CN205663867U - 异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，将异步电机与电磁直驱式变速器高度集成，采用同一根轴作为驱动轴，可以提高系统的结构紧凑性和动力传递效率；集成后的系统可以充分发挥异步电机适应性强的工作特性，使系统可以在不同工况下平稳工作；异步电机和电磁直驱变速器电路均由“电—磁—力”原理提供电流，控制系统工作的实质即为控制装置内部的电流，使控制更加精准高效。本实用新型适用于汽车动力系统技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域时，将有效增加车辆的续航里程数，且为车辆的安全运行和智能汽车的高效运行奠定了较好的技术基础。本实用新型推广应用后，将较大程度地降低驱动装置能耗，进而带来较大的经济效益。

Description

异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统

技术领域

本实用新型涉及汽车动力系统技术领域，更具体地说，涉及一种异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统。

背景技术

《2016政府工作报告》中明确提出，大力发展和推广以电动汽车为主的新能源汽车，开发高效节能的适用于电动汽车的动力系统将成为电动汽车研究的主要问题之一。目前电动汽车的动力系统大部分还是电机输出的动力通过变速器进行减速增扭，再将动力传输到车轮。本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，缩短动力传输路径，提高汽车的传动效率，并且能够有效缩小动力系统的体积，进而实现动力系统乃至电动汽车的整车优化，进而提升能源利用率和整车结构紧凑性。

目前，电机与变速器集成的技术研究已经开始，大部分是将电机轴同时作为变速器的动力输入轴，利用传统的换挡机构进行换挡，降低了动力系统和传动系统的设计与制造成本，并且提高了传动效率，但这些技术的集成度不足，尚有较大的提升空间。

本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，将异步电机与电磁直线执行器直接驱动接合套运动实现换挡的电磁直驱式变速器高度集成。采用同一根轴作为驱动轴，在电机内部完成换挡后输出动力，可以提高系统的结构紧凑性和动力传递效率。同时，异步电机结构简单，制造成本低，工作效率高，工作稳定性好，能够保证集成后的动力系统具有较大的适用性。

发明内容

本实用新型所述的一种异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，其目的在于：将电磁直驱技术运用到自动变速器中，可以提高换挡过程中的效率，电磁直驱装置代替换挡操纵机构，也使变速器整体结构更加紧凑。将变速器集成到异步电机中，能够提高动力体统的工作效率，减小结构尺寸，降低能耗，提高能源利用率；异步电机的工作特性可以保证集成后的动力系统具有较强的工作适应性。集成化的动力系统控制精度更好，协调性能更强，具有较好的研究和使用价值。

异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，包括：壳体、第一传动轴、异步电机、第一隔磁环、电磁直驱变速器、第二传动轴、常啮合齿轮副和动力输出轴；所述异步电机包括异步电机定子绕组、异步电机定子铁芯、转子铁芯和笼型转子绕组；所述电磁直驱变速器包括一挡啮合齿轮副、第二隔磁环、花键毂、接合套、电磁直线执行器动子、电磁直线执行器定子、第三隔磁环和二挡啮合齿轮副。其特征在于：

所述异步电机为鼠笼型异步电机；所述异步电机定子绕组、异步电机定子铁芯、第一隔磁环、第二隔磁环、电磁直线执行器定子和第三隔磁环固定在壳体上；所述转子铁芯、笼型转子绕组、花键毂固定在第一传动轴上；所述一挡啮合齿轮副和二挡啮合齿轮副空套在第一传动轴上，且固定于第二传动轴上；所述常啮合齿轮副同时固定于第二传动轴和动力输出轴上；所述接合套仅有沿第一传动轴轴线方向自由度，且与花键毂相连，且接合套上空套有电磁直线执行器动子；

共同驱动第一传动轴的异步电机和电磁直驱变速器集成于壳体中，所述异步电机和电磁直驱变速器之间设有防止电磁干扰的第一隔磁环；所述电磁直线执行器定子两边设有防止漏磁的第二隔磁环和第三隔磁环。

所述电磁直驱变速器不包含换挡拨叉、换挡拨叉轴、换挡拨指和换挡轴等选换挡执行机构，而是通过电磁直线执行器直接驱动接合套完成自动换挡。

所述电磁直线执行器动子为动圈式结构。

所述异步电机定子绕组、笼型转子绕组和电磁直线执行器动子与电源之间采用无线电力传输技术。

本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，将异步电机与电磁直驱式变速器高度集成，具有结构紧凑、工作效率高、控制精确度高的优点，运用在电动汽车上能够达到高效节能、一体化控制的效果；集成后的系统可以充分发挥异步电机适应性强的工作特性，使系统可以在不同工况下平稳工作；用于对挡位数要求较少的电动汽车动力系统时，将最大程度简化动力系统结构、提高传动效率；电磁直驱变速器利用电磁感应原理，由电磁直线执行器动子直接驱接合套做直线运动完成换挡，取消拨叉等选换挡装置，使装置结构更加紧凑，能源利用率高；异步电机和电磁直驱变速器电路均由“电—磁—力”原理提供电流，控制系统工作的实质即为控制装置内部的电流，使控制更加精准高效。

本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统适用于汽车动力系统技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域时，将有效增加车辆的续航里程数，且为车辆的安全运行和智能汽车的高效运行奠定了较好的技术基础。本实用新型投入实际生产之后，将提高车辆的能源利用率，带来较大的经济效益。

附图说明

图1 为本实用新型的一种异步电机与双速自动变速器集成动力系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，包括：壳体1、第一传动轴2、异步电机3、第一隔磁环4、电磁直驱变速器5、第二传动轴6、常啮合齿轮副7和动力输出轴8；异步电机3包括异步电机定子绕组31、异步电机定子铁芯32、转子铁芯33和笼型转子绕组34；电磁直驱变速器5包括一挡啮合齿轮副51、第二隔磁环52、花键毂53、接合套54、电磁直线执行器动子55、电磁直线执行器定子56、第三隔磁环57和二挡啮合齿轮副58。其特征在于：

异步电机3为鼠笼型异步电机；异步电机定子绕组31、异步电机定子铁芯32、第一隔磁环4、第二隔磁环52、电磁直线执行器定子56和第三隔磁环57固定在壳体1上；异步电机转子铁芯33、笼型转子绕组34、花键毂53固定在第一传动轴2上；一挡啮合齿轮副51和二挡啮合齿轮副58空套在第一传动轴2上，且固定于第二传动轴6上；常啮合齿轮副7同时固定于第二传动轴6和动力输出轴8上；接合套54仅有沿第一传动轴轴线方向自由度，且与花键毂53相连，且接合套54上空套有电磁直线执行器动子55；

共同驱动第一传动轴2的异步电机3和电磁直驱变速器5集成与壳体1中，异步电机3和电磁直驱变速器5之间设有防止电磁干扰的第一隔磁环4；电磁直线执行器定子56两边设有防止漏磁的第二隔磁环52和第三隔磁环57。

本实用新型的进一步优选方案是：

电磁直驱变速器5不包含换挡拨叉、换挡拨叉轴、换挡拨指和换挡轴等选换挡执行机构，而是通过电磁直线执行器动子55直接驱动接合套54完成自动换挡。

电磁直线执行器动子55为动圈式结构。

异步电机定子绕组31、笼型转子绕组34和电磁直线执行器动子55与电源之间采用无线电力传输技术。

本实用新型的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，如图1所示，异步电机定子绕组31和异步电机定子铁芯32利用“电—磁—力”原理使转子铁芯33产生旋转力矩，带动第一传动轴2旋转；电磁直线执行器动子55利用“电—磁—力”原理与电磁直线执行器定子56相互作用，产生直线运动，直接驱动接合套54沿第一传动轴2轴线方向运动，完成换挡；接合套54位于中间位置时为空挡，与一挡啮合齿轮副51和二挡啮合齿轮副58啮合时分别为一挡和二挡；当电磁直驱变速器5处于挂挡状态时，动力依次通过第二传动轴6、常啮合齿轮副7，由动力输出轴8输出。在异步电机3与电磁直驱变速器5之间设有第一隔磁环4，用于避免电磁干扰；在电磁直线执行器定子56两侧设有第二隔磁环52和第三隔磁环57，防止漏磁。异步电机3和电磁直驱变速器5电路均由“电—磁—力”原理提供电流，控制系统工作的实质即为控制装置内部的电流，使控制更加精准高效；运用于纯电动汽车技术领域时，能够有效增加车辆的续航里程，提高车辆行驶安全性，为智能汽车的高效运行奠定基础。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，包括：壳体（1）、第一传动轴（2）、异步电机（3）、第一隔磁环（4）、电磁直驱变速器（5）、第二传动轴（6）、常啮合齿轮副（7）和动力输出轴（8）；所述异步电机（3）包括异步电机定子绕组（31）、异步电机定子铁芯（32）、转子铁芯（33）和笼型转子绕组（34）；所述电磁直驱变速器（5）包括一挡啮合齿轮副（51）、第二隔磁环（52）、花键毂（53）、接合套（54）、电磁直线执行器动子（55）、电磁直线执行器定子（56）、第三隔磁环（57）和二挡啮合齿轮副（58），其特征在于：

所述异步电机（3）为鼠笼型异步电机；所述异步电机定子绕组（31）、异步电机定子铁芯（32）、第一隔磁环（4）、第二隔磁环（52）、电磁直线执行器定子（56）和第三隔磁环（57）固定在壳体（1）上；所述转子铁芯（33）、笼型转子绕组（34）、花键毂（53）固定在第一传动轴（2）上；所述一挡啮合齿轮副（51）和二挡啮合齿轮副（58）空套在第一传动轴（2）上，且固定于第二传动轴（6）上；所述常啮合齿轮副（7）同时固定于第二传动轴（6）和动力输出轴（8）上；所述接合套（54）仅有沿第一传动轴轴线方向自由度，且与花键毂（53）相连，且接合套（54）上空套有电磁直线执行器动子（55）；共同驱动第一传动轴（2）的异步电机（3）和电磁直驱变速器（5）集成于壳体（1）中，所述异步电机（3）和电磁直驱变速器（5）之间设有防止电磁干扰的第一隔磁环（4）；所述电磁直线执行器定子（56）两边设有防止漏磁的第二隔磁环（52）和第三隔磁环（57）。

2.根据权利要求1所述的异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统，其特征在于：所述电磁直线执行器动子（55）为动圈式结构。

3.根据权利要求1或2所述的异步电机与双速电磁直驱变速器动力集成系统，其特征在于：所述异步电机定子绕组（31）、笼型转子绕组（34）和电磁直线执行器动子（55）与电源之间采用无线电力传输技术。