[发明专利]三相电励磁双凸极筒式减震器

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电励磁双凸极筒式减震器，属于汽车电磁减震器技术领域。

背景技术

电磁减震器主要依靠一个圆筒型直线电机进行工作。

传统的圆筒型直线电机由定子线圈和运动磁铁组成的，其工作原理与普通旋转式电动机相同。普通旋转式电动机是利用电流的变化，使电动机的定子线圈产生旋转磁场，感应转子磁铁转动。圆筒型直线电机可视为将普通旋转式电动机从圆心沿半径切开后，平直展开而成，这样原本旋转的磁场就变成了直线方向行进的磁场，而转子的转动也变成直线移动。

以日立公司开发的电磁减震系统为例，该电磁减震系统以一个圆筒型直线电机配合传统的弹簧液压减震器进行工作。其定子绕组固定在减震器缸体上，线圈中的电流强度直接由电子控制器ECU控制，电子控制器ECU根据加速度传感器检测到的路面实际状况和悬架行程传感器检测到的实际运动行程，发出指令精确控制输入定子绕组的电流强度，从而精确控制圆筒型直线电机的反方向运动阻尼力和减振力，缓和路面的冲击与振动。输入的电流越大，定子线圈中产生的磁场就越强，圆筒型直线电机产生反方向的阻尼力和减振力也就越大， 由此可见，系统对电流大小的控制完全与行驶加速度及路面颠簸状况相适应。这就意味着可以根据各种路况和载荷情况选择最佳的减振力。当车辆在凹凸不平的恶劣路面上行驶或由单人驾驶改为双人骑乘，车轮剧烈地跳动时，系统自动控制定子绕组输入更大的电流，使圆筒型直线电机产生与减震器运动方向完全相反的更大阻尼力和减振力，抵消缓冲减震器的剧烈振动。电子控制器ECU可在1 s时间内让减震器的阻力和减振力连续改变1 000次，与单独使用弹簧液压减震器相比，既提高响应速度，又可提高舒适性，堪称全球动作最快、最先进的智能悬架系统。

美国BOSE公司的电磁减震器取消了弹簧液压减震器，完全由直线电机 (Linear Motion Electromagnetic System)组成。不仅进一步简化了系统的结构，而且可在正常行驶工况下，具有发电功能，每个PGSA可产生至少25 W的功率为电动车电池充电，这对于完全依靠电力驱动的电动车来说是非常有利的，可以较大幅度地增加蓄电池的电力，延长电动车的续驶里程。

但是传统的直线电机由于各相轴向排列，因此其端部效应会引起各相不对称。虽然已经有一些技术针对这一问题进行了研究，但这些技术并未根本上解决各相不对称问题。

另外，如何既让电磁减震器工作在电动状态对车辆进行减震，又让电磁减震器工作在发电状态以回收振动能量也是一个值得研究的问题。

在已有的专利申请中，专利号：ZL200880107945.6的发明专利，公开了一种用于车辆的电磁减震器，该减震器利用螺纹槽将轴向运动化为直线运动；申请号：201510539421.6的发明专利申请：一种电动车的减震器，公开了一种永磁式的电磁减震器。

本发明公开的技术与上述方案皆不同。而且本申请也并非简单将三相电励磁双凸极电机展开为直线电机。如果将传统的电励磁双凸极电机展开为直线电机，则励磁绕组应在轴向上跨三个定子极绕制。而本申请的方案是励磁绕组绕圆周方向绕制，且三相电枢绕组沿圆周方向分布。

发明内容

为了发明三相电励磁双凸极筒式减震器，既可以作为电动机运行减轻汽车的振动，又可以作为发电机运行回收汽车振动能量，本发明采用如下技术方案：

三相电励磁双凸极筒式减震器，其特征在于：包括定子铁心(1)、轴向轴承(2)、外圆筒(3)、励磁绕组(4)和电枢绕组；

外圆筒(3)呈圆筒形，其内壁带有三列沿轴向分布的动子极，分别是A相动子极、B相动子极和C相动子极， A相动子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距，B相动子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距，C相动子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距； B相动子极在轴向上超前A相动子极三分之一个极距，A相动子极在轴向上超前C相动子极三分之一个极距；A相动子极、B相动子极和C相动子极在圆周方向上均布；

所述定子铁心(1)呈长圆柱形且带有三列沿轴向分布的定子极，分别是A相定子极、B相定子极和C相定子极，A相定子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距，B相定子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距，C相定子极在轴向上均布且各个极之间相隔一个极距，A相定子极、B相定子极和C相定子极的第一个极在轴向上对齐；A相定子极、B相定子极和C相定子极在圆周方向上均布；

轴向上相邻的定子极之间沿圆周方向绕有励磁绕组(4)，相邻的励磁绕组(4)绕向相反；