[发明专利]一种永磁无刷电机的变矩调速方法

摘要

本发明提供了一种永磁无刷电机的变矩调速方法，首先，用户对定子部件内绕组加载恒定的电压，定子部件产生的磁场与转子部件产生的磁场相互作用使转子部件绕自身轴线转动；在步骤一中，当需要减小转子部件的输出转速时，调节部件驱动转子部件由过渡状态朝向展开状态切换，转子部件与定子部件之间的距离逐渐减小且转子部件与定子部件之间相互作用下的磁通量将逐渐增强，转子部件的转矩增大，转子部件的转速减小；在步骤一中，当需要增大转子部件的输出转速时，调节部件驱动转子部件由过渡状态朝向收缩状态切换，转子部件与定子部件之间的距离之间增大且转子部件与定子部件之间相互作用的磁通量逐渐减弱，转子部件的转矩减小，转子部件的转速增大。

主权项

1.一种永磁无刷电机的变矩调速方法，其步骤在于：/n（一）正常运行阶段；/nS1：用户对定子部件内绕组加载恒定的电压，由电子换向器与位置传感器相互配合控制定子部件内绕组的直流通电顺序并且使定子部件产生的磁场与转子部件产生的磁场始终保持九十度的空间角，转子部件在定子部件的磁力作用下形成转矩，转子部件绕自身轴线转动；/n所述的机壳包括呈圆筒形且两端开口布置的安装筒体，安装筒体的一端开口处同轴设置有与其可拆卸连接配合的圆形前端盖、另一端开口处同轴设置有与其可拆卸连接配合的圆形后端盖；/n所述的定子部件包括同轴固定嵌设于安装筒体内圆面上的安装环，安装环的内圆面上嵌设有呈矩形形状的电枢绕组，电枢绕组的长度方向平行于安装环的轴向、宽度方向平行于安装环所在圆周方向的切线方向，电枢绕组与电子换向器之间电连接，电枢绕组设置有多个并且沿安装环所在圆周方向阵列布置；/n所述的转子部件同轴转动设置于安装筒体内部的主转轴，主转轴一端与后端盖转动连接配合、另一端与前端盖转动连接配合并且该端为输出端延伸至安装筒体的外部，主转轴上同轴设置有环形的外置凸台，外置凸台位于安装筒体内且靠近前端盖布置，主转轴上同轴套设有固定筒与活动筒，固定筒位于外置凸台与后盖板之间，固定筒与主转轴之间花键连接配合，固定筒靠近前盖板一端面与外置凸台固定连接，活动筒位于固定筒与后盖板之间，活动筒与主转轴之间花键连接配合并且活动筒可沿着主转轴的轴向进行滑动，所述主转轴与电枢绕组之间设置有与电枢绕组正对布置的矩形升降板，升降板的长度方向平行于主转轴的轴向、宽度方向平行于主转轴所在圆周方向的切线方向，升降板设置有多个并且沿主转轴所在圆周方向阵列布置，升降板靠近电枢绕组一端面固定嵌设有与其适配的矩形永磁铁且永磁铁与电枢绕组相针对，所述升降板靠近主转轴一端面与固定筒活动筒之间设置有用于对升降板进行支撑且能够升降调节的升降连杆组件；/n所述的升降连杆组件包括交叉布置且等长的铰接杆一与铰接杆二，铰接杆一沿其长度方向的中部位置与铰接杆二沿其长度方向的中部位置铰接连接并且该铰接轴的轴向垂直于主转轴的轴向，铰接杆一设置于升降板与固定筒之间，铰接杆一一端与固定筒的外圆面铰接连接并且该铰接轴的轴向垂直于主转轴的轴向、另一端与升降板的铰接连接并且该铰接轴为活动轴，活动轴的轴向垂直于主转轴的轴向，升降板靠近主转轴一端面开设有平行于其长度方向布置的滑槽，活动轴套接于滑槽内并且两者沿平行于升降板的长度方向构成滑动导向配合，铰接杆二一端与活动筒的外圆面铰接连接并且该铰接轴的轴向垂直于主转轴的轴向、另一端与升降板铰接连接并且该铰接轴的轴向垂直于主转轴的轴向；/n定子部件与转子部件工作过程，用户对电枢绕组加载恒定的电压，由电子换向器与位置传感器相互配合控制多个电枢绕组的通电顺序，使永磁铁产生的磁场与电枢绕组产生的磁场始终保持九十度的空间角，转子部件整体将受到磁力转矩作用下并且绕自身轴线转动，主转轴转动将动力向外输出；/n（二）调速阶段；/nS2：在S1的过程中，当需要减小转子部件的输出转速时，调节部件驱动转子部件由过渡状态朝向展开状态切换，转子部件与定子部件之间的距离逐渐减小并且转子部件与定子部件之间相互作用下的磁通量将逐渐增强，转子部件的转矩增大，转子部件的转速减小；/n所述的转子部件还包括与活动筒固定连接的联动构件，联动构件套接于主转轴的外部并且位于活动筒与后盖板之间，所述的联动构件包括同轴套接于主转轴外部的固定环，固定环与活动筒之间同轴设置有用于固定连接两者的环形连接板一，连接板一的直径大于固定环的直径，固定环靠近后盖板一端面同轴固定设置有环形的连接板二，连接板二与连接板一的直径相等，并且连接板一与连接板二均套接于主转轴的外部，固定环、连接板一以及连接板二共同形成了环形凹槽，所述环形凹槽内同轴转动套设有转动环，转动环的外圆面上沿其径向向外设置有凸起，凸起设置有三个并且沿转动环所在圆周方向阵列布置；/n调速过程中，当需要使活动筒靠近固定筒运动时，启动步进电机正转，步进电机将带动主动齿轮正向转动，主动齿轮将带动从动齿轮反向转动，从动齿轮将带动丝杆反向转动，丝杆将驱动凸块靠近固定筒运动，活动筒将同步靠近固定筒运动，电枢绕组与永磁铁逐渐靠近，主转轴的转矩增大、转速减小；/nS3：在S1的过程中，当需要增大转子部件的输出转速时，调节部件驱动转子部件由过渡状态朝向收缩状态切换，转子部件与定子部件之间的距离之间增大并且转子部件与定子部件之间相互作用的磁通量逐渐减弱，转子部件的转矩减小，转子部件的转速增大；/n调速过程中，当需要使活动筒远离固定筒运动时，启动步进电机反转，步进电机将带动主动齿轮反向转动，主动齿轮将带动从动齿轮正向转动，从动齿轮将带动丝杆正向转动，丝杆将驱动凸块远离固定筒运动，活动筒将同步远离固定筒运动，电枢绕组与永磁铁逐渐远离，主转轴的转矩较小、转速增大。/n