變速機電驅動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于驅動一個或多個輔助設備的電機，具體地但非唯一地，涉及一種包括轉子和定子的電機，其中，該定子被配置成旋轉且該轉子的轉速取決于供給至該電機的電流和該定子的轉速。
【背景技術】
[0002]諸如內(nèi)燃發(fā)動機的馬達被用以驅動主要負載以及由輔助設備施加的一個或多個輔助負載，輔助設備例如為水泵、動力轉向泵、真空泵、機油泵、壓縮機和交流發(fā)電機。這些負載設備通常由馬達的曲軸驅動，使得輔助設備的轉速與馬達速度成正比。這些輔助設備因此必須具有預定的傳動裝置以便在任意給定馬達速度下達到最大負載標準。結果，輔助設備通常比所需地更快地驅動，這導致馬達的燃料經(jīng)濟性的降低和/或馬達性能的降低。
[0003]為避免這些損失，可以以適合馬達運行條件的速度驅動輔助設備。例如，當馬達起動機電池系統(tǒng)上的負載低時，可以以較低的速度驅動交流發(fā)電機，或者當負載高時以較高的速度驅動。通過相似的方式，可根據(jù)馬達被如何操作或者環(huán)境條件來改變馬達的冷卻劑系統(tǒng)的要求。因此，期望驅動該輔助設備使得它們針對馬達的操作要求以適當?shù)哪芰\行。
[0004]眾所周知，采用一個或多個獨立的電動馬達來以可變的速度驅動主驅動馬達的輔助設備，使得輔助設備可以以適于其操作要求的速度運行。然而，在一些情況下，由于獨立電動馬達的發(fā)電、存儲和馬達循環(huán)，電動馬達驅動輔助設備所需的功率會導致甚至更大的損失。通過比較，直接機械驅動可能更為高效。
[0005]以可變速度驅動輔助設備的替代方法為采用諸如齒輪箱的變速驅動器，其通過主驅動馬達的輸出軸機械驅動并連接至輔助設備。然而，在馬達上配置輔助齒輪箱存在固有問題，諸如受限的封裝要求、增加的復雜性、降低的整體可靠性及相關成本。此外，標準齒輪箱可能僅提供離散的傳動比并因此不能對輔助設備提供完全變速驅動。
[0006]本發(fā)明旨在解決這些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電機，諸如車輛電機，用于驅動例如車輛的主驅動馬達的馬達上的一個或多個輔助設備。該電機包括配置成被轉動的定子。該電機進一步包括相對于定子可旋轉地安裝的轉子。電機的轉子的轉速取決于供給至該電機的電流和定子的轉速。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，定子連接至馬達的輸出軸。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，定子形成馬達的輸出軸的至少一部分。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，轉子連接至馬達的輔助設備。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，轉子形成輔助設備的驅動元件的至少一部分。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，定子由輔助驅動皮帶或齒輪聯(lián)軸器驅動。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，轉子的轉速取決于供給至電機的交流電源的頻率以及定子的轉速。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，交流電源的頻率根據(jù)輔助設備和/或馬達的需求進行調(diào)節(jié)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當向電機提供直流電源時轉子的轉速與定子的轉速同步。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當定子的轉速大于供給至電機的電流的頻率時電機用作發(fā)電機。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，定子包括一個或多個電繞組且轉子包括一個或多個永磁鐵，或者，定子包括一個或多個永磁鐵且轉子包括一個或多個電繞組。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，電機還包括配置成將定子和/或轉子電連接至電機的電終端的一個或多個電連接器。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括可固定至馬達的一部分的外殼。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，外殼包括輔助設備的至少一部分和/或馬達的一部分。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，電機至少部分地設置在車輛的馬達的外殼內(nèi)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，轉子延伸穿過馬達的外殼。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括配置成根據(jù)輔助設備和/或馬達的需求調(diào)節(jié)供給至電機的電流的控制設備。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種車輛，包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的馬達和/或一個或多個電機。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，車輛還包括配置成根據(jù)一個或多個輔助設備和/或馬達的需求調(diào)節(jié)供給至一個或多個電機的電流的控制設備。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種調(diào)節(jié)電機的轉子的轉速的方法，電機用于驅動馬達上的一個或多個輔助設備，方法包括:
[0027]旋轉電機的定子；以及
[0028]調(diào)節(jié)供給至電機的電流以達到轉子的期望轉速。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，方法還包括:
[0030]采用控制設備控制供給至電機的電流，其中，控制設備配置成根據(jù)一個或多個輔助設備和/或馬達的需求調(diào)節(jié)供給至電機的電流。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種軟件，軟件在由計算裝置執(zhí)行時引起計算裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的方法。
[0032]定子和轉子可安裝在電機的外殼中的軸承上。該外殼可固定在馬達和/或車輛的一部分上。該外殼可固定至車輛的馬達、車輛的子框架或車輛的任意合適部分。該外殼可至少部分地形成輔助設備的一部分、馬達的一部分和/或車輛的一部分。
[0033]該定子可連接(例如，可旋轉地連接)至馬達的輸出軸。該定子可由輔助驅動皮帶、齒輪聯(lián)軸器或任何其它合適的方式驅動，諸如直接連接至馬達的輸出軸。該定子可至少部分地形成馬達的輸出軸的輸出元件。該定子可被連續(xù)地旋轉。
[0034]該轉子可連接(例如，可旋轉地連接)至馬達的輔助設備。該轉子可至少部分地形成輔助設備的驅動元件。該轉子可延伸穿過馬達的外殼用于驅動馬達內(nèi)部的一個或多個設備，該設備例如為水泵、機油泵和/或交流發(fā)電機。該轉子可設置在馬達的外殼內(nèi)用于驅動馬達內(nèi)部的一個或多個設備，該設備例如為水泵、機油泵和/或交流發(fā)電機。該轉子可至少構成位于馬達內(nèi)部的該設備的一部分。例如，該轉子可構成水泵和/或機油泵的轉子。該轉子可包括配置成以流體(例如，水或機油)工作的葉片。
[0035]轉子的轉速可取決于供給至電機的交流電源的頻率及定子的轉速。交流電源的頻率可根據(jù)需求進行調(diào)節(jié)，例如輔助設備和/或馬達的速度需求。
[0036]轉子的轉速可在提供直流電源至電機時與定子的轉速同步。
[0037]定子和轉子可配置成繞著相同軸轉動。該轉子和定子可配置成相對彼此沿相同方向和/或相反的方向旋轉。電機可在定子的轉速大于供給至電機的電流的頻率時用作發(fā)電機。通過這種方式，將通過電機產(chǎn)生能量。
[0038]電機可進一步包括控制設備，其配置成根據(jù)輔助設備和/或馬達的需求調(diào)節(jié)供給至電機的電流和/或電壓。例如，該控制設備可配置成調(diào)節(jié)供給的電流和/或電壓的頻率。
[0039]電機可配置成使得該定子包括一個或多個電繞組且該轉子包括一個或多個永磁鐵。該電機可配置成使得該定子包括永磁鐵且轉子包括一個或多個電繞組。電機的定子和轉子可以相似方式配置成變速電動馬達，例如該轉子和定子可各自包括一個或多個電繞組。在另一實例中，該轉子可包括一個或多個電繞組且定子可包括感應鼠籠。在另一實例中，該定子可包括一個或多個電繞組且轉子可包括感應鼠籠。
[0040]電機可進一步包括一個或多個電連接器，其配置成將旋轉的定子和/或旋轉的轉子電連接至電機的電終端。例如，電連接器可將電終端連接至轉子和/或定子，從而在電機的旋轉部件與電機的靜止部件之間轉移電信號和/或電功率。電連接器可包括滑環(huán)或任何其它合適的電連接器。
[0041]電機可至少部分地設置在馬達的外殼內(nèi)。定子可連接(例如，可旋轉地連接)至馬達內(nèi)部的一個或多個部件。該定子可例如通過內(nèi)鏈、皮帶或齒輪組連接至馬達的可旋轉軸，或者可固定至或整合于馬達的旋轉軸。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種諸如車輛電機的電機，用于驅動馬達上的一個或多個輔助設備，例如車輛的主驅動馬達。電機包括配置成被旋轉的轉子。該電機進一步包括相對于轉子旋轉安裝的定子。電機的定子的轉速取決于供給至電機的電流和轉子的轉速。
[0043]該轉子和定子可安裝在電機的外殼中的軸承上。該外殼可固定至