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原文传递一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架

专利名称：	一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架
摘要：	本发明公开了一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，属于电磁馈能式主动悬架领域。该悬架包括双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器、减振弹簧、悬架外壳、上端盖、下端盖、车身联结扣和车轮联结扣，电机作动器设置在悬架外壳内，减振弹簧通过旋转轴承设置在所述上、下端盖之间；电机作动器由n个定子模块沿轴向按照正反面交替方式依次排列构成定子，动子由嵌有瓦片状永磁体的圆环铁芯和圆环永磁体沿轴向组合构成。本发明有效解决了悬架系统严重的能量消耗问题，提高了车辆驱动系统效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	徐磊;朱孝勇;张超;全力
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910417478.7
公开号：	CN110182013A
分类号：	B60G13/14(2006.01);B;B60;B60G;B60G13
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，包括双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)、减振弹簧(4)、悬架外壳(10)、上端盖(9-2)、下端盖(9-1)、车身联结扣(5)和车轮联结扣(6)；所述两自由度电磁馈能悬架的一侧是车轮联结扣(6)，另一侧是车身联结扣(5)；所述悬架外壳(10)穿过下端盖(9-1)；所述下端盖(9-1)和上端盖(9-2)是同心并排设置，所述减振弹簧(4)通过第一旋转轴承(8-1)设置在上端盖(9-2)与下端盖(9-1)之间，并套在悬架外壳(10)上；所述上端盖(9-2)与车轮联结扣(6)相连；所述悬架外壳(10)内设置有双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)，所述双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的输入轴与车轮联结扣(6)相连，双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的输出轴依次穿过直线旋转轴承(7)、第二旋转轴承(8-2)、上端盖(9-2)与车身联结扣(5)相连。 2.根据权利要求1所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，所述双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)包括定子(1-1)和动子，动子实现直线、旋转和螺旋运动，所述定子(1-1)由n个定子模块沿轴向按照正反面交替方式依次排列构成，每个所述定子模块具有m个定子齿，每个定子齿上设置有两套集中式绕组；所述动子由嵌有瓦片状永磁体(2-2)的圆环铁芯(2-3)和圆环永磁体(2-1)沿轴向交替排列组合构成，所述圆环铁芯与所述圆环永磁体(2-1)设置于非导磁轴(3)上。 3.根据权利要求1所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，两套集中式绕组中，上层绕组(1-3)和下层绕组(1-2)；在同一个定子模块中，上层绕组(1-3)的上层线圈沿圆周方向依次串联连接构成一个绕组1，轴向上n个绕组1再联结成电枢绕组1；沿轴向的n个定子模块的同一轴向方向下层绕组(1-2)的下层线圈依次串联构成一个绕组2，圆周方向上j个绕组2联结成电枢绕组2。 4.根据权利要求2所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，所述瓦片状永磁体(2-2)沿径向充磁，轴向长度为l1，所述圆环永磁体(2-1)沿轴向充磁，轴向宽度为l2，且满足g(l1+l2)＝nτs，其中τs为轴向定子齿距，g为圆环永磁体(2-1)个数。 5.根据权利要求2所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，每个所述圆环铁芯(2-3)上嵌有k个瓦片状永磁体(2-2)，在同一个圆环铁芯(2-3)上，k个瓦片状永磁体(2-2)充磁方向一致，充磁方向都为N-N或者都为S-S，圆环铁芯具有k个凸齿和k个凹槽，凹槽用来嵌入瓦片状永磁体；在轴向上，所述圆环铁芯(2-3)按照所述瓦片状永磁体(2-2)的N-N方向与S-S方向交替依次设置；所述圆环永磁体(2-1)按N-S间隔嵌在两个所述圆环铁芯(2-3)之间。 6.根据权利要求2所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，非导磁轴(3)的一端为双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的输入轴，非导磁轴(3)的另一端为双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的输出轴。 7.根据权利要求6所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，悬架外壳(10)为圆柱状空壳，圆柱状的两端开有通孔，双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的输入轴和输出轴分别从两端的通孔穿过。 8.根据权利要求1所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，所述车轮联结扣(6)与悬架外壳(10)相连，车身联结扣(5)与车身相连。 9.根据权利要求1所述的一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架，其特征在于，通过对双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器(1)的电动和发电运动控制实现悬架两自由度的主动车身调整和能量回馈；两自由度电磁馈能悬架主要有车身稳定耗能模式和振动与摇摆馈能模式两种，根据车辆行驶设置进行两种模式的协调切换；当在城市工况运行时，两自由度电磁馈能悬架处于车身稳定耗能模式和振动与摇摆馈能模式两种运行状态协调切换；当在市郊工况运行时，两自由度电磁馈能悬架处于车身稳定的耗能模式，当车辆处于运动驾驶模式时，两自由度电磁馈能悬架处于车身振动与摇摆的馈能模式；当车辆处于舒适驾驶模式时，两自由度电磁馈能悬架处于两自由度车身稳定的耗能模式；当车辆处于高效驾驶模式时，两自由度电磁馈能悬架主要处于车身振动与摇摆的馈能模式；当车辆处于自动驾驶模式时，两自由度电磁馈能悬架主要处于车身稳定耗能模式和振动与摇摆馈能模式两种运行状态协调切换。
所属类别：	发明专利