时由于高压介质的倒流,泵立即逆向转动,再起动时泵又反向旋转,动作自如,运行可靠:故若把压力源的介质输入泵内,三螺杆泵就会变成液压马达,此时的三螺杆泵就变成为原动机了。液压马达和三螺杆泵的差别仅仅在于进口和出口的互换。液压马达是高压介质进入泵内,三螺杆泵则是高压介质从泵内排出,因此两者的旋转方向相反。这种液压马达的效率仍会在相当的负荷范围内保持很高。螺杆螺旋升角大的泵,即导程大的泵,作液压马达尤为优越。
随着新能源技术的日益纯熟,驱动系统已经取得了技术性突破。目前主流的新能源车型采用并联式和混联式混合动力系统,通过对发动机和电机特性和效率区间的解析分配,高效的对能量进行利用和回收,从而提高整个系统效率。
现有技术中,随着科技的不断进步,新能源技术在公共设施领域的推广越来越广泛,目前多应用于公用车辆中,但是这种并联式和混联式的结构非常的复杂,生产、制造都非常麻烦。
而且,目前有油液混合系统、油电混合系统和电液混合系统,没有由电生成的液压动力再与电混合的系统。现有的电机与液压马达是分离设置的,液压马达和液压泵可以混合使用,液压马达与电机是从来没有混合在一起的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:目前的电液混合系统结构非常复杂,也没有液压马达与电机混合设置的结构,为解决上述问题,提供一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵。
本发明的目的是以下述方式实现的:
一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,包括三螺杆泵,所述三螺杆泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子开关磁阻电机的螺旋动子,该螺旋动子对应的三螺杆泵的衬套,为螺旋动子开关磁阻电机的定子构成的定子衬套,螺旋动子与定子衬套构成螺旋动子开关磁阻电机。
所述三个螺杆之间设同步齿轮。
所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。
所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹。
所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子,则中间螺杆为主动螺杆。
所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子,则两边两个螺杆为主动螺杆。
所述三个螺杆均为螺旋动子,三个螺杆均为主动螺杆。
所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步齿轮设置在螺杆与衬套组成的工作腔之外。
应用所述三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵的电动汽车,所述的复合泵作为电动汽车的轮边电机,轮边电机之间通过油路连通,使得轮边电机之间能够通过油路相互输送能量。
所述轮边电机为电动汽车的前驱或者后驱,前驱或者后驱的两个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通;通过阀门控制,使得①两个轮边电机并联之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;②两个轮边电机串联之后,两端分别与储能罐和储油罐再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;③两个轮边电机循环串联,即两个轮边电机首尾均相连。
所述轮边电机为四驱电动汽车的轮边电机,四个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通,通过阀门控制,使得①四个轮边电机并联并构成循环,与储油罐和储能罐断开;②任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联并构成循环,与储油罐和储能罐断开;③四个轮边电机构成桥式通路并构成循环,与储油罐和储能罐断开;④四个轮边电机串联或者任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联或者四个轮边电机构成桥式通路之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能。
相对于现有技术,本发明双向双螺杆泵电机,在作为电机的同时起到泵的作用,不仅解决了现有技术中没有液压马达与电机混合设置的结构,同时具有结构简单易于制造的优点。
附图说明
图1是外单螺旋齿极直线排列开关磁阻电机组合结构示意图。
图2是外单螺旋齿极直线排列开关磁阻电机组合结构示意图。
图3是双外螺旋外定子构件直排开关磁阻电机组合结构示意图。
图3-1是四外螺旋外定子构件直排开关磁阻电机组合结构示意图。
图3-2是图3-1仅留外螺旋定子齿极铁芯0231圆弧面的透明端部的示意图。
图4是螺旋条状定子齿极构件组合结构示意图。
图5是片状双螺旋内定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图6是片状双螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图7是双螺旋外部齿极halbach阵列定子构件直排电机构件组合结构示意图。
图8是双外螺旋外齿极halbach阵列螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图9是双直齿外齿极halbach阵列直线排列电机构件组合结构示意图。
图10是双直齿外halbach阵列螺旋排列定子开关磁阻电机构件组合结构示意图。
图11是十字螺旋内定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图12是内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图13是内四螺旋halbach阵列环定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图14是十字螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图15是内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图16是内四螺旋halbach阵列环定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图17是十字螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图18是halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图19是halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图20是halbach阵列四直齿外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图21是halbach阵列四直齿外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图22是halbach阵列四直齿外定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图23是halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图24是halbach阵列四螺旋外定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图25是halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合结构示意图。
图26是八螺旋外定子齿极螺旋排列电机构件组合结构示意图。
图27是立体直条状螺旋齿极定子电动机构件组合结构示意图。
图28是立体螺旋条状螺旋齿极定子电动机构件组合结构示意图。
图29是halbach阵列螺旋齿极螺旋排列内反向螺旋电动机构件组合结构示意图。
图30是双螺杆的啮合示意图。
图31是双螺杆泵电机结构示意图。
图32是双螺杆泵电机轴向剖视图。
图33是双螺杆泵电机径向剖视图一。
图34是一个主动螺杆的双螺杆泵电机外壳示意图。
图35是双螺杆泵电机径向剖视图二。
图36是双螺杆泵电机在车架上的安装示意图一。
图37是图36中双螺杆泵电机之间的油路循环示意图。
图38是双螺杆泵电机在车架上的安装示意图二。
图39是图38中双螺杆泵电机之间的油路循环示意图。
图40是螺杆泵电机循环示意图一。
图41是螺杆泵电机循环示意图二。
图42是螺杆泵电机循环示意图三。
图43是螺杆泵电机循环示意图四。
图44是螺杆泵电机循环示意图五。
图45是螺杆泵电机循环示意图六。
图46是螺杆泵电机循环示意图七。
图47是三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵结构示意图。
图48是三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵的剖面图。
具体实施方式
图3-1为四外螺旋外定子构件直排开关磁阻电机,外螺旋定子齿极铁芯0231,外螺旋定子齿极铁芯0231外套设外螺旋线圈0232构成外螺旋定子齿极,6个外螺旋定子齿极直线层叠固定排列构成外螺旋定子齿极直排定子构件0239,四个外螺旋定子齿极直排定子构件0239沿圆周均匀设置,构成四外螺旋外定子272,每层四外螺旋外定子的齿极数是四个,在相邻外螺旋定子齿极铁芯0231圆弧面的端部,沿圆周方向形成避免形成磁短路的间隔2734,沿旋转轴方向也形成避免形成磁短路的间隔2735,四外螺旋外定子272内套设动子齿极273,动子齿极273由螺旋动子单元螺旋排列构成整体双螺旋动子0331,整体双螺旋动子0331有支撑件0332支撑。
螺旋铁芯0231的螺距为660mm,长度为50mm,螺旋线圈0232的厚度为2.5mm,单个螺旋齿极长度为55mm,6个单个螺旋齿极沿转轴方向直线排列,长度为330mm,其轭部由轭铁0233连接,轭铁0223与6个螺旋铁芯0231为整体成形结构或者整体硅钢片沿圆周叠置而成,动子齿极为与定子铁芯配合的沿圆周相对设置的圆弧角为45度的圆环沿轴向螺旋构成的双螺旋结构。其螺距为660mm,长度为330mm包含6个螺旋齿极单元以螺旋的结构排列,动子齿极置于四外螺旋外定子内。
圆弧角度为:β=89°<360/m/2=360/4=90°,这是因为相邻螺旋铁芯0231之间沿圆周方向形成避免形成磁短路的间隔2734,该间隔2734形成的圆弧对应圆心的角度为2°,由于螺旋线圈0232的厚度为2.5mm,所以沿旋转轴方向相邻螺旋铁芯0231之间避免形成磁短路的间隔2735的长度为5mm。
图3-2为图3-1削除大部分四外螺旋外定子,仅留外螺旋定子齿极铁芯0231圆弧面的透明端部的示意图,四个外螺旋定子齿极直排定子构件0239分别称为A、B、C、D列;如图3-2第一层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为8°,此时,0231A1、0231A2、0231A3、及0231B4、0231B5、0231B6六个外螺旋定子齿极产生磁场,使整体双螺旋动子0331的一个齿极受力,带动整体双螺旋动子0331沿逆时针方向旋转,同时C、D列产生同样的力,带动整体双螺旋动子0331沿逆时针方向旋转。
当某第一层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线重合时,0231A1、0231B4不产生磁场,0231A2、0231A3、及0231B5、0231B6四个外螺旋定子齿极产生磁场,当整体双螺旋动子0331转过间隔2734后,又有六个外螺旋定子齿极产生磁场,
第一层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线重合,第二层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为30°,第三层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为60°,第四层A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为90°其中第四层A列为平衡位置,同时,第四层B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线重合,第五层B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为30°,第六层B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为60°,第一层B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为90°其中第一层B列为平衡位置,初始启动时,需要A列第二、第三层单独或共同产生磁力,B列第五、第六层单独或共同产生磁力,使A列第四层脱离平衡位置,B列第一层脱离平衡位置,转动之后,就可以在平衡位置使A列第四层、B列第一层通磁产生磁力,也就是有6层能够进行排列组合产生磁力,就有多种控制方式,转动30°后,第三、四、五层重复以此循环。
当仅仅一层导磁时,若同层上下两个齿极指向轴心端同极性,则当定子齿极磁力线穿过气隙,进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧进入相邻动子单元,然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿极后,通过轭铁进入导磁定子齿极形成回路。
同层上下两个齿极指向轴心端相反极性,则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的两侧通过支撑板进入下动子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生扭矩。
当两层同时导磁时,相邻两个定子齿极的磁方向相反,这样磁力线由定子齿极穿过气隙进入对应动子齿极单元,然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元,穿过气隙进入相邻定子齿极后,通过轭铁至磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
当然,上述支撑板可以删除,由非导磁材料支撑动子齿极,由于导磁材料的比重大,本发明不仅本图例,其它图例使用导磁材料少,能大大减轻电机重量,通过漏磁自行产生磁回路,如果不考虑重量,动子齿极可以如图7为实心体,轭铁可以是管状轭铁,这样可以自行按照磁阻最小原理形成磁回路,此时,针对整个电机来说,磁力线由定子齿极进入动子齿极的数目与磁力线由动子齿极进入定子齿极的数目大致相当。
以下实施例3的技术方案为:定子齿极数目与动子齿极数目相等的技术方案,定子齿极数目与动子齿极数目都是两个;本实施例为:定子齿极数目是动子齿极数目的两倍的技术方案;就是将定子齿极数目2增加为4的技术方案,而动子齿极数目不变,也就是将定子齿极数目与动子齿极数目相等的技术方案重新设计为定子齿极数目是动子齿极数目的两倍的技术方案。以下实施例1-2、5-29,均为定子齿极数目与动子齿极数目相等的技术方案,将实施例1-2、5-29的技术方案,按照上述方式,均重新设计为定子齿极数目是动子齿极数目的两倍,就是本发明的技术方案,这样性能提高近一倍。
实施例1:如图1为外单螺旋齿极直线排列开关磁阻电机011,外单螺旋铁芯0211外套设外单螺旋线圈0212构成外单螺旋定子齿极构件0219,两个外单螺旋定子齿极构件0219沿轴向直线排列构成外单螺旋齿极直线排列定子021,其内套设动子齿极031,动子齿极为半圆环沿旋转轴方向螺旋体,螺距为两个外单螺旋定子齿极的长度。
螺旋铁芯0211的螺距为1000mm,长度为460mm内侧形成螺旋圆弧面,用于与动子配合,形成旋转轴方向的磁回路,螺旋铁芯0211的轭部是与两个螺旋铁芯0211整体成型的轭铁0213,若螺旋铁芯0211的材料为硅钢片,与轭铁0213一体成型的螺旋铁芯0211为,与轭铁0213一体成型的螺旋硅钢片,沿圆周方向叠成整体螺旋单齿极铁芯0211和轭铁0213,图中没有示出,动子齿极的螺距为1000mm,长度为1000mm,就是两个长度为500mm的单螺旋齿极单元螺旋排列在一起,置于单螺旋齿极直线排列定子内。由于单螺旋齿极构件直线排列定子在为两层,当第一层定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线重合时,第二层定子齿极中心线其本处于相反位置,这样在转动过程中由于转动惯性,动子继续旋转使另一个单螺旋齿极对单螺旋齿极螺旋排列动子产生磁拉力,使该动子旋转,以此往复,使该动子持续旋转,当停止转动后,设置在偏离定子齿极位置的永磁体吸引该动子,使其中心线与对应定子齿极中心偏离,使启用时定子齿极能够使动子齿极旋转。
实施例2:如图2为外单螺旋齿极直线排列开关磁阻电机012,螺旋铁芯0221外套设螺旋线圈0222构成定子齿极构件0219,定子齿极构件0229沿轴向直线排列构成外单螺旋齿极直线排列定子022,其内套设动子齿极032,动子齿极032由3个螺旋动子单元0321螺旋排列。每层单螺旋齿极铁芯的长度加上线圈的厚度为333.3mm,铁芯侧方可以设槽,线圈可以环绕设在铁芯侧方的槽内,三层单螺旋齿极直线排列,构成单螺旋齿极直线排列定子,该定子的轭部设有轭铁连接。
当第一层定子中心线与动子单元中心线重合时,第二层定子中心线与对应动子单元中心线夹角为120°,使第二层产生磁拉力,当第二层动子单元旋转60°时,第三层动子单元与第三层定子齿极构件刚接触,二者中心线夹角180°,此时,①第三层不产生磁拉力,由第二层继续产生磁拉力,旋转60°,二者中心线重合,第三层两者之间的夹角为60°,以次循环,动子就可以持续旋转;②第三层产生磁拉力,与第三层共同将动子旋转60°,以此循环,那么这60°的扭矩比①的扭矩大;③第三层产生磁拉力,第二层停止磁拉力,使动子旋转60°,此60°的扭矩最小,以此往复循环,可以产生三种不同强度的扭矩,适合不同的需要。当然,上述的方式也适用定子为单螺旋齿极定子构件螺旋排列,配合单螺旋齿极动子单元直线排列的结构。当然将上述的外定子结构换为单螺旋齿极内定子配合单齿极单元外动子的结构也行。
上述齿极也可以是直齿,此时动子和定子均为直齿。
实施例3:图3为双外螺旋外定子构件直排开关磁阻电机013,为沿圆周相对设置的两个外螺旋定子齿极铁芯0231,外螺旋定子齿极铁芯0231外套设外螺旋线圈0232构成外螺旋定子齿极,6个外螺旋定子齿极直线排列构成外螺旋定子齿极直排定子构件0239,其内套设动子齿极033,动子齿极033由螺旋动子单元螺旋排列构成整体双螺旋动子0331。螺旋铁芯0231的螺距为660mm,长度为50mm,螺旋线圈0232的厚度为2.5mm,长度为330mm,单个螺旋齿极长度为55mm,6个单个螺旋齿极沿转轴方向直线排列,其轭部由轭铁0233连接,轭铁0223与6个螺旋铁芯0231为整体成形结构或者整体硅钢片沿圆周叠置而成,动子齿极为与定子铁芯配合的沿圆周相对设置的圆弧角为45度的圆环沿轴向螺旋构成的双螺旋结构。其螺距为660mm,长度为330mm包含6个螺旋齿极单元以螺旋的结构排列,动子齿极置于外定子齿极内。
圆弧角度为:360/m/2=360/4=90°。
层间齿极中心线夹角为360/2/6=30°。
当第一层定子齿极中心线与对应定子齿极单元中心线重合时,第二层中心线夹角为30°,第二层为60°,第四层为90°其中第四层为平衡位置,初始启动时,需要第二、第三层单独或共同产生磁力,使第四层脱离平衡位置,转动之后,就可以在平衡位置使第四层单独产生磁力,也就是有3层能够进行排列组合产生磁力,就有多种控制方式,转动30°后,第三、四、五层重复以此循环。
当仅仅一层导磁时,若同层上下两个齿极指向轴心端同极性,则当定子齿极磁力线穿过气隙,进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧进入相邻动子单元,然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿极后,通过轭铁进入导磁定子齿极形成回路。
同层上下两个齿极指向轴心端相反极性,则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的两侧通过支撑板进入下动子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生扭矩。
当两层同时导磁时,相邻两个定子齿极的磁方向相反,这样磁力线由定子齿极穿过气隙进入对应动子齿极单元,然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元,穿过气隙进入相邻定子齿极后,通过轭铁至磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
当然,上述支撑板可以删除,由非导磁材料支撑动子齿极,由于导磁材料的比重大,本发明不仅本图例,其它图例使用导磁材料少,能大大减轻电机重量,通过漏磁自行产生磁回路,如果不考虑重量,动子齿极可以如图7为实心体,轭铁可以是管状轭铁,这样可以自行按照磁阻最小原理形成磁回路。
实施例4:图4为螺旋条状定子齿极构件,共四层螺旋齿极100在旋转轴方向螺旋排列构成螺旋条状螺旋定子齿极,螺旋条状螺旋定子齿极的轭部由配合的螺旋条状导磁材料作为轭铁101,将四个螺旋齿极100构成的螺旋条状螺旋定子齿极的轭部连接构成串磁的U型电磁铁,螺旋齿极100外套设齿极线圈103,螺旋齿极100之间的轭铁102上套设螺旋轭部线圈104,组成的螺旋条状螺旋齿极定子构件。这样的构件沿圆周均匀设置构成螺旋条状螺旋齿极定子。
实施例5:图5为片状双螺旋内定子齿极直线排列电机015,片状双螺旋定子齿极铁芯0251外套齿极线圈0252构成片状内双螺旋定子齿极构件,定子齿极构件沿轴向直线排列构成片状双螺旋定子齿极直线排列定子,该定子的中心部位为轭部,6个片状双螺旋内定子齿极铁芯的轭部可以由导磁材料连接,但是一般不用连接。其外套设与其配合的整体双螺旋动子齿极035,螺旋动子单元螺旋排列为螺旋动子条0351,两个螺旋定子条0351由支架0352支撑构成双螺旋动子齿极035。
使用时,同一片中的磁方向相同,相邻两片的磁方向相反,通过动子构成磁回路,当然也可以在定子中部用轭铁连接,这样就不限定同一片中的磁方向,图中螺旋结构的螺距为660mm,定子构件的长度为55mm,动子长度为330mm。
实施例6:图6为片状双螺旋内定子齿极螺旋排列电机016,片状双螺旋定子齿极铁芯0261外套齿极线圈0262构成片状内双螺旋定子齿极构件0259,定子齿极构件0259沿轴向螺旋排列构成片状双螺旋定子齿极螺旋排列定子026,其外套设与其配合的整体双螺旋动子齿极036,螺旋动子单元0361直线排列为整体,由支架0362双螺旋动子齿极036,其它与图5例相同。
当然,螺旋定子齿极构件中部的铁芯可以由轭铁连接,本专利所述的齿极铁芯与轭铁连接,一般来说,齿极铁芯与轭铁是整体成型结构,或硅钢片沿圆周,当然也可以是单个齿极铁芯紧贴轭铁并固定在一起,如捆扎、粘接等。
实施例7:图7为双螺旋外部齿极halbach阵列定子构件直排电机017,定子为沿圆周相对设置的两个外螺旋定子齿极铁芯0271,由环状轭铁0273连接外螺旋定子齿极铁芯0271外套设外螺旋线圈0272,齿极之间的环状轭铁0273套设轭铁线圈0274构成双外螺旋halbach阵列定子齿极构件0279,该构件沿转轴方向直线排列构成双外螺旋halbach阵列定子027,其内套设动子齿极037,动子齿极是6个片状双螺旋动子单元螺旋排列构成整体双螺旋动子。
使用时,每个构件构成halbach阵列使两个齿极之间产生磁场,假设仅一层导磁,则磁力线穿过气隙和实体动子齿极单元,形成回路。当动子齿极为图3的033时,磁力线通过两侧导磁支撑板0332形成磁回路;,动子齿极删除导磁材料支撑板0332时,就通过比较复杂的漏磁形成磁回路。相邻两个构件同时导磁且齿极之间磁方向相反,假设第一层和第二层导磁,磁力线由第一层磁轭汇集到上定子齿极,穿过气隙进入对应动子齿极单元的上齿极(对于实心动子来说,当相邻齿极单元的距离小于动子齿极单元上下齿极之间的距离时或者选定的动子齿极含或者不含支撑板)磁力线大致沿轴向进入相邻动子齿极单元的上齿极,然后穿过气隙进入第二层定子上齿极,分散进入第二层两侧轭铁并汇集到第二层下齿极,由第二层下齿极穿过气隙进入第二层,动子齿极单元的下齿极,然后返回到第一层动子齿极单元的下齿极后,穿过气隙进入第一层定子齿极构件的下齿极,再进入第一层两侧轭铁构成完整回路,当三层同时导磁时主要形成两个这样的磁回路,对实心或有支撑板铁芯来说可以再层内形成回路,没有支撑板的实心动子漏磁形成部分回路,当然也有漏磁,实心动子直径小时在层内就形成磁回路。
实施例8:图8为双外螺旋外齿极halbach阵列螺旋排列电机018,定子为沿圆周相对设置的两个外螺旋定子齿极铁芯0281,由环状轭铁0283连接,外螺旋定子齿极铁芯0281外套设外螺旋线圈0282,齿极之间的环状轭铁0283套设轭铁线圈0284构成双外螺旋定子齿极halbach阵列构件,该构件沿转轴方向螺旋排列构成双螺旋外齿极halbach阵列螺旋排列定子,其内套设动子齿极038,动子齿极038由直齿动子单元0381直线排列构成整体直线动子。
实施例9:如图9所示,沿圆周相对设置的双直齿外定子齿极铁芯0291由环状轭铁0293连接双直齿外定子齿极铁芯0291外套线圈0292,齿极之间的环状轭铁套设轭铁线圈0294构成双直齿外定子halbach阵列直排定子构件0299,该构件沿轴向直线排列构成双直齿外halbach阵列直排定子构件029,动子齿极为内外缘45度圆弧形成的直齿构成双直齿内动子齿极单元,6个双直齿内动子齿极单元沿轴向螺旋排列,构成整体双直齿内动子齿极单元螺旋排列动子039,双直齿内动子齿极单元螺旋排列动子039螺距660mm,长度330mm,其外套设双外直齿定子齿极直线排列定子构成双直齿外齿极halbach阵列直线排列电机019,本实施方式除直齿不同外其它与图7实施例相同。
实施例10:图10为双直齿外halbach阵列螺旋排列定子开关磁阻电机,如图10,仅仅动子和定子的齿极是直齿,其它与图8相同。
双直齿外halbach阵列螺旋排列定子构件2109由两个沿圆周相对设置的直齿外齿极铁芯2101构成直齿外定子构件2109外套设线圈2102,直齿外定子铁芯2101的轭部由双环状导磁材料2103连接固定,直齿外定子铁芯2101之间的环状导磁材料2103外套设线圈2104构成直齿外halbach阵列定子构件2109,直齿外halbach阵列定子构件2109沿转轴方向螺旋排列构成直齿外halbach阵列螺旋排列定子210,直齿外halbach阵列螺旋排列定子内设双直齿动子单元直线排列构成双直齿动子310,构成双直齿外halbach阵列螺旋排列定子开关磁阻电机110。
实施例11:图11为十字螺旋内定子齿极直线排列电机111,十字螺旋内定子齿极铁芯2111外套设齿极线圈2112构成十字螺旋定子齿极构件2119,十字螺旋定子齿极构件2119沿轴向直线排列构成十字内螺旋定子齿极直线排列定子211,其外套设螺旋动子齿极311,螺旋外动子齿极条3111由圆筒支架3112固定,形成整体。
十字螺旋内定子齿极铁芯2111的螺距为816mm,宽度为30mm,齿极线圈2112的厚度为2mm,螺旋外动子齿极条3111的螺距为816mm,长度为204mm,两层螺旋外动子齿极单元中心线之间的夹角为15°。
实施例12:图12为内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列电机112,定子为沿圆周均匀设置的4个螺旋定子齿极铁芯2121,螺旋定子齿极铁芯2121厚度为20mm,螺距为816mm,由环状轭铁2123连接,螺旋定子齿极铁芯2121外套设齿极线圈2122,齿极线圈2122厚度为2mm,齿极之间的环状轭铁2123套设轭铁线圈2124构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极构件2129,该构件沿转轴方向直线排列构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列定子212,其外套设螺旋动子齿极312,螺旋齿极条3121长度为204mm,螺距为816mm,由支架3122固定构成螺旋动子齿极312。
实施例13:图13为内四螺旋halbach阵列环定子齿极螺旋排列电机113,定子为沿圆周均匀设置的四个螺旋定子齿极铁芯2131,由环状轭铁2133连接,螺旋定子齿极铁芯2131外套设齿极线圈2132,齿极之间的环状轭铁2133套设轭铁线圈2134构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极构件2139,该构件沿转轴方向直线排列构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列定子213,其外套设直排动子齿极313,螺旋齿极条3131由支架3132固定构成直排动子齿极313。
实施例14:图14为十字螺旋内定子齿极螺旋排列电机114,十字螺旋定子齿极铁芯2141外套设齿极线圈2142构成十字螺旋定子齿极构件,十字螺旋定子齿极构件沿转轴方向螺旋排列构成十字内螺旋定子齿极螺旋排列定子214,其外套设直线动子齿极314,螺旋外动子齿极条3141由支架3142固定形成整体。
实施例15:图15为内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列电机115,定子为沿圆周均匀设置的4个直齿定子齿极铁芯2151,由环状轭铁2153连接,直齿定子齿极铁芯2151外套设齿极线圈2152,齿极之间的环状轭铁2153套设轭铁线圈2154构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极构件2159,该构件沿转轴方向直线排列构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极直线排列定子215,其外套设外螺旋动子齿极315,直齿齿极条3151由支架3152固定构成外螺旋动子齿极315。
实施例16:图16为内四螺旋halbach阵列环定子齿极螺旋排列电机116,定子为沿圆周均匀设置的4个直齿定子齿极铁芯2161,直齿定子齿极铁芯2161厚度为20mm,由环状轭铁2163连接,直齿定子齿极铁芯2161外套设齿极线圈2162,齿极线圈2162厚度为2mm,齿极之间的环状轭铁2163套设轭铁线圈2164构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极构件,该构件沿转轴方向螺旋排列构成内四螺旋halbach阵列环定子齿极螺旋排列定子216,其外套设直排动子齿极316,直齿齿极条3161长度为204mm,由支架3162固定构成直排动子齿极316。
实施例17:图17为十字螺旋内定子齿极螺旋排列电机117,十字四螺旋定子齿极铁芯2171外套设齿极线圈2172构成十字螺旋定子齿极构件,十字螺旋定子齿极构件沿转轴方向螺旋排列构成十字内螺旋定子齿极螺旋排列定子217,其外套设直线动子齿极317,直齿外动子齿极条3171由支架3172固定形成整体。
十字四螺旋定子齿极铁芯2171的螺距为816mm,宽度为30mm,齿极线圈2172的厚度为2mm,直齿外动子齿极条3171的长度为204mm。
实施例18:图18为halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机118,定子为沿圆周均匀设置的螺旋定子齿极铁芯2181,由环状轭铁2183连接,螺旋定子齿极铁芯2181外套设齿极线圈2182,齿极之间的环状轭铁2183套设轭铁线圈2184构成定子齿极构件2189,该构件沿轴向直线排列构成螺旋外定子齿极直线排列定子218,其内套设动子齿极318,动子齿极318是十字四螺旋齿极单元3181螺旋排列构成整体四螺旋动子。
实施例19:图19为halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机119,定子为沿圆周均匀设置的螺旋定子齿极铁芯2191,由环状轭铁2193连接,螺旋定子齿极铁芯2191外套设齿极线圈2192,齿极之间的环状轭铁2193套设轭铁线圈2194构成定子齿极构件2199,该构件沿轴向直线排列构成螺旋外定子齿极直线排列定子219,其内套设动子齿极319,动子齿极319是螺旋齿极单元3191螺旋排列构成整体四螺旋动子,螺旋齿极单元3191由环状动子轭铁3192连接。
实施例20:图20为halbach阵列四直齿外定子齿极直线排列电机120,定子为沿圆周均匀设置的直齿定子齿极铁芯2201,由环状轭铁2203连接,直齿定子齿极铁芯2201外套设齿极线圈2202,齿极之间的环状轭铁2203套设轭铁线圈2204构成定子齿极构件2209,该构件沿轴向直线排列构成螺旋外定子齿极直线排列定子220,其内套设动子齿极320,动子齿极320是直齿齿极单元3201螺旋排列构成整体四螺旋动子,直齿齿极单元3201由环状动子轭铁3202连接。
实施例21:图21为halbach阵列四直齿外定子齿极直线排列电机121,定子为沿圆周均匀设置的直齿定子齿极铁芯2211,由环状轭铁2213连接,直齿定子齿极铁芯2211外套设齿极线圈2212,齿极之间的环状轭铁2213套设轭铁线圈2214构成定子齿极构件2219,该构件沿轴向直线排列构成螺旋外定子齿极直线排列定子221,其内套设动子齿极321,动子齿极321是十字直齿齿极单元3211螺旋排列构成整体四螺旋动子。
实施例22:图22为halbach阵列四直齿外定子齿极螺旋排列电机122,定子为沿圆周均匀设置的直齿定子齿极铁芯2221,由环状轭铁2223连接,直齿定子齿极铁芯2221外套设齿极线圈2222,齿极之间的环状轭铁2223套设轭铁线圈2224构成定子齿极构件2229,该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺旋排列定子222,其内套设动子齿极322,动子齿极322是直齿齿极单元3221直线排列构成整体四直线动子,直齿齿极单元3221由环状动子轭铁3222连接。
实施例23:图23为halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机123,十字定子为沿圆周均匀设置的直齿定子齿极铁芯2231,由环状轭铁2233连接,直齿定子齿极铁芯2231外套设齿极线圈2232,齿极之间的环状轭铁2233套设轭铁线圈2234构成定子齿极构件2239,该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺旋排列定子223,其内套设动子齿极323,动子齿极323是十字直齿齿极单元3231直线排列构成整体四直线动子323。
实施例24:图24为halbach阵列四螺旋外定子齿极螺旋排列电机124,定子为沿圆周均匀设置的螺旋定子齿极铁芯2241,由环状轭铁2243连接,螺旋定子齿极铁芯2241外套设齿极线圈2242,齿极之间的环状轭铁2243套设轭铁线圈2244构成定子齿极构件2249,该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺旋排列定子224,其内套设动子齿极324,动子齿极324是螺旋齿极单元3241直线排列构成整体四直线动子,螺旋齿极单元3241由环状动子轭铁3242连接。
实施例25:图25为halbach阵列四螺旋外定子齿极直线排列电机125,定子为沿圆周均匀设置的螺旋定子齿极铁芯2251,由环状轭铁2253连接,螺旋定子齿极铁芯2251外套设齿极线圈2252,齿极之间的环状轭铁2253套设轭铁线圈2254构成定子齿极构件2259,该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺旋排列定子225,其内套设动子齿极325,动子齿极325是十字螺旋齿极单元3251直线排列构成整体四直线动子。
实施例26:图26为八螺旋外定子齿极螺旋排列电机126,定子为沿圆周均匀设置的螺旋定子齿极铁芯2251,由螺旋轭铁2263连接,螺旋定子齿极铁芯2251外套设齿极线圈2262,齿极之间的螺旋轭铁2263套设轭铁线圈2264构成定子齿极构件,该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺旋排列定子226,其内套设动子齿极326,动子齿极326是直齿齿极单元3261螺旋排列构成整体八螺旋动子。
实施例27:如图27所示,两个螺旋外定子齿极2271的轭部由环状导磁材料作为轭铁2273将其固定连接,螺旋外定子齿极2271套设齿极线圈2272,螺旋外定子齿极2271之间的轭铁2273上套设轭铁线圈2274,螺旋外定子齿极2271的轭部在旋转轴方向由直条状导磁材料作为直条轭铁2275再次连接。螺旋外定子齿极2271之间的直条状轭铁2275上套设直条轭铁线圈2276构成立体直条状螺旋齿极定子227,其内套设两个沿圆周相对设置的螺旋动子3271构成的双螺旋条状动子327,该两个螺旋动子条3271由支撑件3272支撑固定,构成立体直条状螺旋齿极定子电动机。
实施例28:如图28所示,两个螺旋外定子齿极2281的轭部由环状导磁材料作为轭铁2283将其固定连接,螺旋外定子齿极2281套设齿极线圈2282,螺旋外定子齿极2281之间的轭铁2283上套设轭铁线圈2284,螺旋外定子齿极2281的轭部在旋转轴方向由螺旋条状导磁材料作为螺旋条状轭铁2285再次连接,螺旋外定子齿极2281之间的螺旋条状轭铁2285上套设螺旋条状轭铁线圈2286构成立体螺旋条状螺旋齿极定子228,其内套设两个沿圆周相对设置的螺旋动子3281构成的双螺旋直条状动子328,该两个螺旋动子条3281由支撑件3282支撑固定,构成立体螺旋条状螺旋齿极定子电动机。
实施例29:如图29所示,两个螺旋齿极铁芯2291沿圆周相对设置,两个螺旋齿极铁芯2291的轭部由环状轭铁2293连接,螺旋齿极铁芯2291套设齿极线圈2292,螺旋齿极铁芯2291之间的轭铁2293轭铁线圈2294,构成halbach阵列螺旋齿极定子构件,halbach阵列螺旋齿极定子构件沿转轴方向螺旋排列,构成halbach阵列螺旋齿极螺旋排列定子229,其内设反向双螺旋齿极动子,构成halbach阵列螺旋齿极螺旋排列定子229内设反螺旋动子电动机,halbach阵列螺旋齿极螺旋排列的螺距为660mm,长度为330mm,反向双螺旋齿极动子的螺距为660mm,长度为330mm,只是螺距方向相反,这样三层halbach阵列螺旋齿极定子构件每次转动60°就能够保持持续旋转,六层相当于两个三层的halbach阵列螺旋齿极螺旋排列内反向螺旋电动机串联。
现有开关磁阻电动机调速系统的功率变换器、控制器、转子位置检测器等,通过适应性修改,就可以应用于本发明。
本专利公开的数值和数据,例如螺距、宽度、高度等仅仅是说明结构特征,不作为对本发明的限制性解释。
一种双向双螺杆泵电机,包括第一螺旋条状动子开关磁阻电机,所述第一螺旋条状动子开关磁阻电机的动子作为双螺杆泵的第一主动螺杆,该电机的环状定子侧开口部位与第一主动螺杆配合另一个螺杆,二者构成双向双螺杆泵电机,定子内部填充树脂,形成圆环内面。树脂不导磁,对电机的运行也没有影响,添加树脂的目的是为了使定子的内部适合螺杆的形状。双向双螺杆泵的两端设置有端盖1005,端盖1005上设置有与第一主动螺杆和另一个螺杆配合的孔,在两个端盖1005上分别设置有进油口和出油口。双向双螺杆泵电机的其余结构与现有的双螺杆泵结构相同。电机的动子上穿有输出轴1008。所述的双向是指电机可以作为马达和泵用。
所述另一个螺杆为第二螺旋条状动子开关磁阻电机的动子作为第二主动螺杆,第二螺旋条状动子开关磁阻电机对应侧开口使第一主动螺杆与第二主动螺杆啮合,即第二主动螺杆的螺旋方向与第一主动螺杆的螺旋方向相反。
所述另一螺杆为从动螺杆。
所述螺旋条状动子开关磁阻电机的齿极数为1-8齿极之一。
两个螺杆的端部设置有相互啮合的齿轮1009。
一种电动汽车,所述的双螺杆泵电机作为电动汽车的轮边电机,电机之间通过油路连接,使得电机之间能够通过双向双螺杆泵相互输送能量。双向双螺杆泵电机的输出轴与电动汽车的转动轴连接。
双向双螺杆泵电机为电动汽车的前驱、后驱或者四驱之一。
所述电动汽车电机之间的双向双螺杆泵通过油路串联连接,实现能量的相互输送,双向双螺杆泵之间的串联方式为:第一个电机的输出端通过油路与下一个电机的输入端连接,之后依次串联,最后一个电机的输出端通过油路与第一个电机的输入端连接;在两个电机之间油路上分支连接有储油罐和储能罐,储油罐上设置有与油路连接的进油管1000和出油管1001,储能罐上设置有与油路连接的蓄能管1002和释能管1003;以油路循环时前进的方向为前方,在与油管的接口上出油管1001设置在蓄能管1002的前方,释能管1003设置在进油管1000的前方,在进油管1000、出油管1001、蓄能管1002、释能管1003及与分支油路连接的油路上均设置有开关阀。图36为电机之间串联连接连接方式的示意图,图37为该种连接方式的油路循环示意图。
串联连接的双向双螺杆泵的油路循环方法为:
一、双向双螺杆泵正常工作状态,汽车正常运行时,双向双螺杆泵电机及电机连接之间的油路内是充满油的,液压油在各个电机之间的串联油路上循环,进油管1000、出油管1001、蓄能管1002和释能管1003上的开关阀都是关闭的,与分支油路连接的油路上开关阀打开;
在汽车刹车时,电机断电,储油罐的出油管1001和储能罐的蓄能管1002上的开关阀均打开,与分支油路连接的油路上的开关阀关闭,汽车惯性使电机作为油泵工作,输出的高压油进入到蓄能器中进行能量的储存,在油管中缺少的液压油由储油罐补给;
在汽车启动时,由于需要很大的动力,此时可以打开释能管1003和出油管1001上的开关阀,储能罐储存的能量释放出来,对电机作为马达提供启动动力,减少电机的用电量,若储能用尽,则由电机带动,油路中多余的液压油进入到储油罐中;
二、部分双向双螺杆泵出现故障断电时,其余电机之间循环的液压油带动该电机的螺杆旋转,实现能量补给。
前驱、后驱或者四驱包括各个双向双螺杆泵电机、高压油汇集器、蓄能器和储油罐,每个电机均设置有一个自循环油路1010,每个电机的输出端与高压油汇集器通过蓄能管1002连接,每个电机的输入端通过释能管1003与高压油汇集器连接,每个电机的输出端通过出油管1001与储油罐连接,每个电机的输入端通过进油管1000与储油罐连接,高压油汇集器与储能罐连接,在进油管1000、出油管1001、蓄能管1002、释能管1003、各个电机的自循环油路1010及高压集油管上均设置有开关阀。图38为该种电机之间连接方式的示意图,图39为该种连接方式的油路循环示意图。
高压油汇集器为一个腔体,所有与高压油汇集器连通的管道上的开关阀打开时,流入高压油汇集器中的液压油在高压油汇集器中汇集,之后由高压油汇集器进行分流。
油路之间的循环方法为:
一、双向双螺杆泵正常工作状态,各个电机及相连的各个油管中均是充满油的;
汽车正常运行时,各个电机的自循环油路上的开关阀打开,其余的开关阀关闭,各个电机均通过各自的循环回路正常运行;
在汽车行走过程中刹车时,电机断电,储油罐与各个电机连接的进油管1000上的开关阀打开,各个电机与高压油汇集器连接的蓄能管1002上的开关阀打开,高压油汇集器与储能罐连接的油路上的开关阀打开,其余的连接通路上的开关阀均关闭;此时,汽车在惯性的作用下继续行走,使电机作为油泵工作,输出的高压油经高压油汇集器进入到储能罐中,油管中缺少的油从油罐中补给;
在汽车启动时,由于需要很大的动力,储能罐与高压油汇集器连通,高压油汇集器与各个电机连接的释能管上的开关阀打开,各个电机与储油罐连接的出油管1001上的开关阀打开,储能罐中的能量释放出来,对电机作为马达提供启动动力,减少电机的用电量,若储能用尽,则由各个电机单独循环带动,油路中多余的液压油进入到储油罐中;
二、部分双向双螺杆泵出现故障断电时,其余电机与高压油集油器连接的蓄能管1002上的开关阀打开,与储油罐连接的进油管1000上的开关阀打开,高压油集油器与故障电机连接的释能管1003上的开关阀打开,故障电机的出油管1001与储油罐连通,若高压油集油器中的压力低于故障电机所需的压力,高压油集油器与储能罐连通,储能罐释放压力进行能量补充,若高压油集油器中的压力高于故障电机所需的压力,高压油集油器与储能罐连通,储能罐进行蓄能。
电机包括与定子配合的电机外壳1004,在电机外壳1004的两端设置有端盖1005,端盖1005上设置有与输出轴1008配合的孔,端盖1005上还设置有与油管连接的进油口和出油口。两个螺杆轴上的齿轮1009设置在端盖1005的外侧,在齿轮1009外侧套设有齿轮箱1006。在电机外壳1004上设置有支座1007,支座1007用于安装固定电机。
如图34所示,电机外壳1004的一侧设置有定子,一个螺旋动子作为主动轴,另一个螺旋动子作为从动轴,如图33、图35所示,电机外壳1004内均布有定子,两个螺旋动子均作为主动轴。
图35中定子为4个齿极,动子为4个齿极。
一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,包括三螺杆泵,所述三螺杆泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子开关磁阻电机的螺旋动子,该螺旋动子对应的三螺杆泵的衬套,为螺旋动子开关磁阻电机的定子构成的定子衬套,螺旋动子与定子衬套构成螺旋动子开关磁阻电机。所述定子衬套,为螺旋动子开关磁阻电机的定子的齿极之间的间隙填充树脂,例如环氧树脂,当然也可以是其它耐油树脂,构成定子衬套,如图47-48所示。
所述三个螺杆之间设同步齿轮。
所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。
所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹。
所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子,则中间螺杆为主动螺杆。
所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子,则两边两个螺杆为主动螺杆。
所述三个螺杆均为螺旋动子,三个螺杆均为主动螺杆。
所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步齿轮设置在螺杆与衬套组成的工作腔之外,这样能够防止摩擦产生的金属屑吸附在螺旋动子及定子衬套上。
一种电动汽车,所述的一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵作为电动汽车的轮边电机,轮边电机之间通过油路连通,使得轮边电机之间能够通过油路相互输送能量。
所述轮边电机为电动汽车的前驱或者后驱,前驱或者后驱的两个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通;通过阀门控制,使得①两个轮边电机并联之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联。在刹车时,复合泵中流出的高压油进入到储能罐中,复合泵中缺失的液压油由储油罐提供,在启动或者加速时,若储能罐中有储能,储能罐中的液压油释放到复合泵中提供能量,多余的液压油进入到储油罐中,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;②两个轮边电机串联之后,两端分别与储能罐和储油罐再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;③两个轮边电机循环串联,即两个轮边电机首尾均相连。
所述轮边电机为四驱电动汽车的轮边电机,四个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通,通过阀门控制,使得①四个轮边电机并联并构成循环,与储油罐和储能罐断开,如图40所示,图40-45中的粗实线为液压油流通的油路,细实线为液压油不流通的油路,方框表示轮边电机,箭头为液压油的流向;②任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联并构成循环,与储油罐和储能罐断开,如图41所示;③四个轮边电机构成桥式通路并构成循环,与储油罐和储能罐断开,所述的桥式通路是指:把四个轮边电机分为两组,相邻的两个轮边电机为一组,每组轮边电机内的两个轮边电机并联,两组轮边电机之间串联,如图42所示;④四个轮边电机串联或者任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联或者四个轮边电机构成桥式通路之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能,如图43-46所示,图43中显示的是在刹车时,复合泵产生的高压油进入到储能罐中进行储能,复合泵中确实的液压油由储油罐补充,图44中显示的是在启动或者加速时,储能罐释放能量,多余的液压油进入到储油罐中。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,包括三螺杆泵,其特征在于:所述三螺杆泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子开关磁阻电机的螺旋动子,该螺旋动子对应的三螺杆泵的衬套,为螺旋动子开关磁阻电机的定子构成的定子衬套,螺旋动子与定子衬套构成螺旋动子开关磁阻电机。
2.如权利要求1所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述三个螺杆之间设同步齿轮。
3.如权利要求1所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。
4.如权利要求2所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹。
5.如权利要求4所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子,则中间螺杆为主动螺杆。
6.如权利要求4所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子,则两边两个螺杆为主动螺杆。
7.如权利要求4所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述三个螺杆均为螺旋动子,三个螺杆均为主动螺杆。
8.如权利要求1-7之一所述的三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵,其特征在于:所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步齿轮设置在螺杆与衬套组成的工作腔之外。
9.应用权利要求1-8中任一权利要求所述三螺杆泵与螺旋动子开关磁阻电机的复合泵的电动汽车,其特征在于:所述的复合泵作为电动汽车的轮边电机,轮边电机之间通过油路连通,使得轮边电机之间能够通过油路相互输送能量。
10.如权利要求9所述的电动汽车,其特征在于:所述轮边电机为电动汽车的前驱或者后驱,前驱或者后驱的两个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通;通过阀门控制,使得两个轮边电机并联之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;两个轮边电机串联之后,两端分别与储能罐和储油罐再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能;两个轮边电机循环串联,即两个轮边电机首尾均相连。
11.如权利要求9所述的电动汽车,其特征在于:所述轮边电机为四驱电动汽车的轮边电机,四个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通,通过阀门控制,使得四个轮边电机并联并构成循环,与储油罐和储能罐断开;任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联并构成循环,与储油罐和储能罐断开;四个轮边电机构成桥式通路并构成循环,与储油罐和储能罐断开;四个轮边电机串联或者任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联或者四个轮边电机构成桥式通路之后,置于储油罐和储能罐之间,三者再串联,使得刹车时储能,启动或者加速时释放储能。
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