三相電勵磁雙凸極筒式減震器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三相電勵磁雙凸極筒式減震器，屬于汽車電磁減震器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁減震器主要依靠一個圓筒型直線電機進行工作。
[0003]傳統(tǒng)的圓筒型直線電機由定子線圈和運動磁鐵組成的，其工作原理與普通旋轉(zhuǎn)式電動機相同。普通旋轉(zhuǎn)式電動機是利用電流的變化，使電動機的定子線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁鐵轉(zhuǎn)動。圓筒型直線電機可視為將普通旋轉(zhuǎn)式電動機從圓心沿半徑切開后，平直展開而成，這樣原本旋轉(zhuǎn)的磁場就變成了直線方向行進的磁場，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動也變成直線移動。
[0004]以日立公司開發(fā)的電磁減震系統(tǒng)為例，該電磁減震系統(tǒng)以一個圓筒型直線電機配合傳統(tǒng)的彈簧液壓減震器進行工作。其定子繞組固定在減震器缸體上，線圈中的電流強度直接由電子控制器ECU控制，電子控制器ECU根據(jù)加速度傳感器檢測到的路面實際狀況和懸架行程傳感器檢測到的實際運動行程，發(fā)出指令精確控制輸入定子繞組的電流強度，從而精確控制圓筒型直線電機的反方向運動阻尼力和減振力，緩和路面的沖擊與振動。輸入的電流越大，定子線圈中產(chǎn)生的磁場就越強，圓筒型直線電機產(chǎn)生反方向的阻尼力和減振力也就越大，由此可見，系統(tǒng)對電流大小的控制完全與行駛加速度及路面顛簸狀況相適應(yīng)。這就意味著可以根據(jù)各種路況和載荷情況選擇最佳的減振力。當(dāng)車輛在凹凸不平的惡劣路面上行駛或由單人駕駛改為雙人騎乘，車輪劇烈地跳動時，系統(tǒng)自動控制定子繞組輸入更大的電流，使圓筒型直線電機產(chǎn)生與減震器運動方向完全相反的更大阻尼力和減振力，抵消緩沖減震器的劇烈振動。電子控制器ECU可在I s時間內(nèi)讓減震器的阻力和減振力連續(xù)改變I 000次，與單獨使用彈簧液壓減震器相比，既提高響應(yīng)速度，又可提高舒適性，堪稱全球動作最快、最先進的智能懸架系統(tǒng)。
[0005]美國BOSE公司的電磁減震器取消了彈簧液壓減震器，完全由直線電機(LinearMot1n Electromagnetic System)組成。不僅進一步簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且可在正常行駛工況下，具有發(fā)電功能，每個PGSA可產(chǎn)生至少25 W的功率為電動車電池充電，這對于完全依靠電力驅(qū)動的電動車來說是非常有利的，可以較大幅度地增加蓄電池的電力，延長電動車的續(xù)駛里程。
[0006]但是傳統(tǒng)的直線電機由于各相軸向排列，因此其端部效應(yīng)會引起各相不對稱。雖然已經(jīng)有一些技術(shù)針對這一問題進行了研究，但這些技術(shù)并未根本上解決各相不對稱問題。
[0007]另外，如何既讓電磁減震器工作在電動狀態(tài)對車輛進行減震，又讓電磁減震器工作在發(fā)電狀態(tài)以回收振動能量也是一個值得研究的問題。
[0008]在已有的專利申請中，專利號:ZL200880107945.6的發(fā)明專利，公開了一種用于車輛的電磁減震器，該減震器利用螺紋槽將軸向運動化為直線運動；申請?zhí)?201510539421.6的發(fā)明專利申請:一種電動車的減震器，公開了一種永磁式的電磁減震器。
[0009]本發(fā)明公開的技術(shù)與上述方案皆不同。而且本申請也并非簡單將三相電勵磁雙凸極電機展開為直線電機。如果將傳統(tǒng)的電勵磁雙凸極電機展開為直線電機，則勵磁繞組應(yīng)在軸向上跨三個定子極繞制。而本申請的方案是勵磁繞組繞圓周方向繞制，且三相電樞繞組沿圓周方向分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器，既可以作為電動機運行減輕汽車的振動，又可以作為發(fā)電機運行回收汽車振動能量，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
三相電勵磁雙凸極筒式減震器，其特征在于:包括定子鐵心(I)、軸向軸承(2)、外圓筒
(3)、勵磁繞組(4)和電樞繞組；
外圓筒(3)呈圓筒形，其內(nèi)壁帶有三列沿軸向分布的動子極，分別是A相動子極、B相動子極和C相動子極，A相動子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距，B相動子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距，C相動子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距；B相動子極在軸向上超前A相動子極三分之一個極距，A相動子極在軸向上超前C相動子極三分之一個極距;A相動子極、B相動子極和C相動子極在圓周方向上均布；
所述定子鐵心(I)呈長圓柱形且?guī)в腥醒剌S向分布的定子極，分別是A相定子極、B相定子極和C相定子極，A相定子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距，B相定子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距，C相定子極在軸向上均布且各個極之間相隔一個極距，A相定子極、B相定子極和C相定子極的第一個極在軸向上對齊;A相定子極、B相定子極和C相定子極在圓周方向上均布；
軸向上相鄰的定子極之間沿圓周方向繞有勵磁繞組(4)，相鄰的勵磁繞組(4)繞向相反；
每個A相定子極上繞有一個A相電樞線圈(5)，所有的A相電樞線圈(5)串聯(lián)組成A相電樞繞組，每個B相定子極上繞有一個B相電樞線圈(6)，所有的B相電樞線圈(6)串聯(lián)組成B相電樞繞組，每個C相定子極上繞有一個C相電樞線圈(7)，所有的C相電樞線圈(7)串聯(lián)組成C相電樞繞組；
外圓筒(3)的兩端帶有軸向軸承(2)，外圓筒(3)固定在車橋上；
所述定子鐵心(I)兩端皆有一段光桿，光桿位于在軸向軸承(2)中間；定子的首端固定在車架上，通過給電樞繞組和勵磁繞組(4)通電，可以使外圓筒(3)在軸承的作用下沿軸向移動。
[0011]如上所述的三相電勵磁雙凸極筒式減震器，其特征在于需要為汽車減震時，控制器控制三相繞組以三相電勵磁雙凸極電動機三相電樞繞組的方式工作，調(diào)節(jié)勵磁電流的大小可以調(diào)整阻尼力的大??；當(dāng)需要回收汽車振動能量時，控制器控制三相繞組以三相電樞電勵磁雙凸極發(fā)電機三相繞組的方式工作，調(diào)整勵磁電流的大小可以改變輸出電壓和電流。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
⑴電勵磁雙凸極電機既能作為發(fā)電機運行，又能作為電動機運行，因此利用電勵磁雙凸極電機原理設(shè)計的筒式減震器既可以作為發(fā)電機運行來回收振動能量，又可以作為電動機運行對汽車的振動進行減震； ⑵三相定子極在圓周方向上均布，因此消除了傳統(tǒng)直線電機因為端部效應(yīng)引起的各相不對稱問題；
(3)該筒式減振器沒有永磁體，可以在高溫振動環(huán)境下工作。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-D方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。其中:
1、定子鐵心，2、軸向軸承，3、外圓筒，4、勵磁繞組、5、A相電樞線圈，6、B相電樞線圈。
[0014]圖2是本發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器沿圖1G-G方向的橫剖視圖。其中:
5、A相電樞線圈，6、B相電樞線圈，7、C相電樞線圈。
[0015]圖3為本發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-E方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。其中:
1、定子鐵心，2、軸向軸承，3、外圓筒，4、勵磁繞組，5、A相電樞線圈，7、C相電樞線圈。
[0016]圖4為本發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器勵磁繞組示意圖。其中:1、定子鐵心，
3、外圓筒，4、勵磁繞組。
[0017]圖5為三相電勵磁雙凸極筒式減震器工作原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造做進一步詳細(xì)說明。
[0019]圖1是本發(fā)明三相電勵磁雙凸極筒式減震器沿圖2D-O-D方向旋轉(zhuǎn)剖視圖。該三相電勵磁雙凸極筒式減震器的特征在于:包括定子鐵心(1)、軸向軸承(2)、外