一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法，所述驱动机构包括定子和转子，所述转子包括由外向内依次布置的谐振环、中间环和轮毂轴，所述谐振环与中间环之间通过多个第一弹性片相连接，所述中间环与轮毂轴之间通过多个第二弹性片相连接，所述中间环内侧设置有棘轮，所述中间环内壁上设置有棘爪，所述棘爪与棘轮相配合。本发明专利技术一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法，其通过增加谐振能量的方法累积能量，当谐振产生的周期扭矩大于缓冲弹性片扭矩时，在棘轮的配合下完成对轮毂轴的驱动，电机在启动和极低速下扭矩不受限，降低了电流，提高了效率。提高了效率。提高了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法


[0001]本专利技术涉及一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法，属于永磁无刷电机


技术介绍

[0002]永磁无刷电机直接驱动的交通工具或电动工具在启动时，由于需要兼顾高速性能，电机的电磁特性设计会受到一些限制，加上控制器电流的上限限制，使得电机在启动和极低速下电机的扭矩受限，电流很大，效率很低。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法，其通过增加谐振能量的方法累积能量，当谐振产生的周期扭矩大于缓冲弹性片扭矩时，在棘轮的配合下完成对轮毂轴的驱动，电机在启动和极低速下扭矩不受限，降低了电流，提高了效率。
[0004]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种永磁无刷电机谐振驱动机构，它包括定子和转子，所述转子包括由外向内依次布置的谐振环、中间环和轮毂轴，所述谐振环与中间环之间通过多个第一弹性片相连接，所述中间环与轮毂轴之间通过多个第二弹性片相连接，所述中间环内侧设置有棘轮，所述中间环内壁上设置有棘爪，所述棘爪与棘轮相配合。
[0005]可选的，所述定子由铁芯及绕组构成。
[0006]可选的，所述谐振环为一个由永磁体构成的刚性环。
[0007]可选的，所述定子固定设置于定子支架上，所述棘轮相对于定子支架固定。
[0008]可选的，所述谐振驱动机构有两套，两套谐振驱动机构谐振相位相反。
[0009]一种永磁无刷电机谐振驱动机构的驱动方法，所述方法包括以下步骤：定子在传感器的配合下，双向周期性的驱动转子，并确保转子运动方向和扭矩方向相同，此时，谐振环相对于中间环将产生有源谐振，当驱动能量大于谐振环的损耗时，谐振环的振幅逐渐增大；中间环受到周期性双向扭矩作用，由于棘轮限制中间环的运动方向，当中间环在顺时针方向受到扭矩大于缓冲弹性片产生的逆时针扭矩时，中间环将顺时针运动，此运动若大于棘轮齿距时，中间环将在一个新的位置谐振，以此驱动轮毂轴；当速度提升后定子再变更为普通的连续驱动方式，以满足电机高低速的驱动性能。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0011]本专利技术一种永磁无刷电机谐振驱动机构及其驱动方法，其通过增加谐振能量的方法累积能量，当谐振产生的周期扭矩大于缓冲弹性片扭矩时，在棘轮的配合下完成对轮毂轴的驱动，电机在启动和极低速下扭矩不受限，降低了电流，提高了效率。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种永磁无刷电机谐振驱动机构的示意图。
[0013]图2为图1的A部放大图。
[0014]图3为本专利技术一种永磁无刷电机谐振驱动机构的工作原理示意图。
[0015]其中：
[0016]定子1
[0017]铁芯11
[0018]绕组12
[0019]转子2
[0020]谐振环21
[0021]中间环22
[0022]轮毂轴23
[0023]第一弹性片24
[0024]第二弹性片25
[0025]棘轮3
[0026]棘爪4。
具体实施方式
[0027]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0028]如图1～图3所示，本专利技术涉及的一种永磁无刷电机谐振驱动机构，它包括定子1和转子2，所述转子2位于定子1内侧，所述转子2包括由外向内依次布置的谐振环21、中间环22和轮毂轴23，所述谐振环21与中间环22之间通过多个第一弹性片24相连接，所述中间环22与轮毂轴23之间通过多个第二弹性片25相连接，所述中间环22内侧设置有棘轮3，所述中间环22内壁上设置有棘爪4，所述棘爪4与棘轮3相配合；
[0029]所述定子1由铁芯11及绕组12构成，通过给与绕组适当相位的电流产生磁场从而对包含永磁体的转子产生扭矩；
[0030]所述谐振环21为一个由永磁体构成的刚性环，此环与定子产生扭矩的相互作用；
[0031]所述中间环22上设置有棘爪以对棘轮产生作用，中间环22与轮毂轴23通过第二弹性片(称缓冲弹性片)连接，以缓冲来自中间轮的间歇运动，产生平稳的驱动扭矩；
[0032]所述定子1固定设置于定子支架上，所述棘轮3相对于定子支架固定，与中间环产生相互作用形成单向运动。
[0033]所述谐振驱动机构会产生一定的震动和噪音，实际使用时可以采用两套相同的谐振驱动机构，两套谐振驱动机构谐振相位相反，这样就可以抵消大部分震动和噪音。
[0034]工作原理：
[0035]定子在传感器的配合下，双向周期性的驱动转子，并确保转子运动方向和扭矩方向相同，此时，谐振环相对于中间环将产生有源谐振，当驱动能量大于谐振环的损耗时，谐振环的振幅逐渐增大；中间环受到周期性双向扭矩作用，由于棘轮限制中间环的运动方向，当中间环在顺时针方向受到扭矩大于缓冲弹性片产生的逆时针扭矩时，中间环将顺时针运动，此运动若大于棘轮齿距时，中间环将在一个新的位置谐振，以此驱动轮毂轴；当速度提
升后定子再变更为普通的连续驱动方式，以满足高低速的驱动性能。
[0036]上述实施例外，本专利技术还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本专利技术权利要求的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁无刷电机谐振驱动机构，其特征在于：它包括定子(1)和转子(2)，所述转子(2)包括由外向内依次布置的谐振环(21)、中间环(22)和轮毂轴(23)，所述谐振环(21)与中间环(22)之间通过多个第一弹性片(24)相连接，所述中间环(22)与轮毂轴(23)之间通过多个第二弹性片(25)相连接，所述中间环(22)内侧设置有棘轮(3)，所述中间环(22)内壁上设置有棘爪(4)，所述棘爪(4)与棘轮(3)相配合。2.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机谐振驱动机构，其特征在于：所述定子(1)由铁芯及绕组构成。3.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机谐振驱动机构，其特征在于：所述谐振环(21)为一个由永磁体构成的刚性环。4.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机谐振驱动机构，其特征在于：所述定子(1)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓惠群，董建华，
申请(专利权)人：江阴凹帆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：