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            饋能型電磁轉差離合器及控制方法(一)

            作者:亨勁傳動發表時間:2016年11月24日

             

            技術領域:本發明涉及動力傳動領域,具體是饋能型電磁轉差離合器及控制方法。
             
            背景技術:雖然現代工業基本上都采用驅動電機加變頻器的方式對負載進行無級調速,但是電磁轉差離合器(EleCtrOmagnetiC Slipping ClutCh,簡稱為ESC),也稱為電磁滑差離合器,以其結構緊湊、無機械磨損、控制方便、電流小、可實現無級變速等優點仍得到廣泛使用,尤其在有些電力源無法應用的場合,如程機械、汽車、船舶等領域。電磁轉差離合器有以下各方面的功能:離合作用、無級調速、彈性連接、調節轉矩、平啟動、解決高啟動轉矩問題和過載保護等
            電磁轉差離合器主要由外轉子和內轉子構成,兩轉子同心旋轉,無機械聯系。外轉子為電樞,可以是鼠籠式、繞線式,也可以采用實心銅制電樞或鋁合金杯形電樞,內轉子有硅鋼片疊成的磁極和繞在磁極的勵磁繞組。一般原動機與內轉子相連,外轉子與負載相連,當內轉子轉動時,勵磁繞組所形成的磁場在電樞中感應出電動勢,產生渦流,渦流在磁場的作用下產生力矩帶動外轉子轉動,調節勵磁電流的大小以改變外轉子的轉矩和轉速。外轉子中的渦流形成的損耗最終以熱能的形式耗散,轉差越高,無功損耗越大,效率越低。
            重型車輛轉向系繞中的轉向泵一般有發動機直接驅動,這樣導致轉向泵的輸出流量不能隨著工況的變化而變化,造成助力特性單一、無功損耗高的問題。如果在發動機和轉向泵之間安裝電磁轉差離合器,就可以對轉向泵進行調速,從而調節輸出流量。
             
            發明內容:本發明的目的在于提供一種饋能型電磁轉差離合器及控制方法,用于回收電磁轉差離合器的轉差損,協調控制電磁轉差離合器的調速性能和回收性能。
            一種饋能型電磁轉差離合器,包括電磁轉差離合器、能量回收裝置、勵磁電路和控制器,電磁轉差離合器包括外轉子、內轉子、三相繞組電刷、勵磁繞組電刷;外轉子繞有三相繞組,內轉子上繞有勵磁繞;勵磁繞組與勵磁繞組電刷連接,三相繞組與三相繞組電刷連接,三相繞組電刷與能量收裝置連接,三相繞組與能量收裝置形成閉合回路,能量回收裝置與控制器連接,控制器與勵磁繞電刷連接,能量回收裝置還與其他用電器連接。
            上述方案中,電磁轉差離合器的外轉子包含鐵芯、三相繞組,鐵芯上有36個T型齒、36個齒槽,三相繞組采雙層短、分布式繞組,內轉子包含凸極鐵芯、勵磁繞組,鐵芯有6個磁極,勵磁繞組依次繞在相鄰的磁極上,繞組通電后形成相互間隔的3個N極和3個S極;三相繞組引出線與三相繞組電刷相連;勵磁繞的引出線與勵磁繞組電刷相連。上述方案中,能量回收裝置主要包括濾波電感L、三相整流橋、濾波電容C1、能量旁通電路、電圧調節電路、反饋電阻和超級電容。電磁轉差離合器的三相繞組與濾波電感相連,三相繞組與濾波電感之間每相分別串聯電壓傳感器,濾波電感連接三相整流橋,濾波電感與三相整流橋之間分別串聯電流傳感器;三相整流橋由6個帶有反向二極管的MOS管v1~v6組成;能量旁通電路由旁通電R1和旁通MOS管v7中聯而成,能量旁通電路并聯于整流橋的輸出端,電壓調節電路包括MOS管v8、二極管 D7、電感L1,電壓調節電路的輸出端連接勵磁電路,并通過MOS管v9連接至蓄電池,超級電容SC與 RC串聯后并聯于電壓調節電路輸出端和地之間;反饋電由R2和RF串聯而成,并聯于超級電容兩端,電阻R2和RF之間有反饋電壓 UFB輸出。
            述方案中,勵磁電路包括 MOS管v10、MOS管柵極電阻、續流二極管D8,能量回收裝置的電源輸出端與地之間序串接勵磁繞組、電流傳感器、 MOS管V10,續流二極管并聯與勵磁繞組和電流傳感器兩端,柵極電阻R3與MOS管的柵極相連,R4并聯于MOS管的刪極和源極。
            控制器主要包括電源電路、信號調理模塊、單片機、驅動模塊,電源電路產生各模塊所需的電圧,信號調理模塊接收來自電磁轉差離合器三相繞組的三相電動勢 ea、eb、ec,三相繞組的相電流 ia、ib、 ic,勵磁繞組中的勵磁電流if,反饋電壓Ufb,電磁轉差離合器的輸出轉速n和車速v,對信號進行、濾波和電平轉換;單片機根據調理后的輸入信號及設定的控制策略運算出輸出信號。
            更多詳情請瀏覽饋能型電磁轉差離合器及控制方法第二節
             

            此文關鍵字:電磁轉差離合器 |

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