本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)三輪車用自動(dòng)調(diào)矩變速電機(jī)，屬于電動(dòng)車的制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電動(dòng)三輪車用電機(jī)大多功能單一，且不具備變矩調(diào)速功能，車輛在使用過程中，當(dāng)負(fù)載很大時(shí)，電機(jī)的輸出功率會(huì)隨之調(diào)高以增加電機(jī)的輸出扭矩，但是在這個(gè)過程中，轉(zhuǎn)速會(huì)隨著輸出功率的增加而下降，此時(shí)由于超載(此時(shí)電機(jī)工作效率較低)時(shí)間的延長(zhǎng)很容易使電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱甚至損壞，降低了電機(jī)的使用壽命、降低了電動(dòng)車零部件的可靠性和穩(wěn)定性；另外，電動(dòng)三輪車空車的運(yùn)行時(shí)(此時(shí)負(fù)載量較小)普通電機(jī)的轉(zhuǎn)速較慢，電機(jī)處于低效率的運(yùn)行狀態(tài)，也延長(zhǎng)了兩地間的行駛時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以根據(jù)電動(dòng)車整車的負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)速、變矩，使電機(jī)動(dòng)力輸出更合理，在低負(fù)載時(shí)可以有效提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到提高運(yùn)行效率(使電機(jī)在高效區(qū)間運(yùn)行)、提高車速以節(jié)省運(yùn)行時(shí)間的目的；在高負(fù)載時(shí)可以避免電機(jī)電流過大、溫升過高，提高使用安全和穩(wěn)定性的電動(dòng)三輪車用自動(dòng)調(diào)矩變速電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種電動(dòng)三輪車用自動(dòng)調(diào)矩變速電機(jī)，包括電機(jī)轉(zhuǎn)子總成，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子總成包括電機(jī)軸和沿電機(jī)軸軸心線依次相鄰布置的固定轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，固定轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子直徑相同，且所述固定轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的支撐體表面分別環(huán)繞自身周向設(shè)有排布方式一致的交錯(cuò)式磁極片，交錯(cuò)式磁極片包括沿周向依次間隔設(shè)置在支撐體外圈上的多個(gè)N極和S極；固定轉(zhuǎn)子表面的交錯(cuò)式磁極片與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子表面的交錯(cuò)式磁極片沿周向錯(cuò)開的角度為α；所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的支撐體包括回轉(zhuǎn)支撐環(huán)和分別設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)兩側(cè)的兩塊固定側(cè)盤，兩塊固定側(cè)盤皆套設(shè)固定在電機(jī)軸上且通過螺栓Ⅰ連接在一起，所述回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔沿其回轉(zhuǎn)方向設(shè)有彈性壓縮部件，所述彈性壓縮部件一端設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)的內(nèi)圈，另一端設(shè)在其中一個(gè)固定側(cè)盤朝向回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔一側(cè)的側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，回轉(zhuǎn)支撐環(huán)向其內(nèi)腔延伸設(shè)有C形限位安裝臺(tái)，螺栓Ⅰ沿與電機(jī)軸平行的方向從回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔設(shè)置的定位套穿過，所述彈性壓縮部件一端置于C形限位安裝臺(tái)的C型腔中，另一端固定在固定側(cè)盤朝回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔一側(cè)伸出的固定部上，所述C形限位安裝臺(tái)背部與螺栓Ⅰ的定位套接觸。

優(yōu)選的，回轉(zhuǎn)支撐環(huán)包括中間支撐環(huán)和從兩側(cè)夾住中間支撐環(huán)的側(cè)支撐環(huán)，所述側(cè)支撐環(huán)和中間支撐環(huán)通過多個(gè)螺栓Ⅱ固定疊合在一起。

優(yōu)選的，所述彈性壓縮部件為圓柱螺旋壓縮彈簧，所述固定部為設(shè)置在固定側(cè)盤位于回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔一側(cè)表面的彈簧支撐套，所述圓柱螺旋壓縮彈簧沿回轉(zhuǎn)支撐環(huán)的回轉(zhuǎn)方向設(shè)置，且圓柱螺旋壓縮彈簧一端置于C形限位安裝臺(tái)的C型腔中，另一端固定在彈簧支撐套的沉孔中。

優(yōu)選的，圓柱螺旋壓縮彈簧、彈簧支撐套、C形限位安裝臺(tái)和定位套有兩組，分別以電機(jī)軸為中心對(duì)稱設(shè)置在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)內(nèi)腔中。

優(yōu)選的，固定轉(zhuǎn)子表面的交錯(cuò)式磁極片與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子表面的交錯(cuò)式磁極片沿周向錯(cuò)開的角度為α為15°。

優(yōu)選的，固定側(cè)盤嵌設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)上，且回轉(zhuǎn)支撐環(huán)與固定側(cè)盤之間設(shè)有耐磨環(huán)，所述耐磨環(huán)通過凸臺(tái)與回轉(zhuǎn)支撐環(huán)上的凹槽卡和固定在一起，且固定側(cè)盤的外圈配合安裝在耐磨環(huán)內(nèi)圈的臺(tái)階上。

優(yōu)選的，朝向固定轉(zhuǎn)子一側(cè)的固定側(cè)盤中部向固定轉(zhuǎn)子延伸設(shè)有環(huán)形定位凸臺(tái)。

本實(shí)用新型初始安裝時(shí)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與固定轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)一角度α，低負(fù)載時(shí)可以通過其內(nèi)部機(jī)制提高轉(zhuǎn)速，使電機(jī)運(yùn)行在高效區(qū)間，提高了整車的運(yùn)行效率，同時(shí)由于提高了車速，節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，由于電機(jī)殼上固定線圈磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化，使得旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子可以適時(shí)地相對(duì)固定轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而電機(jī)轉(zhuǎn)速降低、電機(jī)的輸出扭矩可以同時(shí)自動(dòng)變大，在不額外提升功率的前提下提高了電機(jī)對(duì)負(fù)載的自適應(yīng)調(diào)整能力，從而避免了電機(jī)電流過大、溫升較高；車輛電機(jī)動(dòng)力輸出更合理，提高了電動(dòng)三輪車關(guān)鍵零部件的可靠性以及整車的使用壽命，使整車更加節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型電機(jī)轉(zhuǎn)子總成的三維示意圖；

圖2是本實(shí)用新型電機(jī)轉(zhuǎn)子總成安裝在電機(jī)上的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的三維示意圖；

圖4是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子拆掉一側(cè)固定側(cè)盤的三維示意圖；

圖5是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子拆掉一側(cè)固定側(cè)盤的主視圖；

圖6是圖5中A-A向的剖視圖；

圖中，1、電機(jī)殼體，2、引線，10、電機(jī)轉(zhuǎn)子總成，11、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，12、固定轉(zhuǎn)子，20、電機(jī)軸，30、交錯(cuò)式磁極片，111a、中間支撐環(huán)，111b、側(cè)支撐環(huán)，111c、螺栓Ⅱ，111d、凹槽，112、固定側(cè)盤，112a、彈簧支撐套，112b、沉孔，112c、環(huán)形定位凸臺(tái)，113、螺栓Ⅰ，113a定位套，114、彈性壓縮部件，115、C形限位安裝臺(tái)，116、耐磨環(huán)，116a、凸臺(tái)，116b、安裝臺(tái)階。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖所示，一種電動(dòng)三輪車用自動(dòng)調(diào)矩變速電機(jī)，包括設(shè)在電機(jī)殼體1內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10，電機(jī)殼體1內(nèi)側(cè)壁上環(huán)繞電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10設(shè)置固定線圈，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10包括電機(jī)軸20和沿電機(jī)軸20軸心線依次相鄰布置的固定轉(zhuǎn)子12和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11，固定轉(zhuǎn)子12和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11直徑相同，且所述固定轉(zhuǎn)子12和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11的支撐體表面分別環(huán)繞自身周向設(shè)有排布方式一致的交錯(cuò)式磁極片30，交錯(cuò)式磁極片30包括沿周向依次間隔設(shè)置在支撐體外圈上的多個(gè)N極和S極；固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30沿周向錯(cuò)開的角度為α；所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11的支撐體包括回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111和分別設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111兩側(cè)的兩塊固定側(cè)盤112，兩塊固定側(cè)盤112皆套設(shè)固定在電機(jī)軸20上且通過螺栓Ⅰ113連接在一起，所述回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔沿其回轉(zhuǎn)方向設(shè)有彈性壓縮部件114，所述彈性壓縮部件114一端設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111的內(nèi)圈表面，另一端設(shè)在其中一個(gè)固定側(cè)盤112朝向回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔一側(cè)的側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111向其內(nèi)腔延伸設(shè)有C形限位安裝臺(tái)115，螺栓Ⅰ113沿與電機(jī)軸20平行的方向從回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔設(shè)置的定位套113a穿過，所述彈性壓縮部件114一端置于C形限位安裝臺(tái)115的C型腔中，另一端固定在固定側(cè)盤112朝回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔一側(cè)伸出的固定部上，所述C形限位安裝臺(tái)115背部與螺栓Ⅰ113的定位套113a接觸。當(dāng)負(fù)載增大回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111相對(duì)固定側(cè)盤112旋轉(zhuǎn)時(shí)，C形限位安裝臺(tái)115會(huì)推動(dòng)C型腔中的彈性壓縮部件114的一端，使彈性壓縮部件114發(fā)生形變；彈性壓縮部件114不受力時(shí)，C形限位安裝臺(tái)115背部直接靠在定位套113a上，避免因意外發(fā)生反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111包括中間支撐環(huán)111a和從兩側(cè)夾住中間支撐環(huán)111a的側(cè)支撐環(huán)111b，所述側(cè)支撐環(huán)111b和中間支撐環(huán)111a通過多個(gè)螺栓Ⅱ111c固定疊合在一起。組合設(shè)置的回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111方便了日常維護(hù)，多個(gè)輕質(zhì)的零部件在拆卸后更容易保存。

優(yōu)選的，所述彈性壓縮部件114為圓柱螺旋壓縮彈簧，所述固定部為設(shè)置在固定側(cè)盤112位于回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔一側(cè)表面的彈簧支撐套112a，所述圓柱螺旋壓縮彈簧沿回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111的回轉(zhuǎn)方向設(shè)置，且圓柱螺旋壓縮彈簧一端置于C形限位安裝臺(tái)115的C型腔中，另一端固定在彈簧支撐套112a的沉孔112b中。圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕、且回彈力持久，有利于整體對(duì)于負(fù)載增加的及時(shí)響應(yīng)和調(diào)整。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，圓柱螺旋壓縮彈簧、彈簧支撐套112a、C形限位安裝臺(tái)115和定位套113a有兩組，分別以電機(jī)軸20為中心對(duì)稱設(shè)置在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111內(nèi)腔中。設(shè)置兩組的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使得裝置運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，避免了經(jīng)常維修更換的麻煩。

本實(shí)用新型固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30沿周向錯(cuò)開的角度α的取值范圍在13°-17°，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，當(dāng)α為15°時(shí)，既可以保證低負(fù)載時(shí)使電機(jī)運(yùn)行在高效區(qū)間，也可以保證隨著負(fù)載的增大轉(zhuǎn)矩能夠穩(wěn)步增大，達(dá)到了最好的實(shí)際應(yīng)用效果。

優(yōu)選的，為了使旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，固定側(cè)盤112嵌設(shè)在回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111上，且回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111與固定側(cè)盤112之間設(shè)有耐磨環(huán)116，所述耐磨環(huán)116通過凸臺(tái)116a與回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111上的凹槽111d卡和固定在一起，且固定側(cè)盤112的外圈配合安裝在耐磨環(huán)116內(nèi)圈的臺(tái)階116b上。耐磨環(huán)116使得回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111與固定側(cè)盤112的相對(duì)旋轉(zhuǎn)更加順滑，且避免了回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111與固定側(cè)盤112發(fā)生直接的相互摩擦造成的使用壽命降低。

優(yōu)選的，為了避免旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與固定轉(zhuǎn)子12發(fā)生接觸，朝向固定轉(zhuǎn)子12一側(cè)的固定側(cè)盤112中部設(shè)有環(huán)形定位凸臺(tái)112c。

本實(shí)用新型動(dòng)作原理如下：

初始工作時(shí)，通過引線2向電機(jī)供電使電機(jī)殼體1內(nèi)側(cè)的固定線圈通電，固定線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10表面的交錯(cuò)式磁極片30相互作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10旋轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10同時(shí)帶動(dòng)電機(jī)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。由于固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30沿周向錯(cuò)開一角度α，固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30可以分別與固定線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，

與此同時(shí)由于固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30沿周向錯(cuò)開一角度α，固定轉(zhuǎn)子12和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)相互抵消一部分，使電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10整體的磁場(chǎng)強(qiáng)度減小，相當(dāng)于縮短了電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鐵的計(jì)算長(zhǎng)度La，而根據(jù)公式一磁鐵計(jì)算長(zhǎng)度La公式：

式中：La為電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鐵的計(jì)算長(zhǎng)度；a_δ為極弧系數(shù)；A為電磁負(fù)荷；B_δ為氣隙磁密；D_a為轉(zhuǎn)子外徑；為效率；p為極對(duì)數(shù)，n為轉(zhuǎn)速；k_D為常數(shù)；

在其他相關(guān)計(jì)算系數(shù)不變的情況下，n與La成反比，即當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10整體的磁場(chǎng)強(qiáng)度減小從而使電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鐵的計(jì)算長(zhǎng)度La縮短時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速n增加、效率提升電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加相應(yīng)提高了電機(jī)的輸出功率，使電機(jī)運(yùn)行在高效區(qū)間。

當(dāng)整車負(fù)載增大時(shí)，負(fù)載產(chǎn)生的阻力會(huì)施加到電機(jī)軸20上，為了克服阻力，電機(jī)的功率會(huì)自動(dòng)調(diào)高，使通過電機(jī)殼體1內(nèi)側(cè)固定線圈的電流增大，固定線圈產(chǎn)生更大的磁場(chǎng)，直至磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用力可以克服圓柱螺旋壓縮彈簧的支撐力，使圓柱螺旋壓縮彈簧產(chǎn)生壓縮，同時(shí)回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111相對(duì)固定側(cè)盤112旋轉(zhuǎn)一定的角度，使固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30錯(cuò)開的角度變小，提高了電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10整體的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而相當(dāng)于使電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鐵的計(jì)算長(zhǎng)度La變長(zhǎng)，根據(jù)前文公式一，電機(jī)轉(zhuǎn)速n會(huì)相應(yīng)降低，此時(shí)，由于輸出功率不變，根據(jù)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的公式二：輸出功率＝轉(zhuǎn)速*扭力/9.55，電機(jī)扭力與輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)得到提升。

隨著負(fù)載不斷增大，圓柱螺旋壓縮彈簧壓縮的程度不斷增大，使得回轉(zhuǎn)支撐環(huán)111相對(duì)固定側(cè)盤112旋轉(zhuǎn)的角度不斷增大，電機(jī)轉(zhuǎn)子總成10整體的磁場(chǎng)強(qiáng)度越來越強(qiáng)，La越來越大，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩隨之增大，直至旋轉(zhuǎn)最大角度為α，此時(shí)固定轉(zhuǎn)子12表面的交錯(cuò)式磁極片30和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子11表面的交錯(cuò)式磁極片30沿周向錯(cuò)開的角度為0°，兩者完全保持一致，達(dá)到最大的輸出轉(zhuǎn)矩。