單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)技術(shù)方案

一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)，由一臺雙軸差速輸出的電機、由電機的兩個輸出軸驅(qū)動的驅(qū)動輪及兩者之間的傳動裝置構(gòu)成，該電機定子上有一套繞組，電機內(nèi)有兩個串列的可以獨立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子類型為異步電機轉(zhuǎn)子。該動力系統(tǒng)可以在不采用差速器的情況，實現(xiàn)雙軸差速輸出，可應(yīng)用于電動汽車等需要差速輸出的場合。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及ー種電動驅(qū)動系統(tǒng)，特別涉及電動汽車的動カ系統(tǒng)。技術(shù)背景汽車在轉(zhuǎn)彎時，左右兩側(cè)的輪子滾動的距離是不同的，為了解決該問題，傳統(tǒng)的燃油汽車通常采用差速器實現(xiàn)左右輪以的不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。近年來電動汽車得到了迅猛發(fā)展，解決左右輪差速的方法除了采用差速器，還可以采用兩臺電機分別驅(qū)動左右輪實現(xiàn)差速。但是這種方案需要兩臺電機，不利于降低成本。本專利技術(shù)采用一臺電機就可以實現(xiàn)左右輪差速。
技術(shù)實現(xiàn)思路
I)解決的技術(shù)問題為進(jìn)一歩降低電動汽車動カ系統(tǒng)的成本，本專利技術(shù)提出了一種單電機無差速器雙輪差速驅(qū)動動力系統(tǒng)，該系統(tǒng)無差速器，利用單臺電機實現(xiàn)雙輪差速驅(qū)動。2)技術(shù)方案本專利技術(shù)提出一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)，包括一臺雙軸輸出的電機，電機定子上有ー套繞組，電機內(nèi)有兩個串列的可以獨立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子類型為異步電機轉(zhuǎn)子；還包括由電機的兩個輸出軸驅(qū)動的驅(qū)動輪，及兩者之間的傳動裝置。該動カ系統(tǒng)的核心為一臺雙軸輸出的電機。該電機具有兩個動力輸出軸，并且這兩個輸出軸的轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)一定的差速。實現(xiàn)的方式是電機類型采用異步電機；電機定子與普通異步電機無異；轉(zhuǎn)子部分采用兩套異步電機轉(zhuǎn)子，這兩套轉(zhuǎn)子，相互獨立，可以分別轉(zhuǎn)動。由異步電機的原理可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子磁場的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差，則這兩套轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間也有一定的轉(zhuǎn)差。這樣在汽車轉(zhuǎn)彎過程即可以兩輪之間的差速。一般情況下，異步電機的轉(zhuǎn)差越大與輸出轉(zhuǎn)矩也越大。對應(yīng)到這兩套轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速低的轉(zhuǎn)子獲得轉(zhuǎn)矩也越大。對于汽車的驅(qū)動而言，這是是有益的。由轉(zhuǎn)速低的轉(zhuǎn)子驅(qū)動的輪子獲得的轉(zhuǎn)矩大。在濕滑路面，打滑的輪子，轉(zhuǎn)速較高，則其轉(zhuǎn)矩自動降低，動カ自動分配到了未打滑的輪子，有利于保持車輛的平穩(wěn)運行。為了提高動カ分配的靈活性，還可以在定子上增加附加繞組，可以為兩個轉(zhuǎn)子都增加附加繞組，也可以只為其中ー個增加附加繞組。通過控制附加繞組產(chǎn)生的磁場可以增強或者減弱原有的磁場，從而調(diào)節(jié)其對應(yīng)轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)矩。附加繞組的加入對于定子結(jié)構(gòu)有一定的影響，由于附加繞組的端部的存在，定子由一個整體變成了左右兩個部分。兩個轉(zhuǎn)子要實現(xiàn)獨立轉(zhuǎn)動，還需要必要的支承設(shè)備。兩個轉(zhuǎn)子輸出側(cè)的支承結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的軸承支承即可。關(guān)鍵是兩個轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要考慮為保證電機的功率密度及成本的最優(yōu)，應(yīng)盡量使兩個轉(zhuǎn)子靠近，以減少總軸長。為此支承結(jié)構(gòu)宜采用下述的方案ー側(cè)的轉(zhuǎn)子軸設(shè)計成中空結(jié)構(gòu)，另ー側(cè)的轉(zhuǎn)子軸插入這個中空結(jié)構(gòu)中，兩者之間采用軸承連接。這樣兩個轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的支承結(jié)構(gòu)沒有占用任何的軸向空間，有利于提高電機功率密度及降低成本。該動カ系統(tǒng)除這臺雙輸出電機外，還需要相應(yīng)的傳動裝置將動カ傳送到驅(qū)動輪。3)有益效果本專利技術(shù)相比傳統(tǒng)方案減少了一個差速器，相比于雙電機的驅(qū)動方案只采用了一臺電機，有利于降低動カ系統(tǒng)的成本。同時通過增加附加繞組，保證了動力分配的靈活性。附圖說明圖I單電機無差速器雙軸差速輸出動カ系統(tǒng)圖2帶附加繞組的單電機無差速器雙軸差速輸出動カ系統(tǒng)圖3兩個轉(zhuǎn)子結(jié)合處的支承結(jié)構(gòu) I-電機殼、2-定子、3-繞組、4-轉(zhuǎn)軸一、5_轉(zhuǎn)子一、6_轉(zhuǎn)子ニ、7_轉(zhuǎn)軸ニ、8-附加繞組一、9-附加繞組ニ、10-定子右部分、11-定子左部分、12-軸承一、13-軸承ニ具體實施方式本專利技術(shù)提出一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)。該動カ系統(tǒng)的核心為ー臺雙軸輸出的電機。該電機具有兩個動力輸出軸，轉(zhuǎn)軸一 4與轉(zhuǎn)軸ニ 7,并且這兩個輸出軸的轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)一定的差速。實現(xiàn)的方式是電機類型采用異步電機；最外面為電機殼I ;電機殼I內(nèi)有電機定子2，電機定子2與普通異步電機無異，定子中有一套繞組3 ;轉(zhuǎn)子部分采用兩套異步電機轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子ー 5與轉(zhuǎn)子ニ 6，相互獨立，可以分別轉(zhuǎn)動。由異步電機的原理可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子磁場的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差，則這兩套轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間也有一定的轉(zhuǎn)差。這樣在汽車轉(zhuǎn)彎過程即可以實現(xiàn)兩輪之間的差速。一般情況下，異步電機的轉(zhuǎn)差越大輸出轉(zhuǎn)矩也越大。對應(yīng)到這兩套轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速低的轉(zhuǎn)子獲得轉(zhuǎn)矩也越大。對于汽車的驅(qū)動而言，這是是有益的。由轉(zhuǎn)速較高的轉(zhuǎn)子驅(qū)動的輪子獲得的轉(zhuǎn)矩較小。在濕滑路面，打滑的輪子，轉(zhuǎn)速較高，則其轉(zhuǎn)矩自動降低，動カ自動分配到了未打滑的輪子，有利于保持車輛的平穩(wěn)運行。為了提高動カ分配的靈活性，還可以在定子上增加附加繞組，可以為轉(zhuǎn)子一 5與轉(zhuǎn)子ニ 6分別增加對應(yīng)的附加繞組ー 8、附加繞組ニ 9，也可以只為其中ー個增加附加繞組。通過控制附加繞組產(chǎn)生的磁場可以增強或者減弱原有的磁場，從而調(diào)節(jié)其對應(yīng)轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)矩。附加繞組的加入對于定子結(jié)構(gòu)有一定的影響，由于附加繞組的端部的存在，定子由一個整體變成了左右兩個部分定子左部分11、定子右部分10。雖然定子分為了兩個部分，但是原有繞組3仍然保持ー套，這套繞組貫穿定子的左右兩個部分，這樣這套繞組只需要一套驅(qū)動器，同時保證定子左右兩個部分之間的距離較小。兩個轉(zhuǎn)子要實現(xiàn)獨立轉(zhuǎn)動，還需要必要的支承設(shè)備。兩個轉(zhuǎn)子輸出側(cè)的支承結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的軸承支承即可。關(guān)鍵是兩個轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要考慮為保證電機的功率密度及成本的最優(yōu)，應(yīng)盡量使兩個轉(zhuǎn)子靠近，以減少總軸長。為此支承結(jié)構(gòu)宜采用下述的方案轉(zhuǎn)軸ー 4設(shè)計成中空結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸ニ 7插入這個中空結(jié)構(gòu)中，兩者之間采用軸承ー12和軸承ニ 13連接。這樣兩個轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的支承結(jié)構(gòu)沒有占用任何的軸向空間，有利于提高電機功率密度及降低成本。權(quán)利要求1.一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng),其特征在于，包括一臺雙軸輸出的電機，電機定子上有ー套繞組，電機內(nèi)有兩個串列的可以獨立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子類型為異步電機轉(zhuǎn)子；還包括由電機的兩個輸出軸驅(qū)動的驅(qū)動輪，及兩者之間的傳動裝置。2.如權(quán)利要求I所述的ー種單電機無差速器雙軸差速輸出動カ系統(tǒng)，其特征在干，電機定子分為左右兩個部分，在左右兩部分上單獨或同時增加附加繞組。3.如權(quán)利要求I所述的ー種單電機無差速器雙軸差速輸出動カ系統(tǒng)，其特征在于，可以獨立旋轉(zhuǎn)的兩個轉(zhuǎn)子其中ー個轉(zhuǎn)子軸為中空結(jié)構(gòu)，另ー轉(zhuǎn)子軸插入其中，兩者之間采用軸承連接。專利摘要一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)，由一臺雙軸差速輸出的電機、由電機的兩個輸出軸驅(qū)動的驅(qū)動輪及兩者之間的傳動裝置構(gòu)成，該電機定子上有一套繞組，電機內(nèi)有兩個串列的可以獨立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子類型為異步電機轉(zhuǎn)子。該動力系統(tǒng)可以在不采用差速器的情況，實現(xiàn)雙軸差速輸出，可應(yīng)用于電動汽車等需要差速輸出的場合。文檔編號B60K17/12GK202656863SQ20122008094公開日2013年1月9日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日專利技術(shù)者廖啟新 申請人:廖啟新本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種單電機無差速器雙軸差速輸出動力系統(tǒng)，其特征在于，包括一臺雙軸輸出的電機，電機定子上有一套繞組，電機內(nèi)有兩個串列的可以獨立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子類型為異步電機轉(zhuǎn)子；還包括由電機的兩個輸出軸驅(qū)動的驅(qū)動輪，及兩者之間的傳動裝置。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖啟新，
申請(專利權(quán))人：廖啟新，
類型：實用新型
國別省市：