吳立波
(邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系,河北 邯鄲 056005)
目前在我國(guó)的電動(dòng)車市場(chǎng)中,常配用的電動(dòng)機(jī)類型有有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)兩種,而在有刷和無(wú)刷電機(jī)中,又有高速和低速電機(jī)之分,往往采用將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與輪轂做成一體。電動(dòng)車作為快捷、便利、綠色、環(huán)保的交通工具,越來越受到廣大人們的喜歡。但是,因?yàn)樾铍姵匾淮纬潆姷睦m(xù)航能力有限,所以很多時(shí)候,當(dāng)沒電時(shí),還要借助于人力來行駛。電動(dòng)車不同于自行車,后輪因?yàn)榘惭b有電動(dòng)機(jī),所以人力驅(qū)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)隨后輪一起旋轉(zhuǎn),加之質(zhì)量大,行駛非常費(fèi)力,還有些帶發(fā)電功能的電動(dòng)機(jī),在人力行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)的發(fā)電也會(huì)大大增大行駛阻力。
電動(dòng)車可分離傳動(dòng)電機(jī),可利用控制器實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和人力驅(qū)動(dòng)的快速切換,在人力驅(qū)動(dòng)情況下,電機(jī)整體可以從后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中分離,加之輕質(zhì)輪轂的設(shè)計(jì),質(zhì)量的減輕將能夠大大提高人力驅(qū)動(dòng)的效率,克服了電動(dòng)車人力驅(qū)動(dòng)費(fèi)力的缺點(diǎn),打破了電動(dòng)自行車人力驅(qū)動(dòng)形同虛設(shè)的現(xiàn)狀,讓電動(dòng)自行車達(dá)到與自行車行駛驅(qū)動(dòng)力基本等效的效果,可解決電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航能力有限的問題。
如圖1、2、3所示,可分離傳動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)基本上由三部分組成,機(jī)殼、主軸、電機(jī),機(jī)殼通過軸承可在主軸上轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)定子不動(dòng),轉(zhuǎn)子和定子之間軸承連接,可在定子上轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子上安裝有彈性柱銷,機(jī)殼上分布有與柱銷對(duì)應(yīng)的孔,電機(jī)和主軸之間通過鉤頭鍵連接,鉤頭鍵通過連接桿與滑桿連接,滑桿通過控制線與控制器連接。
1.電源線,2.緊固螺母,3.電車支架,4.傳動(dòng)鏈輪,5.軸承,6.殼體,7.密封墊,8.輪輻,9.柱銷壓蓋,10.彈性柱銷,11.柱銷彈簧,12.轉(zhuǎn)子,13.電機(jī)軸承,14.定子,15.鉤形鍵,16.連接桿,17.電機(jī)彈簧,18.主軸,19.滑桿,20.控制線,21.堵頭
1.車把,2.閘線,3.控制線,4.控制器,5.車閘,6.變速器
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子在鉤頭鍵的作用下左移時(shí),彈性柱銷就會(huì)插入殼體的孔中,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)和殼體的連接,電機(jī)的動(dòng)力就能傳遞給車輪;當(dāng)鉤頭鍵右移時(shí),帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子右移,使得彈性柱銷從殼體中拔出,電機(jī)和殼體分離,車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)依靠人力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈輪來完成。
(1)人力驅(qū)動(dòng):控制器打開,控制線拉動(dòng)滑桿右移,連接桿和鉤頭鍵螺紋連接,帶動(dòng)鉤頭鍵和定子、轉(zhuǎn)子右移,定子壓縮電機(jī)彈簧,此時(shí),彈性柱銷與殼體分離,電機(jī)和車輪分離。
(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng):控制器關(guān)閉,控制線無(wú)作用力,電機(jī)彈簧復(fù)位,鉤頭鍵、連接桿、滑桿復(fù)位,電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子左移,彈性柱銷插入殼體的孔中,使得電機(jī)轉(zhuǎn)子和殼體相連,電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪的驅(qū)動(dòng)。彈性柱銷可在轉(zhuǎn)子的孔中滑動(dòng),并有彈性柱銷彈簧的擠壓,彈性柱銷周向布置三個(gè),當(dāng)控制器關(guān)閉時(shí),如殼體孔和彈性柱銷沒有在對(duì)應(yīng)位置,彈性柱銷可擠壓至轉(zhuǎn)子內(nèi),當(dāng)孔和柱銷同心時(shí),彈性柱銷在柱銷彈簧的作用下,推入殼體孔內(nèi)。
可分離電機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)自行車研究能有效解決電動(dòng)自行車人力驅(qū)動(dòng)費(fèi)力的問題,讓電動(dòng)自行車達(dá)到與自行車行駛驅(qū)動(dòng)力基本等效的效果,同時(shí)也很好的解決了電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航能力有限的問題,滿足人們需要,對(duì)于電動(dòng)自行車的發(fā)展具有重要的意義。
[1]李虹,劉磊.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制策略[J].汽車維修,2012,(12):11~13
[2]馬琮淦,左曙光,何呂昌等.電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的解析計(jì)算[J].振動(dòng)測(cè)試與診斷,2012,(5):756~761
[3]劉正義,劉成武,洪亮.通過限制大電流的產(chǎn)生以提高電動(dòng)自行車?yán)m(xù)行能力的研究[J].機(jī)電技術(shù),2012,(4):53~55
[4]方力,張建華.電動(dòng)車用無(wú)刷直流電機(jī)模糊自整定控制器設(shè)計(jì)[J].微電機(jī),2012,(3):51~56
[5]趙國(guó)材,孫廣濤,王仕鏹.電動(dòng)車無(wú)刷直流電機(jī)simulink建模仿真[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2012,(3):116~119