Электрический привод транспортных средств



Электрический привод транспортных средств
Электрический привод транспортных средств

 


Владельцы патента RU 2509665:

Пучкин Евгений Константинович (RU)

Изобретение относится к области электрических приводов транспортных средств, в частности скутеров, мотоциклов, электромобилей, вертолетов и самолетов. Сущность изобретения состоит в том, что на корпус статора электрического привода транспортных средств дополнительно устанавливается внутренний магнитопровод с зубцами, если он исполняется как индукторный двигатель. Если в качестве внешнего магнитопровода с зубцами установлен индуктор, состоящий из постоянных магнитов, то дополнительно также устанавливается внутренний индуктор с постоянными магнитами. Использование постоянных магнитов в качестве внешнего и внутреннего индукторов статора необходимо, если для транспортного средства требуется повышенный крутящий момент. Технический результат заключается в снижении потребления электрической энергии и повышении крутящего момента. 1 з.п. ф-лы, 2ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве электропривода транспортных средств.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в снижении себестоимости электропривода, повышении энергоэффективности использования энергии источника питания электропривода.

Известны технические решения, направленные на создание электроприводов транспортных средств. Одним из них является электропривод транспортных средств, представляющий собой индукторный двигатель (патент RU №2340994 С1).

Индукторный двигатель по этому изобретению содержит обод, на котором с одинаковым шагом расположены зубцы, изготовленные из магнитно-мягкого материала, круговую раму, несущую четное число подковообразных электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга, имеющих по две катушки с последовательно-встречным направлением обмоток, а также средство подачи на электромагниты электрических импульсов одинаковой полярности.

Недостатком этого индукторного электродвигателя является недостаточно эффективное использование электрической энергии питающего устройства (аккумулятора).

В этом индукторном электродвигателе устройством, потребляющим электрическую энергию, являются электромагнитные катушки, которые имеют ферромагнитные сердечники П-образной формы. Все электромагниты имеют два полюса. При данной конструкции электромагнитных катушек во взаимодействии с зубцами внешнего магнитопровода статора участвуют магнитные потоки только тех полюсов, которые обращены к ним, через воздушный зазор. Магнитные потоки полюсов этих же электромагнитных катушек, обращенных в противоположную сторону, во взаимодействии не участвуют, а просто проходят по ярму П-образного ферромагнитного сердечника.

Предлагаемая конструкция электропривода обеспечивает участие во взаимодействии магнитных потоков обоих полюсов электромагнитных катушек с зубцами или постоянными магнитами статоров.

В индукторном двигателе, по патенту RU №2340994, изменив конструкцию блоков парных электромагнитных катушек и установив дополнительно внутренний магнитопровод с зубцами или постоянные магниты, мы получим электрическую машину, в качестве электропривода транспортных средств с повышенным крутящим моментом, при том же потреблении электрической энергии или при том же крутящем моменте будет меньшим расход электроэнергии, т.е увеличится пробег от одной зарядки аккумулятора. Этот эффект возможен, так как в работу включен еще один магнитный поток, по величине равный уже работающему.

При необходимости иметь больший крутящий момент на валу транспортного средства, например винта вертолета, вместо магнитопроводов из мягкомагнитного материала, необходимо установить постоянные магниты. Управление работой предлагаемого электропривода транспортных средств можно производить как с помощью механического щеточно-коллекторного устройства, так и с помощью существующих электронных приборов, датчиков положения ротора, например датчика Холла.

Количество зубцов в дополнительном внутреннем магнитопроводе статора или количество постоянных магнитов должно быть равным количеству зубцов во внешнем магнитопроводе статора или количеству постоянных магнитов.

Технический результат достигается тем, что в известном электрическом приводе транспортных средств, содержащем статор с магнитопроводом с зубцами, изготовленный из ферромагнитного материала, ротор, несущий электромагнитные катушки, расположенные попарно напротив друг друга, коллектор, закрепленный на корпусе статора, токосъемники, согласно изобретению, статор имеет дополнительный внутренний магнитопровод с зубцами или дополнительный внутренний индуктор, состоящий из постоянных магнитов в том случае, если вместо внешнего магнитопровода с зубцами на статоре установлен индуктор, состоящий из постоянных магнитов. Причем ферромагнитные сердечники для электромагнитных катушек имеют линейную форму, закрепляются жестко, попарно, параллельно друг к другу в полках кронштейнов изготовленных из немагнитного, диэлектрического материала таким образом, что торцы ферромагнитных линейных сердечников, служащие полюсами электромагнитных катушек, обращены с воздушным зазором к зубцам магнитопроводов или к полюсам постоянных магнитов индукторов статора, если они используются вместо магнитопроводов с зубцами.

На фиг.1 изображена конструктивная схема электропривода транспортных средств с щеточным коллектором.

На фиг.2 изображена схема конструкции блока электромагнитных катушек.

Электрический привод, в котором роль средства подачи электрических импульсов электромагнитными катушками выполняет щеточный коллектор, содержит:

- Корпус статора 1, жестко закрепленный на неподвижной части транспортного средства;

- Коллектор 2;

- Внутренний магнитопровод статора с зубцами или индуктор с постоянными магнитами 3;

- Внешний магнитопровод статора с зубцами или индуктор с постоянными магнитами 4;

- Корпус ротора, жестко соединенный с осью колеса или с валом винта транспортного средства 5;

- Кронштейн блока электромагнитных катушек 6;

- Щетки токосъемника 7;

- Электромагнитные катушки 8;

- Приводной вал (ось) транспортного средства 9.

- Кольцо для установки внутреннего магнитопровода с зубцами или индуктора с постоянными магнитами 10.

Работа электрического привода транспортных средств производится следующим образом.

Электрический ток от блока питания (аккумулятора) подается на коллектор 2. В любом положении коллектора некоторые пластины его всегда находятся в контакте с щетками токосъемника 7. Электрический ток по этой цепи поступает на электромагнитные катушки 8, подключенные на этот момент к электрической цепи. Возникшие на полюсах электромагнитных катушек импульсы магнитных потоков взаимодействуют с зубцами внешнего и внутреннего магнитопроводов статора или полюсами постоянных магнитов внешнего и внутреннего индукторов статора. Устанавливается процесс «притягивания» при использовании магнитопроводов с зубцами и процесс « притягивания-отталкивания» при использовании постоянных магнитов. В результате этого возникает крутящий момент, происходит движение щеток по пластинам коллектора. Далее происходит переключение электромагнитных катушек и, как следствие, начинается стабильное вращение ротора.

Принцип действия электропривода по предлагаемому изобретению основан на силах притяжения-отталкивания импульсных электромагнитных потоков полюсов электромагнитных катушек ротора с зубцами внешнего и внутреннего магнитопроводов статора или полюсов постоянных магнитов внешнего и внутреннего индукторов статора, используемых вместо магнитопроводов с зубцами. Процессы, происходящие при работе предлагаемого электропривода, аналогичны процессам, происходящим при работе индукторного двигателя по патенту RU №2340994.

1. Электрический привод транспортных средств, содержащий статор с магнитопроводом с зубцами, изготовленный из ферромагнитного материала, ротор несущий электромагнитные катушки, расположенные попарно напротив друг друга, коллектор, закрепленный на корпусе статора, токосъемники, отличающийся тем, что статор имеет дополнительный внутренний магнитопровод с зубцами или дополнительный внутренний индуктор, состоящий из постоянных магнитов, в том случае, если вместо внешнего магнитопровода с зубцами на статоре также установлен индуктор, состоящий из постоянных магнитов.

2. Электрический привод по п.1, отличающийся тем, что ферромагнитные сердечники для электромагнитных катушек имеют линейную форму, закрепляются жестко, попарно, параллельно друг другу в полках кронштейнов, изготовленных из немагнитного, диэлектрического материала таким образом, что торцы ферромагнитных линейных сердечников, служащие полюсами электромагнитных катушек, обращены с воздушным зазором к зубцам магнитопроводов или к полюсам постоянных магнитов индукторов статора, если они используются вместо магнитопроводов с зубцами.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к устройству и способу для указания состояний движения гибридного автомобиля. Устройство содержит индикаторную поверхность, индикаторное средство, управляющее устройство.

Изобретение может быть использовано в транспортных средствах (ТС), использующих электромеханическую трансмиссию, где минимизация удельного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивается за счет применения накопителей энергии.

Изобретение относится к структуре охлаждения аккумуляторного блока транспортного средства. .

Изобретение относится к компоновке аккумуляторных батарей, установленных на транспортном средстве. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тяговых электроприводах автономных пневмоколесных транспортных средств, в том числе и внедорожных, например колесных тракторов и автопоездов повышенной проходимости.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способу регулирования электрической передачи тепловоза. .

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств, в частности к гребной электрической установке. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тяговым системам транспортных средств с устройствами регулирования тока возбуждения в обмотках возбуждения тормозящих тяговых электродвигателей постоянного тока в электрической передаче тепловоза с автономным тепловым двигателем, тяговым генератором переменного тока в режиме электрического торможения тепловоза.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, точнее к силовым установкам для гибридных автомобилей. .

Изобретение относится к электромеханической трансмиссии, применяемой в том числе и в гибридных силовых установках. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использован при создании аэрокосмических транспортных средств и аппаратов, а также приводов наземного транспорта. Технический результат - увеличение тягового усилия, повышение КПД за счет уменьшения потерь электроэнергии. Электродинамическую тягу в направлении вектора импульса силы создают взаимодействием вектора магнитной индукции замкнутого магнитопровода, выполненного из электропроводящего ферромагнитного материала, с ортогональным ему вектором электрического диполя, возникающего в электропроводящем магнитопроводе между электродами, охватывающими внешнюю и внутреннюю поверхности замкнутого магнитопровода. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании аэрокосмических транспортных средств и аппаратов, а также приводов наземного транспорта. Технический результат - уменьшение потерь электроэнергии, увеличение тягового усилия, повышение КПД. В способе обеспечивают взаимодействие электрических зарядов, создаваемых под действием напряжения источника электроэнергии переменного тока в области электродов, количество которых кратно двум, установленных перпендикулярно торцевым поверхностям внутри замкнутого токопровода, заполненного электропроводящей средой - проводником второго рода, с вектором напряженности электрического поля, созданного между металлическими обкладками, попарно установленными на торцевых поверхностях замкнутого токопровода в области каждого из электродов. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, касается способов создания электродинамической тяги и может быть использован при создании аэрокосмических транспортных средств и аппаратов, а также приводов наземного транспорта. Электродинамическую тягу в направлении вектора импульса силы согласно данному изобретению создают взаимодействием вектора магнитной индукции замкнутого магнитопровода, выполненного из электропроводящего ферромагнитного материала, с ортогональным ему вектором тока проводимости, протекающего между электродами, охватывающими внешнюю и внутреннюю поверхности замкнутого магнитопровода. Технический результат - увеличение тягового усилия, повышение КПД за счет уменьшения потерь электроэнергии. 2 ил.

Заявленная группа изобретений относится к многодвигательному электротранспортному средству и способам управления этим электротранспортным средством. Электротранспортное средство содержит рекуператор энергии, орган задания скорости и момента движения, орган задания момента торможения, переключатель выбора режима движения, электродвигатели, реверсивные преобразователи, систему управления верхнего уровня (СУВУ), датчики тока потребления реверсивных преобразователей, систему распределения нагрузки (СРН). Входы СРН подключены к выходам реверсивных преобразователей и выходам датчиков тока. На входы СРН поступают сигналы задания коэффициентов требуемого распределения нагрузки между ведущими колесами. Выходы СРН подключены ко входам задания скорости реверсивных преобразователей. Способ управления по первому варианту заключается в определении среднего тока нагрузки и величины отклонения текущего тока привода, формировании сигнала корректировки задания скорости, обеспечивающего требуемое распределение моментов ведущих колес, через звено связи на основании полученной величины отклонения текущего тока привода. Способ управления по второму варианту заключается в определении среднего тока потребления и величины отклонения текущего тока потребления привода, формировании сигнала корректировки задания скорости, обеспечивающего требуемое распределение мощностей ведущих колес, через звено связи на основании полученной величины отклонения текущего тока потребления привода. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик электротранспортного средства. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Заявленное изобретение относится к электромобилю. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, аккумуляторы с зарядными устройствами, ветровые электростанции, автономный инвертор напряжения (АИН), активный выпрямитель напряжения (АВН). Ветровые электростанции установлены в передней части кузова или на раме на крыше по длине электромобиля. Ветровая электростанция имеет электрогенератор и диффузионное устройство с сеткой. Электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы. АИН соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока. Вал тягового асинхронного электродвигателя приводит во вращение колеса электромобиля через элементы трансмиссии. Для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток. Технический результат заключается в повышении экологичности и безопасности электромобиля. 1 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для размещения вставляемого в проем в кузовном листе кузова транспортного средства контейнера для гнезда зарядки гибридного или электрического транспортного средства содержит проем кузова, окруженный внутренней рамкой, которая содержит опорный выступ, и контейнер. Выступ имеет проходящий по периметру удерживающий край, который смещен вовнутрь и может быть присоединен к проходящему по периметру буртику, отогнутому от края проема. Удерживающий край имеет отогнутый от него соединительный выступ, который выступает в проем кузова и на котором плотно удерживается контейнер. Контейнер поддерживается по всему периметру посредством выступа на контейнере. Достигается упрощение конструкции устройства для размещения контейнера. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Электромобиль относится к пассажирскому и личному транспорту. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, которые установлены в передней части кузова. Каждый генератор одной или двух ветровых электростанций, на валу которого установлена одна турбина или две турбины с двух сторон или с одной стороны турбина, а с другой - маховик, расположен на раме в полости дифференциального устройства с сетками или одна, или две, или три, или четыре, или пять ветровых электростанций установлены на раме на крыше кузова по длине электромобиля, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции. Каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы. Аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления, расположенным в кабине водителя. 3 ил.

Изобретение относится к приводным механизмам для передачи крутящего момента. Приводной механизм для передачи крутящего момента на первый и второй ведомый элемент содержит привод и переключающий элемент, связанный с приводом. Переключающий элемент избирательно соединяется с первым ведомым элементом в векторном режиме или с неподвижной корпусной деталью в режиме тяги. Переключающий элемент соединяется с первым ведомым элементом посредством соединительного элемента. В режиме тяги крутящий момент привода подводится к первому и второму ведомым элементам в одном и том же направлении, а в векторном режиме - в противоположных направлениях. Первый и второй ведомые элементы и привод связаны с дифференциалом, содержащим зубчатое колесо с наружными зубьями, связанное со вторым элементом привода. Первый ведомый элемент связан с водилом планетарного дифференциала, а второй ведомый элемент связан с солнечной шестерней планетарного дифференциала. Достигается повышение эффективности передачи крутящего момента и упрощение конструкции. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области индикации мгновенного расхода топлива в транспортном средстве. Система отображения информации для транспортного средства содержит устройства: управления, предназначенное для определения текущего мгновенного значения эффективности на основании текущих условий работы транспортного средства; приема информации, относящейся к тормозной системе; вычисления откорректированного мгновенного значения эффективности. Устройство отображения информации показывает откорректированное мгновенное значение эффективности. В способе отображения информации вычисляют текущее мгновенное значение эффективности; вычисляют величину корректировки мгновенного значения эффективности использования топлива на основании информации о тормозной системе; вычисляют откорректированное мгновенное значение эффективности и отображают мгновенное значение эффективности. Достигается повышение достоверности индицируемых значений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к пассажирскому транспорту. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, аккумуляторы с зарядными устройствами. Автомобиль дополнительно снабжен ветровыми электростанциями, а на валу электрогенератора установлена турбина. Маховик расположен на раме в полости дифференциального устройства. Каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы. Аккумуляторы и электрогенераторы соединены с потенциометрическим пультом управления. Достигается улучшение экологичности. 3 ил.
Наверх