車常規(guī)使用的照明燈、轉(zhuǎn)彎/制動(dòng)信號(hào) 燈、音鳴等通斷電操控的控制單元2,均采用市購(gòu)產(chǎn)品配套。
[0102] 電源調(diào)制器1設(shè)定的工作邏輯為:W定子單元3a與轉(zhuǎn)子單元3b周期性隔氣隙 3d相對(duì)、處于同一法線10( CP為0)的狀態(tài)記為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間,當(dāng)人力助動(dòng)或與驅(qū)動(dòng) 操控裝置9a給出驅(qū)動(dòng)信號(hào)、并且傳感單元3c感知轉(zhuǎn)子單元繞軸至q>為斬-位置的時(shí)刻(巧 約16度,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子單元進(jìn)入凹形繞芯兩端范圍內(nèi)相對(duì)的初始時(shí)刻,該精細(xì)時(shí)刻是一個(gè)根據(jù) 同軸轉(zhuǎn)體圓弧及氣隙等參數(shù)設(shè)計(jì)并經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)的值,W實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)),電源調(diào)制器啟動(dòng)輸出 12A電流;當(dāng)轉(zhuǎn)子單元3b繞軸7每次前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí),電源調(diào)制器進(jìn)行一次時(shí)間歸0校 準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間,通過與轉(zhuǎn)子單元上次前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)的周期時(shí)間比較,獲知本次 周期時(shí)間的實(shí)時(shí)值,并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)對(duì)下一步工作邏輯進(jìn)行判定:如果驅(qū)動(dòng)操控裝置9a對(duì) 電源調(diào)制器1無(wú)輸入指令,電源調(diào)制器休眠;如果驅(qū)動(dòng)操控裝置9a給出的指令是加速,則電 源調(diào)制器在下一周期對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子單元3b繞軸至中為CPT位置的時(shí)刻,執(zhí)行Tl與燈2巧。)比值為 1 ;35的通、斷電時(shí)序,實(shí)時(shí)通電的平均強(qiáng)度由驅(qū)動(dòng)操控裝置給出;,如果驅(qū)動(dòng)操控裝置維持 在電源調(diào)制器輸出電流接近18A的狀態(tài),上述設(shè)定的邏輯狀態(tài)將使電源調(diào)制器的時(shí)序通電 頻率越來(lái)越高,對(duì)應(yīng)車輪5每周期中定子單元3a對(duì)轉(zhuǎn)子單元3b的電磁力作用次數(shù)越來(lái)越 多,車速越來(lái)越快;當(dāng)時(shí)序通電頻率高于所設(shè)定的l/18ms (對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速56轉(zhuǎn)/s)或 電源調(diào)制器輸出電流連續(xù)4s維持在18A的狀態(tài)時(shí),電源調(diào)制器無(wú)條件斷電而達(dá)到自動(dòng)限速 的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[0103] 實(shí)施例2、
[0104] 將實(shí)施例1電源調(diào)制器的時(shí)序電流改變?yōu)?;Tl通電時(shí)域設(shè)置為兩段時(shí)間和強(qiáng)度相 互對(duì)應(yīng)的恒定電流,特點(diǎn)為后1/3時(shí)間電流Iz/A為前2/3時(shí)間電流強(qiáng)度Ii/A的一半;電源調(diào) 制器的工作邏輯調(diào)整為;當(dāng)定子單元繞組啟動(dòng)通電時(shí),電源調(diào)制器在5s內(nèi)W Ii強(qiáng)度12A (對(duì) 應(yīng)12為6A)為基準(zhǔn)、對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)周期每下一個(gè)周期自動(dòng)加大1%輸出強(qiáng)度的電流時(shí) 序,兩段通電時(shí)域的相對(duì)比例為2 ;1 ;從第6s起始等待驅(qū)動(dòng)操控裝置下一步工作指令;女口 果驅(qū)動(dòng)操控裝置9a無(wú)輸入指令,電源調(diào)制器休眠;如果驅(qū)動(dòng)操控裝置給出的指令是加速, 則電源調(diào)制器在下一周期對(duì)定子單元繞組啟動(dòng)通電時(shí),執(zhí)行Tl與燈2巧。)比值為1 ;35 W及 Ii與12的電流強(qiáng)度2 ;1、通電時(shí)間比例2 ;1的電流時(shí)序,實(shí)時(shí)通電的平均強(qiáng)度由驅(qū)動(dòng)操控 裝置給出。
[0105] 其余與實(shí)施例1相同,該緩加速方式更適應(yīng)安全設(shè)計(jì)要求。前述定子單元繞組啟 動(dòng)通電的時(shí)刻,也可由奪為礦位置改變?yōu)橛墒鞄吐牷蚩v%啤1位置的時(shí)刻。
[0106] 實(shí)施例3、
[0107] 在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上優(yōu)化電源調(diào)制器的通電程序:將Tl通電時(shí)域設(shè)置為5段通電 時(shí)間相同但電流強(qiáng)度規(guī)律遞減的電流,5段通電強(qiáng)度按K*Ii/A的線性關(guān)系分級(jí)遞減,遞減系 數(shù)K為0. 73,即當(dāng)5段通電時(shí)間的起始電流強(qiáng)度為12. OA時(shí),Tl時(shí)序內(nèi)的電流強(qiáng)度自動(dòng)呈 12. 0A、8. 8A、6. 4A、4. 7A、3. 4A的規(guī)律遞減。通電程序邏輯使用常規(guī)電子電路實(shí)現(xiàn)控制的設(shè) 計(jì)較復(fù)雜,制造成本也較高,將電源調(diào)制器改為采用成熟的脈沖數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)。。
[010引 電源調(diào)制器核必模塊包括常規(guī)CPU和一個(gè)設(shè)計(jì)功率500W的驅(qū)動(dòng)模塊,其細(xì)化工作 邏輯如圖5b所示,其中脈沖變換調(diào)理電路主要是完成將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為階梯波信號(hào),脈沖 信號(hào)發(fā)生器主要產(chǎn)生所需的脈沖信號(hào),其次經(jīng)微分電路輸出尖峰脈沖,然后經(jīng)過限幅電路 將尖峰脈沖的負(fù)半周濾除,只剩下正半軸尖峰脈沖,用集成運(yùn)放組成的積分電路進(jìn)行積分 累加,加上電壓比較器和控制電路,就組成了完整的階梯脈沖信號(hào),對(duì)電路的各個(gè)元件進(jìn)行 參數(shù)調(diào)整,從而得到滿足工作邏輯要求的階梯波信號(hào)。電源調(diào)制器1在Tl通電時(shí)序內(nèi),通 過控制芯片(CPU)使驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生一系列幅值隨時(shí)序遞減的脈沖電流,脈沖頻率30KHZ,其 余與實(shí)施例2類同,所取得的動(dòng)力性能與實(shí)施例2類似,但節(jié)電效果相對(duì)好。
[0109] 實(shí)施例4、
[0110] 將實(shí)施例3的脈沖子集幅值改設(shè)置為連續(xù)遞減,即電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)Tl啟動(dòng)電流為 12A時(shí),通電時(shí)域的幅值包絡(luò)趨勢(shì)自動(dòng)呈(12-3.4) Sin 9*90/16的規(guī)律遞減。為提高位置 信號(hào)傳感的工作可靠性,本實(shí)施例將傳感單元設(shè)置為兩個(gè)。
[0111] 本實(shí)施例因電源調(diào)制器1所輸出的脈沖子集包絡(luò)選擇了更優(yōu)化的時(shí)序遞減關(guān)系, 電動(dòng)車行駛的節(jié)省電能效果比實(shí)施例3好。本實(shí)施例所述的輪穀電動(dòng)裝置,亦可相應(yīng)安裝 在兩輪車和H輪車的前輪W及單輪車上。
[0112] 實(shí)施例5、
[0113] 在電動(dòng)H輪車后廂下兩個(gè)后輪的內(nèi)部橫梁中間部位設(shè)置輪穀電動(dòng)裝置,選用如圖 Id所示的簡(jiǎn)便車架4,選用周長(zhǎng)為1500mm的車輪5,電池組8選用鉛酸膠體電池,電池組8 安裝在電動(dòng)H輪車后廂下部的車架4專設(shè)部位。
[0114] 電動(dòng)裝置3的同軸轉(zhuǎn)體3e為一個(gè)具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸、周長(zhǎng)為500mm的環(huán)形合金鋼圈,鋼 圈內(nèi)部均勻相間地嵌合固連8個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b,其中包括4個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl和4個(gè)導(dǎo) 磁體轉(zhuǎn)子單元3b2,4個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl的S極全部正對(duì)轉(zhuǎn)體的軸7,如圖2a所示;8個(gè) 轉(zhuǎn)子單元的永磁體與導(dǎo)磁體相間平均設(shè)置,其局部結(jié)構(gòu)如圖7a所示;在同軸轉(zhuǎn)體外部與車 架4固連的機(jī)械裝置上,安裝一個(gè)定子單元3a,定子單元與鋼圈外緣的間距Ilmm;同軸轉(zhuǎn)體 在橫梁中間部位與輪穀6同軸必安裝,兩邊各設(shè)置一個(gè)由若干齒輪組合而成的減速/變矩 裝置2,兩個(gè)減速/變矩裝置在同軸轉(zhuǎn)體和兩個(gè)輪穀6之間同軸必安裝,通過兩個(gè)減速/變 矩裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)后輪輪穀的機(jī)械傳動(dòng),減速/變矩裝置的減速比為9 ;1。
[0115] 本實(shí)施例基礎(chǔ)參數(shù)參照實(shí)施例1設(shè)計(jì)而調(diào)整,定子單元的線圈繞組調(diào)整為60圈, 凹型繞芯對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體占位的機(jī)械角為42度,繼續(xù)選用限速20Km/h即5. 6m/s(3. 7轉(zhuǎn)/ S),同軸轉(zhuǎn)體經(jīng)過減速/變矩裝置2對(duì)應(yīng)的限速值為33. 3轉(zhuǎn)/s,計(jì)取限速對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)周期 時(shí)間為30ms ;因同軸轉(zhuǎn)體3e外部的定子單元在同軸轉(zhuǎn)體一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子 單元發(fā)生電磁力作用,電源調(diào)制器對(duì)電動(dòng)裝置供電的化+T2+T。)時(shí)序周期對(duì)應(yīng)限速值值為 3. 75ms,選取Tl :燈2巧。)為0.75 ;3 ;電源調(diào)制器選用大規(guī)模數(shù)字邏輯開關(guān)集成電路實(shí)現(xiàn),設(shè) 計(jì)最大過載功率1500W。
[0116] 輪穀電動(dòng)裝置的電源調(diào)制器所設(shè)定的工作邏輯與實(shí)施例1的方法類同,電源調(diào)制 器對(duì)定子單元組合后的通電方向,設(shè)置為N極逆同軸轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向。通過周期校準(zhǔn)記錄的 時(shí)序通電頻率,可獲知實(shí)時(shí)車速,當(dāng)時(shí)序通電頻率高于1/3. 75ms (對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速33. 3 轉(zhuǎn)/s)時(shí),電源調(diào)制器I無(wú)條件斷電而達(dá)到自動(dòng)限速的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本實(shí)施例因定子單元3a 設(shè)置于同軸轉(zhuǎn)體3e外部,其法向Fi。是背離轉(zhuǎn)體3e的軸,不能利用本發(fā)明輪穀電動(dòng)裝置相 應(yīng)設(shè)置制動(dòng)功能。
[0117] 實(shí)施例6、
[0118] 將實(shí)施例5的定子單元3a改變?yōu)樵谕S轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部與固定的機(jī)械裝置固連,定 子單元的繞芯相應(yīng)縮小使之可安裝在同軸轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部,繞組和對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體占位的機(jī)械 角不變,使轉(zhuǎn)子單元所受到的法向電磁力Fi。是趨向同軸轉(zhuǎn)體3e的軸7,輪穀電動(dòng)裝置的其 余安裝方法與驅(qū)動(dòng)電流時(shí)序與實(shí)施例5類同。
[0119] 電源調(diào)制器相應(yīng)增加一個(gè)制動(dòng)信號(hào)輸入端Ie電連接電磁制動(dòng)裝置%,如圖5c所 示,電磁制動(dòng)裝置為一個(gè)十級(jí)變阻器;當(dāng)人工控制電磁制動(dòng)裝置發(fā)出制動(dòng)信號(hào)時(shí),電源調(diào)制 器切斷Tl對(duì)應(yīng)時(shí)序的電流,啟動(dòng)Tz時(shí)域通電,通電時(shí)域設(shè)定在傳感單元3c感知轉(zhuǎn)子單元3b 繞軸至Cp為取r/3位置到奪為0位置的時(shí)間段;。
[0120] 電源調(diào)制器所輸出的制動(dòng)電流,對(duì)應(yīng)電磁制動(dòng)裝置9b的十級(jí)阻檔設(shè)置為十級(jí)強(qiáng) 度,設(shè)定輸出的電流強(qiáng)度為;首級(jí)5A、末級(jí)26A,十級(jí)電流平均設(shè)置。
[0121] 本實(shí)施例由于增設(shè)有電磁軟制動(dòng)式制動(dòng)裝置,減速效果平緩。
[0122] 實(shí)施例7、
[0123] 將實(shí)施例6電源調(diào)制器輸出的制動(dòng)邏輯優(yōu)化為:對(duì)定子單元繞組的制動(dòng)通電時(shí)域 增加轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相對(duì)W及處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的時(shí)域,即當(dāng)啟動(dòng)Tz時(shí)域通電 時(shí),將T。部分時(shí)域的工作邏輯同步變換為通電,該T。部分時(shí)域的數(shù)值與(Ti+Tz)相等,通電 啟動(dòng)時(shí)刻W巧為0開始計(jì)時(shí);電源調(diào)制器在該T。部分時(shí)域所輸出的制動(dòng)電流強(qiáng)度與Tz時(shí)域 相同。
[0124] 本實(shí)施例對(duì)定子單元繞組的制動(dòng)通電增加了轉(zhuǎn)子單元和定子單元處于遠(yuǎn)離狀態(tài) 的時(shí)域;該制動(dòng)通電時(shí)域可對(duì)應(yīng)周期時(shí)序T簡(jiǎn)要設(shè)定為;在(Ti+Tz+T。)時(shí)序中,起始1/3時(shí) 域斷電,之后2/3的燈2巧。)時(shí)域通電。
[0125] 本實(shí)施例加強(qiáng)了電磁制動(dòng)的效果,行駛安全系數(shù)更高,
[0126] 前述(P為CpT/3~0度位置對(duì)應(yīng)的時(shí)間段,也可W更改為(PT化~0度位置的時(shí)間段。
[0127] 實(shí)施例8、
[0128] 在電動(dòng)H輪車后廂下橫梁對(duì)應(yīng)兩個(gè)車輪5分別安裝兩套輪穀電動(dòng)裝置,兩個(gè)同軸 轉(zhuǎn)體3e分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)車輪靠近其輪穀6同軸必安裝,其間各設(shè)置一個(gè)由若干齒輪組合而成 的減速/變矩裝置2,減速/變矩裝置的減速比為9 ;1,兩個(gè)減速/變矩裝置2與同軸轉(zhuǎn)體 3e和兩個(gè)輪穀6同軸必安裝,通過兩個(gè)減速/變矩裝置2實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)后輪輪穀6的機(jī)械傳 動(dòng)。其余與實(shí)施例7類同。
[0129] 本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)供電時(shí)域定義為平從(PT至(PT/2相應(yīng)的時(shí)間段。
[0130] 本實(shí)施例使用兩套輪穀電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪,使電動(dòng)H輪車動(dòng)力倍增。
[0131] 實(shí)施例9、
[0132] 將實(shí)施例5電動(dòng)H輪車電動(dòng)裝置的定子單元3a增設(shè)為兩個(gè),設(shè)置在同軸轉(zhuǎn)體3e 外部車架專設(shè)的機(jī)械裝置上,鐵鉛合金同軸轉(zhuǎn)體3e W-體化成型工藝在內(nèi)部嵌合8個(gè)相間 設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元3b。兩個(gè)定子單元的繞芯改為圓柱形,繞組面數(shù)與實(shí)施例1相同,安裝時(shí)圓 柱形繞芯兩端連線12與同軸轉(zhuǎn)體相應(yīng)的法線10垂直,如圖3a所示;兩個(gè)定子單元安裝在 同軸轉(zhuǎn)體3e外部的一側(cè),靠近同軸轉(zhuǎn)體外緣9mm的環(huán)形部位安裝,技術(shù)要求與旋轉(zhuǎn)方向她 鄰轉(zhuǎn)子單元3b的機(jī)械間距相同,兩個(gè)定子單元3a的繞組電串聯(lián)連接,在同軸轉(zhuǎn)體3e旋轉(zhuǎn) 周期中共同與其均勻分布的8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生電磁力作用;電源調(diào)制器1對(duì)應(yīng)同軸轉(zhuǎn)體3e 旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間相同。
[0133] 本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)供電時(shí)域定義為從祈至4(pt/5相應(yīng)的時(shí)間段,制動(dòng)供電時(shí)域 定義為審從cpi/5窄0度相應(yīng)的時(shí)間段。
[0134] 本實(shí)施例因采用了兩個(gè)定子單元3a,動(dòng)力效果倍增。
[0135] 實(shí)施例10、
[0136] 實(shí)施例9中,如兩個(gè)定子單元3a非處于8個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b與軸7構(gòu)成的同軸轉(zhuǎn)體 3e中必平面上,對(duì)轉(zhuǎn)子單元3b的電磁力作用方向與同軸轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向存在微偏差,如不 對(duì)定子繞芯及其安裝方案作出機(jī)械布局的優(yōu)化調(diào)整,則當(dāng)大電流對(duì)定子單元內(nèi)部繞組通電 時(shí),可能導(dǎo)致同軸轉(zhuǎn)體欠穩(wěn)定。本實(shí)施例為克服單側(cè)安裝兩個(gè)定子單元的機(jī)械布局缺陷,將 兩個(gè)定子單元3a改為在同軸轉(zhuǎn)體3e兩側(cè)空間對(duì)稱安裝,繞組電串聯(lián)連接,且兩個(gè)定子單元 的電磁極方向相同。
[0137] 實(shí)施例11、
[0138] 為進(jìn)一步加強(qiáng)電動(dòng)H輪車的電動(dòng)效果,本實(shí)施例在同軸轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部專設(shè)的機(jī)械 裝置上設(shè)置12個(gè)定子單元3a,定子單元的繞芯為圓柱形,繞組面數(shù)50圈,安裝時(shí)圓柱形繞 芯兩端連線12與同軸轉(zhuǎn)體相應(yīng)的法線10重合,如圖3b所示,并且在靠近同軸轉(zhuǎn)體內(nèi)緣7mm 的環(huán)形部位均勻分布;鐵鉛合金同軸轉(zhuǎn)體3e W