[发明专利]一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机

权利要求书

1.一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机，包括定子、转子、外壳、端盖等基本构件，定子上有绕组，转子上有磁铁；其特征在于该电机的永磁转子同电机轴之间设置了一套双螺旋双向位移调节机构，无论电机正传或反转，这套位移调节机构都能自动检测负载力矩，实时改变转子的位置，调节气隙的磁通量，从而改变电磁参数，实现等功率调速；所述机构包括：中段制有外螺旋花键的电机轴（22）、内外分别制有正反不同旋向的螺旋花键的花键环（5）、内部制有螺旋花键的花键套（4）、测定和调节扭矩的弹簧（10）；所述花键套嵌于转子支架中，同永磁转子固连，花键套两端通过衬环与轴配合可以在轴上相对滑动，所述花键环位于花键套和电机轴花键段之间，挡圈（16）限制花键环移动范围，只能在轴上花键段移动，花键套相对于电机轴既可以作左螺旋运动又可作右螺旋运动。

2.如权利要求1所述一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机，其特征在于所述花键环之内花键参数与电机轴的外花键参数匹配，所述花键环之外花键参数与花键套的内花键参数匹配；所述花键环内、外花键旋向相反，花键螺旋角β及余角充分大于花键材料的最大摩擦角。

3.如权利要求1所述一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机，其特征在于所述弹簧为螺旋压缩弹簧及组合，其中一端作用力于转子支架，另一端作用力通过弹簧座、平面推力轴承、作用于电机轴台阶上，弹簧反力使转子趋向于减少气隙面积，弹簧受力按规律伸缩变化直接确定了转子在定子中的相对位置。

4.如权利要求1所述一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机，其特征在于还配置有缓冲系统，可避免断电及扭矩突变时转子过快移动所产生的冲击，缓冲系统包括缓冲缸（18）和活塞（18a），活塞通过螺钉（24）与转子支架相连，随转子一起运动，但由于空气的作用，活塞在气缸中不能快速移动，从而实现缓冲作用。

5.如权利要求4所述缓冲系统，其特征还在于所述缓冲缸使用导磁材料制作，它的磁阻与定子铁芯磁阻相当，从而转子在定子和缓冲缸之间来回移动时磁阻效应最小，电机工作时缓冲缸与转子同步旋转，磁通相对静止不变，不产生铁损；然而在转子与缓冲缸之间有相对快速运动时，又会因磁滞损耗和涡流损耗产生缓冲作用，使变速过程柔和。

6.如权利要求1所述一种转矩自适应变速的双向双螺旋永磁无刷电机，其特征在于检测转磁场相位传感器，包括霍尔电路板和磁环；磁环磁相位同转子磁相位相同，磁环同弹簧座相连，弹簧座与弹簧周向定位，弹簧座压在平面推力轴承上，平面推力轴承抵靠于轴肩处，磁环能够灵活的跟随转子同步旋转，产生准确的转子磁相位信号；霍尔电路板固定于端盖上靠近磁环，霍尔IC感应磁环相位输出编码电脉冲信号。