外转子型可变励磁式电动机的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及正、反旋转方向均根据负荷转矩的大小自动地进行可变励磁的(进行变速的)外转子型无刷电动机的结构,详细地,涉及使用凸轮进行可变励磁的外转子型可变励磁式电动机。
【背景技术】
[0002]可变励磁式、自动可变励磁式电动机与一般的电动机相比结构变得复杂,因此又大又重,制造成本高,随时间的变化(劣化)也大,因此在运转时需要定期的维修。
[0003]众所周知,有如送风风扇、压缩机那样长时间以满额定输出使用的电动机。另一方面,有时要求如电动汽车、电动自行车那样从低速到高速、从高转矩到低转矩地自由改变输出特性的电动机。也有如下方式:即使在需要改变动力特性时,电动机自身的特性也不改变,而使用机械式变速器等改变特性。在该情况下,产生动力源整体的装置的大小、重量、成本、寿命(随时间的变化)、噪声(振动)等的问题。另外,有如下方法:使用液压、电动装置等进行可变励磁来改变电动机的动力特性。在该情况下,与通常的电动机相比机构、控制变得复杂,产生装置整体的大小、重量、成本、寿命(随时间的变化)、维修(保养)等的问题。
[0004]如图16所示,即使是相同输出的DC电动机,也有从低速旋转/高转矩特性的电动机(I挡)一(因为与汽车的手动式变速器的低速齿轮的特性相似,所以这样表述)到高速旋转/低转矩特性的电动机(5挡)的特性不同的电动机。
[0005]一般,前者大多为直径大、扁平型的电动机形状,后者大多为铅笔型的细的电动机形状。以电动汽车为例,前者是适合作为装载重货物爬坡道的车的动力的电动机特性。但是,如果没有变速器等,即使是负荷轻的平坦道路,速度也不提高。
[0006]另外,后者是适合以高速在平坦道路上行驶的车的动力的电动机特性。但是,其也是如果没有变速器等,在爬陡峭坡道时、突然加速时等车的推进力不足。
[0007]可以想到,如果增减对电动机施加的电量,即使是图16所示的(I挡)?(5挡)的任何特性的电动机,也能作为如电动汽车、电动自行车那样从低速到高速、从高转矩到低转矩地自由改变电动机输出的电动机来使用。但是,在电动机的特性(曲线的斜率)不改变的情况下,即使硬是增减对该电动机施加的电量,各T — N特性线也仅仅是平行移动,仅限于单独地增减转矩、转速。例如,使用高速旋转、低转矩特性(5挡)的电动机,即使硬是使施加的电量(电压)增加来得到高转矩,转矩也不会如(I挡)的电动机那样升高,电动机超出允许输出而发热并烧损。
[0008]有如下被称为串励电动机的电动机:伴随转子转速的上升,自动地减小感应电动势常数(进行削弱励磁)。图17中表示该电动机的原理图。
[0009]通常,带电刷的DC电动机的磁场包括永久磁铁。但是,如图17所示,当将磁场设为电磁铁式,将电枢线圈101和励磁线圈102串联连接时,能具有伴随转速的上升自动地进行可变励磁(削弱励磁)的功能。将电枢线圈101和励磁线圈102串联连接的该方式的电动机被称为串励电动机。除此之外,有被称为并励电动机和复励电动机的电动机,并励电动机是将电枢线圈101和励磁线圈102并联连接,复励电动机是仅将励磁线圈中的一方串联连接,将剩余的一方与电枢线圈并联连接。另外,也有如下其它励磁式的电动机:将电枢线圈和励磁线圈独立地连接。在此,对图17的串励电动机进行说明。
[0010]串励电动机是根据转速大小自动地改变图16所示的T 一 N线图的斜率的自动地进行可变励磁的电动机。在电动机启动时,电枢线圈101、励磁线圈102仅有绕组电阻,所以流过大电流。此时,磁场的磁通密度高,在电枢线圈101中也流过大电流,因此能得到大的启动转矩。当电动机提高转速时,在电枢线圈101中产生感应电动势导致的逆电动势,针对从电池105提供的电压在反方向作用。由此,在电枢线圈101和励磁线圈102中流动的电流减少,磁场的磁通密度下降。感应电动势常数变小,产生削弱励磁的功能。
[0011]因为图17所示的串励电动机有电刷103、换向器104,所以随时间的变化(磨耗、劣化)大。另外,图17所示的串励电动机是根据转速的上升自动地削弱励磁的方式。
[0012]专利文献I (特开2014 - 50251)记载的可变励磁电动机仅在正旋转方向(在电动自行车中为前进时)具有功能,但是在反旋转方向、再生制动时不自动地进行可变励磁。另外,因为凸轮和凸轮从动件位于中心轴附近,所以在位移量(举升量)大时,压力角变大,对凸轮从动件(在专利文献I中为销)施加过大的力,磨耗显著。
[0013]现有技术文献_4] 专利文献
[0015]专利文献1:特开2014 — 50251号公报
[0016]专利文献2:特开2013 — 46440号公报
[0017]专利文献3:特开2011 — 50206号公报
[0018]专利文献4:特开2008 - 141900号公报
[0019]专利文献5:特开2008 — 216110号公报
[0020]专利文献6:特开2010 — 57209号公报
[0021]专利文献7:特开2010 - 51159号公报
[0022]专利文献8:特开2008 — 259364号公报
【发明内容】
[0023]发明要解决的问题
[0024]所述专利文献I的可变励磁电动机仅在正旋转方向具有功能,但是在反旋转方向、再生制动时不进行可变励磁。在用作电动自行车等的动力源时,在前进时根据负荷转矩的大小自动地进行可变励磁,但是在再生制动时不进行可变励磁。另外,在用作电动汽车等的动力源时,在后退时、再生制动时也不进行可变励磁。
[0025]而且,专利文献I的可变励磁电动机因为弹簧和转子在电动机的输出轴方向(串联)排列,所以较长。另外,因为支撑转子的滑动的轴承在电动机的输出轴方向(串联)排列,所以有电动机的输出轴方向变长的问题。在专利文献I的图中,转子和定子铁芯的重叠量局限于从75%到100%程度可变。因此,可变励磁量极其小,小到25%程度。
[0026]而且,专利文献I的可变励磁电动机是IPM(嵌入磁铁型)结构,在定子和转子两者中层叠电磁钢板来使用。一般,内转子型与外转子型相比最大转矩小。为了得到需要的转矩,需要增大电动机的直径或者增大转子和定子铁芯的轴方向长度(堆积厚度)。结果是电动机变重。
[0027]再者,专利文献I的可变励磁电动机是内转子型,是IPM(嵌入磁铁型),所以电动机每单位重量的转矩小。一般,内转子型的电动机大多为高速旋转、低转矩特性。内转子型的电动机为了增大转矩,需要使用减速器或者增大转子和定子的直径。
[0028]这样,专利文献I的可变励磁电动机由于凸轮和凸轮从动件位于中心轴附近,因此凸轮的周长短,不能增大位移量(举升量)。当位移量(举升量)大时,压力角变大,对凸轮从动件(在专利文献I中为销)施加过大的力,因此销和凸轮显著磨耗。
[0029]除了专利文献I外,专利文献3、专利文献6、专利文献7、专利文献8、专利文献4等相对于水、泥水、沙尘等耐环境性差。
[0030]在专利文献3、专利文献6、专利文献7、专利文献8、专利文献4等中,由于是使定子进行动作的结构,所以有时电线弯曲疲劳而断裂。
[0031]本发明的目的在于提供如下外转子型可变励磁式电动机:其是正、反旋转方向均根据负荷转矩的大小自动地进行可变励磁的(变速的)外转子型无刷电动机,在用作再生制动时也能根据负荷转矩的大小自动地进行可变励磁。
[0032]用于解决问题的方案
[0033]为了解决上述问题,本发明是外转子型可变励磁式电动机,使外转子在电动机轴方向上滑动时,该可变励磁式电动机的磁场特性可被改变,上述外转子相对于定子配置于该定子的直径方向的外侧,所述外转子为分割结构,由在电动机轴方向滑动的内侧转子主体和外侧转子主体构成,在所述内侧转子主体上配置有凸轮从动件,并且在所述外侧转子主体上形成有轴方向的凸轮面,所述凸轮从动件能根据施加到电动机轴的负荷沿着所述凸轮面移动,所述外转子相对于定子在所述电动机轴方向上滑动。
[0034]在所述外转子的所述电动机轴方向的滑动中通过设于外侧转子主体的凸轮面和配置为与所述电动机轴平行的弹力机构调整在电动机轴方向滑动的内侧转子主体的轴方向位置。