使电机融入齿轮

技术分类: 运动控制/自动化    作者:Randy Frank  发表时间:2006-05-07
与当前的自动变速箱尺寸相当,甚至更小(更短)。在为一家OEM制造商进行的初步设计中,NexxtDrive能够将其传动系统封装于欧洲最小一款汽车的有限安装空间内。
  系统比较
  与丰田公司的Prius三分支传动单元相比,对于100kW的输入功率而言,DualDrive四分支结构中每台电机的功率只需达到26.3kW,而不必超过60kW。无级变速传动系统的电机输出力矩也可以小的多。
  在发电效率方面,不妨与类似于柴油发电的电力机车相比,输出效率可提高100%,并能始终维持这种高水平。这一点往往会限制驱动效率,在Prius等三分支传动单元中,单元级峰值功率可达到60%以上,平均功率却只有25%。三分支传动单元中,输入来自发动机,一台电动机则直接连着输出。四分支系统在全部速度范围内具有两个电功率趋于零的节点,节点处会有一台电机处于停止状态,此时传动系统运行于效率最高的状态。四分支结构可以使传动单元具备两个节点,而三分支结构只可能具备一个节点,可以看出Prius效率曲线的直线段只有一个过零点。由于节点数的单一性设计,因而很难匹配和锁定一个三分支传动系统,反之,DualDrive可以两个速度点上
锁定电机。
  更低的电力消耗意味着可以更有效地发挥传动系统中效率更高的机械部分的作用,功率需求低的附带好处则在于可以使用更小、更便宜的电机和电力电子元件。由于传动系统已具备了电动能力,因而可以同时取代发电机和起动电机,而且无需离合器,这样一来,就有可能极大地简化汽车设计本身。
  传动系统不仅限于汽车应用
  DualDrive的潜在技术能力可用于满足多种机械动力输出场合的速度和力矩控制需求。由于该驱动技术的适用功率范围很大,因而既可以向下用于非常小型的汽车,甚至于电动自行车,也可以向上用于柴油发电的电力机车和风力发电机等。尽管最初的应用领域是汽车自动变速箱和混合动力驱动,NexxtDrive也希望在涡轮增压调速、发动机驱动附件和轻型电动汽车等应用中发挥该设计方法的优势。

动力拼接传动中相对电能配置比例与输入速度的关系显示出四分支设计的优势
动力拼接传动中相对电能配置比例与输入速度的关系显示出四分支设计的优势。四分支结构的
DualDrive 系统得益于双节点配置,运行期间的平均电能消耗为10%;相比之下,三分支(例如丰
田的Prius)系统为25%,传统的发动机/ 电动机全电动串级驱动为100%。










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