[实用新型]可变扭力电动机

说明书

本实用新型涉及一种可变扭力电动机。

电动机是电动自行车或电动机车等电动车的核心，电动机所能提供的扭力大小，决定电动车的加速性与爬坡的能力；为使电动车自静止起动时能加速迅捷，且能顺应上坡地形，通常希望电动机在低转速时能提供大的扭力。

在理想情况下，电动机的输入能量应等于电动机的转速乘以扭力；换言之，理论上可于起步或上坡时降低电动机转速以增大扭力，而遇平坦路面或下坡时，再减小扭力以提高转速。但是，电动机实际运转时并非遵循上述线性反比的关系，而取决于转换效率最佳的运行范围，若所选用电动机的能量转换效率最佳范围是在转速较高段，则即便输入大量电能并强制降低电动机转速，也将因伴随的能量严重耗损而徒使电动机无谓发热，这不仅无法如同所期望的那样大幅度提高扭力以符合需求，反而会造成电动机寿命减损。反之，若为适应前述需求而选择能量转换效率最佳处在低转速段，并同时提供大扭力的电动机，则电动车将陷入仅适宜低速行驶而不易提高行车速度的窘境；即使强制增大电能输入，也将因远离转换效率最佳的运行范围而大幅降低电动机的能量转换效率，这样即使勉强提高车速，也将因过度浪费电能而导致电动车的续航力降低。

这种两难困境无疑已经成为电动车界急等解决的课题。但是在许多情况下却不断陷入增大电动机功率、增加电瓶容量而导致车重与成本大幅度增高、效能依然不理想的恶性循环中。由此开发出的电动机车，其重量高达一百二十五公斤，价格居高不下，但无论爬坡性能、续航力均远逊于任一汽油发动机机车。尤其当电动车自静止状态启动时，若操控电门过小，电动机出力不足以加速；骑乘者被迫加大电门后，不仅电动机扭力上升造成电动车加速，而且电动机转速随扭力同步上升，导致电动车爆冲，由于目前电动自行车与机车甚至电动滑板车的骑乘者多为老弱妇孺，这种情况无疑严重影响骑乘者的安全。

因此，本实用新型的一个目的在于提供一种可变扭力电动机，使能适应不同操作环境需求而变化其扭力与转速。

本实用新型的另一目的在于提供一种扭力是受一外加调控电流控制的可变扭力电动机。

本实用新型的再一目的在于提供一种可随车速自动回馈控制电动机扭力及转速的电动车。

依据上述的目的，本实用新型可变扭力电动机的特点是于电动机上增加一可受外加控制电流控制的调整线圈，对应于所述外加控制电流流向产生一与电动机内磁场大致平行的调控磁场，以增减电动机原有内磁场强度，从而变化电动机转子的输出扭力。

采用本实用新型的上述方案的可变扭力电动机，由于可相应于外加控制电流控制电动机内磁场强度来有效控制电动机转子的输出扭力，因此将它应用于滑板车可提高良好的刹车能力，并降低使用成本和获得可靠的使用安全性。

下面通过较佳实施例及附图对本实用新型的可变扭力电动机进行详细说明，附图中：

图1是本实用新型第一较佳实施例的可变扭力电动机的立体示意图；

图2是本实用新型第一较佳实施例未使用调整线圈时，电动机的内磁场状态示意图；

图3是本实用新型第一较佳实施例使用调整线圈并输入一正调控电流时，电动机的内磁场状态示意图；

图4是本实用新型第一较佳实施例使用调整线圈并输入一负调控电流时，电动机的内磁场状态的示意图；

图5是本实用新型第二较佳实施例的可变扭力的立体示意图；

图6是本实用新型第二较佳实施例的电源开启时，转子上的第一组线圈产生一电磁场状态的示意图；

图7是本实用新型第二较佳实施例的电源开启时，转子上的调整线圈产生一电磁场状态示意图；

图8是本实用新型第二较佳实施例的二电源开启，并且其中一电源输出一正调控电流时，转子上调整线圈产生的调控磁场方向与内磁场方向的状态示意图；

图9是本实用新型第二较佳实施例的二电源开启，并且其中一电源输出一正调控电流时，转子上固定线圈产生的调控磁场方向与内磁场方向的状态示意图；

图10是本实用新型第二较佳实施例的二电源开启，并且其中一电源输出一负调控电流时，转子上调整线圈产生的调控磁场方向与内磁场方向的状态示意图；

图11是本实用新型第二较佳实施例的二电源开启，并且其中一电源输出一负调控电流时，转子上固定线圈产生的调控磁场方向与内磁场方向的状态示意图；

图12是本实用新型第三较佳实施例的可变扭力电动机的正面示意图；

图13是本实用新型第三较佳实施例的侧面示意图；

图14是本实用新型第四较佳实施例的可变扭力电动机的立体示意图。