DE2928770A1 - Torque converter for vehicles - has armatures of generator and motor combined as one unit in cylindrical housing - Google Patents
Torque converter for vehicles - has armatures of generator and motor combined as one unit in cylindrical housingInfo
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Abstract
Description
Elektrischer Drehmomentwandler, insbesondere für KraftfahrzeugeElectric torque converter, in particular for motor vehicles
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehmomentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric torque converter, in particular for motor vehicles, according to the preamble of claim 1.
Ein Problem, das sich bei zahlreichen Antriebssystemen stellt, liegt darin, daß die Antriebsquelle, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, höhere Leistungen nur bei höheren Drehzahlen liefert, während das angetriebene System, beispielsweise das Fahrzeug, zu seinem Vortrieb hohe Leistungen je nach den Fahrbedingungen bei geringen oder bei höheren Geschwindigkeiten benötigt.One problem that arises with numerous drive systems is in that the drive source, for example an internal combustion engine, higher powers only delivers at higher speeds while the driven system, for example the vehicle contributes high performance to its propulsion depending on the driving conditions required at low or higher speeds.
Mechanische Schaltgetriebe lassen nur eine stufenweise Wandlung des Drehmoments zu.Mechanical gearboxes only allow the Torque to.
Es wurde daher immer wieder versucht, mittels Hydraulikfluid arbeitende Wandler oder elektrische Wandler zu schaffen, die bei möglichst geringen Leistungsverlusten eine stufeniose Drehmomentwandlung ermöglichen. Solche stufenlosen Drehmomentwandler erlauben, die Antriebsquelle, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, weitgehend in demjenigen Betriebsbereich zu betreiben, in dem die Antriebsquelle ihre Leistung mit möglichst hohem Wirkungsgrad, d.h. geringem Primärenergieverbrauch, erzeugt. In solchen stufenlos arbeitenden Drehmomentwandlern liege abnrt' ein bedeutendes Potential zur Kraftstoffersparnis.Attempts have therefore been made again and again to work by means of hydraulic fluid To create converters or electrical converters with the lowest possible power losses enable stepless torque conversion. Such continuously variable torque converters allow the drive source, for example an internal combustion engine, largely to operate in the operating range in which the drive source can deliver its power with the highest possible degree of efficiency, i.e. low primary energy consumption. In such continuously variable torque converters are wrong ' a significant potential for fuel economy.
Mit Hydraulikfluid arbeitende Wandler haben im allgemeinen nur innerhalb eines recht begrenzten übersetzungsbereiches einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad. Außerhalb dieses übersetzungsbereiches werden die durch die Verwirbelung des Hydraulikfluids bedingten Verluste zu groß.Hydraulic fluid converters generally only have within a very limited translation range a satisfactory efficiency. Outside this transmission range, the turbulence of the hydraulic fluid conditional losses too great.
Elektrische Drehmomentwandler konnten sich bisher insbesondere im Personenkraftwagen nur begrenzt durchsetzen, da sie verhältnismäßig schwer bauen und einen hohen schaltungstechnischen Aufwand erfordern.Electric torque converters have so far been particularly successful in Passenger cars only prevail to a limited extent because they are relatively difficult to build and require a high level of circuit complexity.
Bei einem bekannten gattungsgemäßen Drehmomentwandler (DE-PS 360 511) beispielsweise sind der Generator und der Elektromotor räumlich voneinander getrennt und über eine Welle verbunden, auf der der Generatoranker und der Motoranker angebracht sind.In a known generic torque converter (DE-PS 360 511) for example, the generator and the electric motor are spatially separated from one another and connected by a shaft on which the generator armature and the motor armature are attached are.
Insgesamt besteht der bekannte Drehmomentwandler somit letztendlich aus zwei in ihrem Aufbau ähnlichen Baugruppen, von denen eine als Generator arbeitet und den Strom für die andere, den Elektromotor, erzeugt.Overall, the known torque converter thus ultimately exists from two assemblies that are similar in structure, one of which works as a generator and generates the electricity for the other, the electric motor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Drehmomentwandler derart weiterzubilden, daß er in seinem Aufbau und in seiner Schaltung vereinfacht ist.The invention is based on the object of a generic torque converter in such a way that it simplifies its structure and its circuitry is.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist nur ein einziger Anker vorgesehen, der sowohl den Generatoranker als auch den Motoranker bildet. Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler ist dadurch wesentlich kompakter und damit gewichtsgünstiger ausgebildet als die bisher bekannten elektrischen Drehmomentwandler. Weiter sind die ohmschen Widerstände im Anker und die ohmschen Verluste durch Minimierung der Leitungslängen besonders niedrig. Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler kommt, wenn die Ankerwicklungen mit von außen zugeführtem Strom gespeist werden sollen, entsprechend mit lediglich einem Kollektor aus.In the torque converter according to the invention, there is only a single anchor provided, which forms both the generator armature and the motor armature. The inventive As a result, the torque converter is designed to be much more compact and therefore more economical than the previously known electric torque converters. Next are the ohmic ones Resistances in the armature and the ohmic losses by minimizing the cable lengths particularly low. The torque converter according to the invention comes when the armature windings are to be fed with electricity supplied from the outside, accordingly with only a collector.
Zur Wirkungsweise ist wichtig: Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird nur ein Teil der übertragenen Leistung elektrisch umgewandelt. Bei Stillstand des Ankers sind es 100 %, bei gleicher Drehzahl von Läufer und Anker 0 %, im praktischen Einsatz ca. 30 %. Der Rest wird als Reaktionsmoment magnetisch ohne Energieumwandlung und damit ohne Verluste übertragen. Der übertragungswirkungsgrad des Drehmomentwandlers setzt sich entsprechend günstig zusammen.The following is important for the mode of operation: With the arrangement according to the invention only part of the transmitted power is converted electrically. At a standstill of the armature it is 100%, at the same speed of rotor and armature 0%, in practice Use approx. 30%. The rest becomes magnetic as a moment of reaction without any energy conversion and thus transmitted without losses. The transmission efficiency of the torque converter is composed accordingly favorably.
W (EL EL + mit q W = Wandlerwirkungsgrad EL = Elektrischer Umwandlungswirkungsgrad # EL = Anteil der elektrisch umgewandelten Leistung Magn = Anteil der magnetisch übertragenen Leistung Im Mittel gilt zum Beispiel: V W = 0,8 0,3 - 0,7 = 0,24 + 0,7 = 0,94 Zur Ausführung des Ankers ergeben sich drei Möglichkeiten: Der Anker kann als massiver Zylinder (Walze) ausgeführt sein. W (EL EL + with q W = converter efficiency EL = electrical conversion efficiency # EL = proportion of the electrically converted power Magn = proportion of the magnetically transferred power On average, for example: V W = 0.8 0.3 - 0.7 = 0.24 + 0.7 = 0.94 There are three options for designing the anchor: The anchor can be designed as a solid cylinder (roller).
Läufer und Ständer wirken dann radial von außen und sind axial nebeneinander angeordnet.The rotor and stator then act radially from the outside and are axially next to one another arranged.
Der Anker kann auch als Rohr ausgeführt sein. Läufer und Ständer wirken dann radial von innen und von außen auf den Anker.The anchor can also be designed as a tube. Runner and stand work then radially from the inside and from the outside onto the armature.
Der Anspruch 2 kennzeichnet die beiden letztgenannten Ausführungsformen des Drehmomentwandlers.Claim 2 characterizes the two last-mentioned embodiments of the torque converter.
In einer abgeänderten Ausführungsform kann der Anker auch als Scheibe ausgeführt sein, wobei Läufer und Ständer dann axial von beiden Seiten her auf den Anker wirken.In a modified embodiment, the anchor can also be used as a disk be executed, the rotor and stator then axially from both sides on the Anchors work.
Die im Anspruch 3 gekennzeichnete Ausführungsform des Drehmomentwandlers hat den Vorteil, daß sie schaltungstechnisch besonders einfach beherrschbar ist.The embodiment of the torque converter characterized in claim 3 has the advantage that it is particularly easy to control in terms of circuitry.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird erreicht, daß Läufer und Anker weitgehend synchron drehen.With the features of claim 4 it is achieved that rotor and armature Rotate largely synchronously.
Der Anspruch 5 kennzeichnet eine besonders einfache Ausführungsform des Drehmomentwandlers, die sich dadurch auszeichnet, daß der Anker ohne jeden Kollektor auskommt.Claim 5 characterizes a particularly simple embodiment of the torque converter, which is characterized by the fact that the armature has no collector gets by.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird erreicht, daß der Ständer keine eigene Stromquelle benötigt.With the features of claim 6 it is achieved that the stand no own power source required.
Der Anspruch 7 kennzeichnet die grundsätzliche Schaltung, die zum Wandeln bei der Ausführungsform des Drehmomentwandlers gemäß Anspruch 6 verwendet wird.Claim 7 characterizes the basic circuit that is used for Converting used in the embodiment of the torque converter according to claim 6 will.
Einen Überblick über die Gestaltungsmöglichkeiten des Drehmomentwandlers
mit Walzenanker zeigt die nachfolgende Variationsmatrix abhängig von den drei Wicklungsarten
S = Standardwicklung K = Kurzschlußwicklung P = Permanentmagnetfelder
Sie sind daher Inhalt von Unteransprüchen. They are therefore the content of subclaims.
Der erfindungsgemäße Drehmomentwander ist besonders gut für den Einbau in Kraftfahrzeuge geeignet, da er geringes Gewicht hat und mit hohem Wirkungsgrad arbeitet Der erzielbare hohe Wandlerbereich, die Veränderung des übersetzungsverhältnisses ohne Unterbrechung des Kraftflusses zwischen Brennkraftmaschine und angetriebenen Rädern sowie die einfache Steuerbarkeit des Drehmomentwandlers sind wichtige Voraussetzungen dafür, daß die Brennkraftmaschine weitgehend im günstigsten Wirkungsbradbereich betrieben werden kann, d.h., daß eine deutliche Absenkung des Kraftstoffverbrauches erzielt werden kann.The torque converter according to the invention is particularly good for installation suitable in motor vehicles because it is lightweight and highly efficient works The achievable high converter range, the change in the transmission ratio without interrupting the power flow between the internal combustion engine and the driven one Wheels and the easy controllability of the torque converter are important prerequisites for the fact that the internal combustion engine is largely in the most favorable effective range can be operated, i.e. that a significant reduction in fuel consumption can be achieved.
Mit dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist ein eigener Anlasser zum Anlassen der Brennkraftmaschine und - bei entsprechendem Schaltungsaufwand - ein eigener Bordnetzgenerator überflüssig.The torque converter according to the invention has its own starter for starting the internal combustion engine and - with appropriate circuit complexity - a separate on-board power supply generator is superfluous.
Im folgenden werden zwei vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drehmomeritwandlers anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The following are two advantageous embodiments of the invention Torque converter based on schematic drawings, for example, and with others Details explained.
Es stellen dar: Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 verschiedene Schaltungen der Ausführungsform gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform und Fig. 4 ein Schaltbild der Ausführungsform gemäß Fig. 3.The figures show: FIG. 1 a cross section of a first embodiment, FIG. 2 shows different circuits of the embodiment according to FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section a further embodiment and FIG. 4 shows a circuit diagram of the embodiment according to Fig. 3.
Gemäß Fig. 1 ist innerhalb eines Gehäuses 10 ein Läufer 12 angeordnet, der bei 14 im Gehäuse gelagert ist und einen Antriebsflansch 16 aufweist, über den er mit einer Brennkraftmaschine drehfest kuppelbar ist. Eine Läuferwicklung 18 ist über Schleifringe20 und Kontakte 22 mit Strom beaufschlagbar.According to FIG. 1, a rotor 12 is arranged within a housing 10, which is mounted at 14 in the housing and has a drive flange 16 through which it can be coupled non-rotatably to an internal combustion engine. A rotor winding 18 is Can be charged with current via slip rings 20 and contacts 22.
Innerhalb des von der Läuferwicklung 18 erzeugten Magnetfeldes befindet sich eine Hälfte eines Ankers 24, welcher bei 26 in dem Läufer und bei 28 im Gehäuse 10 gelagert ist Der Läufer weist einen Abtriebsflansch 30 auf, der drehfest mit angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeuges verbindbar ist. Die Ankerwicklung 32 ist über einen Kollektor 34 und damit zusammenwirkende, im Gehäuse 10 angeordnete Kontakte 36 mit Strom beaufschlagbar.Located within the magnetic field generated by the rotor winding 18 one half of an armature 24, which at 26 in the rotor and at 28 in the housing 10 is mounted The rotor has an output flange 30, which rotates with driven wheels of the motor vehicle is connectable. The armature winding 32 is Via a collector 34 and contacts arranged in the housing 10 and interacting therewith 36 can be charged with electricity.
Der außerhalb der Läuferwicklung 18 befindliche Teil des Ankers 24 rotiert innerhalb einer Ständerwicklung 38, welche im Gehäuse 10 angeordnet ist.That part of the armature 24 that is located outside of the rotor winding 18 rotates within a stator winding 38 which is arranged in the housing 10.
Die Funktion des beschriebenen Drehmomentwandlers ist folgende: a) Anlassen (Fig. 2a) Die Läuferwicklung 18 ist kurzgeschlossen. Die Ankerwicklung 32 und die Ständerwicklung 38 sind in Reihe an eine Batterie 40 angeschlossen. Nach dem Einschalten läuft der Anker 24 zunächst unbelastet hoch und nimmt den Läufer 12 dann mit.The function of the described torque converter is as follows: a) Starting (Fig. 2a) The rotor winding 18 is short-circuited. The armature winding 32 and the stator winding 38 are connected in series to a battery 40. To When switched on, the armature 24 initially runs up unloaded and takes the rotor 12 then with.
Dieser Ablauf ist vorteilhaft für die Auslegung, da keine hohen Einschaltströuie auftreten. This sequence is advantageous for the design, since there are no high inrush currents appear.
b) Leerlauf (Fig. 2b) Die Läuferwicklung 18, die Ankerwicklung 32 und die Ständerwicklung 38 sind offen. Läufer 12 und Anker 24 beeinflussen sich lediglich über ihre Restmagnetisierung. Der Leerlauf des Motors erfolgt weitgehend lastfrei.b) Idle (Fig. 2b) The rotor winding 18, the armature winding 32 and the stator winding 38 are open. Runner 12 and anchor 24 influence each other only about their residual magnetization. The engine is largely idling unencumbered.
c) Drehmoment-Wandeln (Fig. 2c) Die Läuferwicklung 18 ist über einen Stromregler 42 an die Batterie 40 angeschlossen. Die Ankerwicklung 32 und die Ständerwicklung 38 sind in Reihe geschaltet, wobei ein zwischen ihnen vorgesehener Stellwiderstand 44 auf 0 gestellt ist.c) Torque conversion (Fig. 2c) The rotor winding 18 is a Current regulator 42 connected to battery 40. The armature winding 32 and the stator winding 38 are connected in series with a variable resistor provided between them 44 is set to 0.
Der von der Brer.nkraftmaschine angetriebene Läufer 12 rotiert mit höherer Drehzahl als der Anker 24. In der Ankerwicklung 32 wird daher ein Wechselstrom induziert, welcher über den Kollektor 34 und die Kontakte 36 (Fig. 1) phasenrichtig der Ständerwicklung 38 zugeführt wird. Die Ständerwicklung 38 und der Anker 24 mit der Ankerwicklung 32 bilden einen Reihenschluß-Wechselstrommotor und wirken daher drehmomenterhöhend. Je größer der Schlupf zwischen Läufer 12 und Anker 24, um so größer ist die dem Reihenschluß-Wechselstrommotor zugeführte elektrische Energie. The rotor 12 driven by the Brer.nkraftmaschine rotates with it higher speed than the armature 24. In the armature winding 32 is therefore an alternating current induced, which is in phase via the collector 34 and the contacts 36 (FIG. 1) the stator winding 38 is supplied. The stator winding 38 and the armature 24 with the armature winding 32 form a series AC motor and therefore act increasing torque. The greater the slip between rotor 12 and armature 24, the more so the electrical energy supplied to the series AC motor is greater.
Die Anpassung des Drehmomentwandlers an die Charakteristik des Verbrennungsmotors erfolgt über die Regelung der Erregung der Läuferwicklung 18 mit Hilfe des Stromreglers 16. The adaptation of the torque converter to the characteristics of the internal combustion engine takes place by regulating the excitation of the rotor winding 18 with the aid of the current regulator 16.
d) Kuppeln von Läufer und Anker (Fig. 2d) Läuferwicklung 18 und Ankerwicklung 32 werden in Reihe kurz geschlossen, die Ständerwicklung 38 bleibt offen. Bei kleinem Schlupf ergeben sich dadurch hohe Ströme mit starken Magnetfeldern in der Läuferwicklung 18 und der Ankerwicklung 32, wodurch ein schlupfarmer Betrieb ohne jedwelche Hilfsenergie erzielt wird. Die offene Ständerwicklung 38 ist ohne Einfluß auf den Anker 24.d) Coupling of rotor and armature (Fig. 2d) rotor winding 18 and armature winding 32 are short-circuited in series, the stator winding 38 remains open. With small This results in high currents with strong slippage Magnetic fields in the rotor winding 18 and the armature winding 32, whereby a low-slip operation is achieved without any auxiliary energy. The open stator winding 38 is without Influence on the anchor 24.
e) Bremsen (Fig. 2e) Die Ankerwicklung 32 und die Ständerwicklung 38 werden in Reihe mit dem Stellwiderstand 44 kurz geschlossen. Die Läuferwicklung 18 ist offen, so daß keine Rückwirkung zwischen Anker 24 und Läufer 12 besteht.e) Braking (Fig. 2e) The armature winding 32 and the stator winding 38 are short-circuited in series with the variable resistor 44. The rotor winding 18 is open so that there is no reaction between armature 24 and rotor 12.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Drehmomentwandlers in Drehstromschaltung mit Walzenanker. Fig. 3 shows an embodiment of the torque converter in a three-phase circuit with roller anchor.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Läufer 12' mit Permanentmagnetisierung durch Permanentmagneten 50 verwendet. In this embodiment, a rotor 12 'is used with permanent magnetization used by permanent magnets 50.
Der Anker 24' dieser Ausführungsform trägt eine als Kurzschlußkäfig ausgeführte Ankerwicklung 32'. Ansonsten entspricht die Anordnung der Anordnung gemäß Fig. 1. The armature 24 'of this embodiment carries a short-circuit cage executed armature winding 32 '. Otherwise the arrangement corresponds to the arrangement according to FIG. 1.
Die Funktion ist folgende: Das Feld des Läufers 12' kann bei dieser Ausführungsform nicht zur Regelung beeinflußt werden. Beim Kurzschlußanker 24' kann ebenfalls nicht unmittelbar zur Regelung eingegriffen werden. The function is as follows: The field of the runner 12 'can with this Embodiment can not be influenced for regulation. When the short-circuit anchor 24 'can neither can be directly intervened to regulate.
Direkt kann nur die ruhende Ständerwicklung 38 beschaltet werden, deren Wirkung auf den Anker zur Regelung verwendet werden muß. Um diese Regelaufgabe zu lösen, ist die Ständerwicklung 38' so ausgeführt, daß sich bei entsprechendem Strom durch die Ständerwicklung 38' ein magnetisches Drehfeld ausbildet. Only the stationary stator winding 38 can be connected directly, their effect on the anchor is used for regulation must become. To solve this control task, the stator winding 38 'is designed so that with a corresponding current through the stator winding 38 ', a rotating magnetic field trains.
Dies kann mit einer herkömmlichen drei-phasigen Drehstromwicklung erreicht werden, aber auch, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, dadurch, daß der durch die Ständerwicklung 38' fließende Drehstrom selbst erregt wird: Die drei-phasige Ständerwicklung 38' ist niederohmig ausgeführt. Jede Phase X, Y undZ (Fig.4) wird so durch einen elektronischen Schalter 52, 54 und 56 mit Gleichrichterfunktion beschaltet, daß sich bei Induktion infolge des drehenden Ankers 24' ein Drehfeld einstellt. Je nach Frequenz und Amplitude stärkt oder schwächt dieses Drehfeld den Strom im Kurzschlußanker 24'.This can be done with a conventional three-phase three-phase winding can be achieved, but also, as in the illustrated embodiment, in that the three-phase current flowing through the stator winding 38 'is itself excited: the three-phase Stator winding 38 'has a low resistance. Each phase X, Y and Z (Fig.4) will so connected by an electronic switch 52, 54 and 56 with rectifier function, that during induction as a result of the rotating armature 24 ', a rotating field is established. Depending on the frequency and amplitude, this rotating field strengthens or weakens the current in the Short-circuit anchor 24 '.
In Fig. 4 ist die abgewickelte Kurzschlußkäfigwicklung 32' des Ankers 241 den drei Doppelwicklungen X, Y, Z der Ständerwicklung 38' gegenüberliegend dargestellt. Jede der drei Wicklungen ist über einen der elektronischen Schalter 52, 54 und 56 sowie einen Stellwiderstand 58, 60 und 62 kurz geschlossen. Die elektronischen Schalter 52, 54 und 56 sind an ein gemeinsames Steuergerät 64 angeschlossen, welches die Informationen Cc -Läufer" = Läuferstellung und Läuferwinkelgeschwindigkeit, "oC-Anker" = Ankerstellung und Ankerwinkelgeschwindiykeit und "Betriebsart" = vom Fahrer gewünschte Betriebsart erhält.In Fig. 4 is the developed squirrel cage winding 32 'of the armature 241 shown opposite the three double windings X, Y, Z of the stator winding 38 '. Each of the three windings is via one of the electronic switches 52, 54 and 56 and a variable resistor 58, 60 and 62 short-circuited. The electronic switches 52, 54 and 56 are connected to a common control unit 64, which the Information Cc rotor "= rotor position and rotor angular speed," oC armature " = Armature position and armature angle speed and "operating mode" = from driver desired operating mode.
Abhängig von diesen Informationen werden die Wicklungen X, Y, Z so geschaltet, daß sich ein Drehfeld in gewünschter Frequenz und Phasenlage durch Induktion des Magnetfeldes des Ankers 24' einstellt. Parameter sind Phasenlage, Öfnungsdauer und Frequenz. Während sich die Phasenlage und die öffnungsdauer nach der speziellen Auslegung der Bauteile richten, gilt für die Frequenz bei den verschiedenen Betriebsarten eine einfache Gesetzmäßigkeit, die im folgenden erläutert wird: a) Anlassen: Das von der Ständerwicklung 38 erzeugte Drehfeld wird aus dem Bordnetz über das Steuergerät 64 fremd erregt. Die Frequenz steigt ausgehend von 0 allmählich an. Der Anker 24' läuft an und nimmt den permanentmagnetisierten Läufer 12' mit.Depending on this information, the windings X, Y, Z will be like this switched that a rotating field in the desired frequency and phase position by induction of the magnetic field of the armature 24 '. Parameters are phase position, opening time and frequency. While the phase position and the opening time according to the special Align the design of the components, applies to the frequency in the various operating modes a simple law that is explained in the following: a) Starting: That The rotating field generated by the stator winding 38 is derived from the electrical system via the control unit 64 excited. The frequency gradually increases starting from 0. The anchor 24 ' starts up and takes the permanently magnetized rotor 12 'with it.
b) Leerlauf: Die Frequenz des von der Ständerwicklung 38' erzeugten Drehfeldes wird so gesteuert, daß sie gleich groß ist wie die des vom Läufer 12' erzeugten Magnetfeldes. Die Umlaufrichtung beider Felder ist jedoch gegenläufig. Die Wirkung beider Felder auf den Anker 24' hebt sich somit im wesentlichen auf, so daß das vom Läufer 12' auf den Anker 24' ausgeübte Drehmoment sehr klein ist.b) Idle: The frequency of the generated by the stator winding 38 ' The rotating field is controlled so that it is the same as that of the rotor 12 ' generated magnetic field. However, the direction of rotation of both fields is opposite. The effect of both fields on the armature 24 'is thus essentially canceled out, so that the torque exerted by the rotor 12 'on the armature 24' is very small.
c) Drehmoment-Wandeln Das Drehfeld des rotierenden Läufers 12' und das gesteuerte Induktionsdrehfeld der Ständerwicklung 38' wirken gemeinsam auf den Anker 24' wie zwei Wicklungen eines Drehstrom-Asynchronmotors, die mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden. Entsprechend der Asynchronmotor-Charakteristik stellt sich hierbei eine Ankerdrehzahl ein, die im Synchronfall dem Mittelwert der beiden Drehfrequenzen entspricht. Die Stellgröße "Frequenz des Ständer-Drehfeldes" verändert somit die Drehzahl und damit die Drehmoment-Charakteristik des Wandlers.c) Torque conversion The rotating field of the rotating rotor 12 'and the controlled induction rotating field of the stator winding 38 'act together on the Armature 24 'like two windings of a three-phase asynchronous motor with different Frequencies are operated. According to the asynchronous motor characteristics In this case, an armature speed occurs which, in the synchronous case, is the mean value of the two Corresponds to rotational frequencies. The manipulated variable "frequency of the stator rotating field" changed thus the speed and thus the torque characteristics of the converter.
d) Kuppeln von Läufer und Anker Gefordert wird maximaler Ankerstrom, um ein möglichst hohes Ankermagnetfeld mit dem Läufermagnetfeld quasi "zu verzahnen".d) Coupling of rotor and armature The maximum armature current is required, in order to quasi "interlock" as high an armature magnetic field as possible with the rotor magnetic field.
Maximaler Ankerstrom wird erreicht, wenn das Ständerdrehfeld gleichsinnig und mit gleicher Drehzahl umläuft wie der Läufer. The maximum armature current is achieved when the stator rotating field is in the same direction and rotates at the same speed as the rotor.
e) Bremsen Das Ankermagnetfeld induziert in der Ständerwicklung elektrische Leistung, die in den Stellwiderständen 64, welche nur beim Bremsen einen Wert ungleich 0 haben, in Wärme umgesetzt wird. Die elektronischen Schalter 52, 54 und 56 schließen in diesem Fall die Wicklungen X, Y, Z ohne Unterbrechung und ohne Ventilwirkung an die Stellwiderstände 58, 60 und 62 an.e) Braking The armature magnetic field induces electrical power in the stator winding Power in the variable resistors 64, which only have a value unequal when braking 0 is converted into heat. The electronic switches 52, 54 and 56 close in this case the windings X, Y, Z without interruption and without valve action to the variable resistors 58, 60 and 62.
Die gesteuerte Drehfrequenz ist 0. The controlled rotation frequency is 0.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Permanentmagnetische Erregung oder Stromerregung des Läufers, Kurzschlußkäfigwicklung oder andere, mit Kollektor arbeitende Wicklungen des Ankers und unterschiedliche Anordnungen der Ständerwicklung können in verschiedener Weise miteinander kombiniert werden. Die beim Bremsen in der Ständerwicklung induzierte Spannung kann zum Laden einer Batterie herangezogen werden. It goes without saying that the invention does not apply to the exemplary embodiments described is limited. Permanent magnetic Excitation or current excitation of the rotor, squirrel cage winding or other windings working with a collector of the armature and different arrangements of the stator winding can be in different Way to be combined with each other. The one induced in the stator winding during braking Voltage can be used to charge a battery.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792928770 DE2928770A1 (en) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | Torque converter for vehicles - has armatures of generator and motor combined as one unit in cylindrical housing |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19792928770 DE2928770A1 (en) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | Torque converter for vehicles - has armatures of generator and motor combined as one unit in cylindrical housing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2928770A1 true DE2928770A1 (en) | 1981-01-29 |
Family
ID=6075904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792928770 Ceased DE2928770A1 (en) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | Torque converter for vehicles - has armatures of generator and motor combined as one unit in cylindrical housing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2928770A1 (en) |
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