[发明专利]电磁力变矩器

说明书

电磁力变矩器，涉及一种行星排结构的机械力与电磁力复合传动器。本发明包括传动机械、发电机、变电器、电动机和制动器，传动机械包括两个单层星行星排，两个行星排之间的连接方式为星连接；传动机械有三个旋转构件：一号行星排中心轮是一个旋转构件，二号行星排中心轮是另一旋转构件，具有完全相同转速的一号行星排行星架与二号行星排行星架组成第三个旋转构件，第三个旋转构件简称行星架。本发明传动机械与即时馈电系统共同作用，机械力矩与电磁力力矩共同作用，当输入转速恒定，输出连接端转速大时总输出力矩小，输出连接端转速小时总输出力矩大，形成了电磁力变矩器。其变矩范围大于传统液力变矩器，传动效率高于传统液力变矩器。

技术领域

本发明涉及一种行星排结构的机械力与电磁力复合传动器，具体为一种变距范围大、传动效率高的电磁力变矩器。

背景技术

传统机动车辆传动系统中采用的变矩器为液力变矩器，依靠液体流动变矩，液体流动的特性造成其变矩范围不大，传动效率不高。机动车辆需要新的变矩器提供更大变距范围、更高传动效率。

普通圆柱齿轮行星排一般由两个中心轮(一个太阳轮、一个内齿圈)与一个带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件分别是转速独立的旋转构件，三个部件的啮合排列关系决定行星排种类。行星轮对内与太阳轮啮合，行星轮对外与内齿圈啮合，一般情况下行星架带单层行星轮的是单层星行星排，行星架带相互啮合的两层行星轮的是双层星行星排。当结构需要时，行星排可以省略不设置一个中心轮(一个太阳轮或一个内齿圈)。多排行星排相互连接构成传动机械，传动机械中相互连接具有完全相同转速的几个部件构成一个旋转构件。

发明内容

本发明所要解决的就是现有机动车辆传统变矩器变距范围小、传动效率低的问题，提供一种变距范围大、传动效率高的电磁力变矩器。

本发明的电磁力变矩器，其特征在于所述的电磁力变矩器包括传动机械、发电机、变电器、电动机和制动器，传动机械包括一号行星排与二号行星排两个单层星行星排，两个行星排之间的连接方式为星连接；所述单层星行星排有两种组成形式，组成形式一：每个行星排包括一个中心轮(内齿圈)和一个带有行星轮的行星架，不设置太阳轮，中心轮(内齿圈)与行星轮啮合；组成形式二：每个行星排包括一个中心轮(太阳轮)和一个带有行星轮的行星架，不设置内齿圈，中心轮(太阳轮)与行星轮啮合；所述星连接即对两个行星排，使各行星排的行星轮组数目相同，调整各行星排尺寸大小，有的等比放大、有的等比缩小，直至各行星排中行星轮轴心到行星排轴心的距离都相等；把一排行星排行星轮轴心与相邻行星排行星轮轴心对齐相连接，这样的连接使参与连接的各行星轮拥有相同的转速，参与连接的各行星架拥有另一相同的转速；这样的行星排间连接方式，称为星连接；传动机械有三个旋转构件：一号行星排中心轮(内齿圈或太阳轮)是一个旋转构件，二号行星排中心轮(内齿圈或太阳轮)是另一旋转构件，具有完全相同转速的一号行星排行星架与二号行星排行星架组成第三个旋转构件，第三个旋转构件简称行星架。

以一号行星排中心轮作为输入连接端与输入端连接；以二号行星排中心轮作为输出连接端与输出端连接，电动机设置在输出连接端与输出端的连接路径上，输出连接端与电动机转子连接；以行星架作为控制端与发电机及制动器连接，控制端与发电机转子连接且与制动器连接；发电机、变电器以及电动机通过导线顺序连接，使发电机发电的电能流向变电器；用导线连接变电器与电动机，使变电器变电的电能流向电动机。

设一号行星排中的中心轮(内齿圈或太阳轮)齿数为Zz，中心轮(内齿圈或太阳轮)转速为Nz，行星轮齿数为Xz；设二号行星排中的中心轮(内齿圈或太阳轮)齿数为Zy，中心轮(内齿圈或太阳轮)转速为Ny，行星轮齿数为Xy；设行星架转速为Nj。解析该传动机械可知，该传动机械的传动关系遵从运动方程Zz*Xy*Nz-Zy*Xz*Ny＝(Zz*Xy-Zy*Xz)*Nj，当Zz*Xy与Zy*Xz数值接近时，(Zz*Xy-Zy*Xz)的数值接近而不等于零，即运动方程中Nj项的系数绝对值很小。