[实用新型]电动汽车调频逆变装置

说明书

所属技术领域 

本实用新型涉及一种机电设备，其功能是将直流电逆变成三相交流电，并具备调频功能。 

技术背景： 

公知流行的调频逆变器都是以半导体为硬件的电子设备，其优势明显、但缺憾亦不容忽视：技术难度大；成本高；存在一定的电阻，形成管压降，使部分有用的电能变成了有害的热能，特别是在低压高流的情况下、这种现象尤为突出。对于电动汽车，前述缺憾是制约其发展的三大瓶颈之一。 

实用新型内容： 

本实用新型的设计目的是：利用简单的机械结构把直流电逆变为可以变频的三相交流电，并使其具备微电阻、微能耗，发热少、温升低；结构简单、成本低廉等特征。后续效果是，可以用古老、性价比极高的三相感应电机取代现行电动汽车所普遍使用的但价格昂贵的各种电机。其设计方案如下： 

技术方案是：竖直设置有较高强度的电绝缘圆筒，在圆筒内壁上钳制上、中、下三大组导电性能良好的弧形金属(如银、铜)导条，每一大组4×2＝8条。 

以最上一大组的结构为例。8条导条分作上下两小组，每小组4条，分别相隔均匀相互对称的镶嵌在圆筒内壁两个距离较近的同轴圆上，每一条相对的圆心角60度左右，间隔处镶嵌绝缘塑料条，和金属导条共同形成两个无隙圆滑导轨。 

在过某一直径两端的圆筒内壁上画两条不与导条相交的母线，透过圆筒壁将位于上部圆、分别靠近两母线的两导条端、分别用导线联通，并分别联接直流电源的正负极。透过圆筒壁再用导线将位于下部圆、两母线所决定的弦切面两侧的两导条分别联通，两联通端分别与负载L₁的两端联通。 

设置电容C₁，并联在靠近负载L₁的两端。 

与上述第一大组的结构相同、方位相同，相隔一定的间距、在圆筒内壁上均匀镶嵌第二、第三大组弧形金属导条及绝缘塑料条。俯视这三大组导条、它们在水平面上形成4条完全重叠的投影。电联通：和L₁、C₁联法相同，分别联通L₂、C₂；L₃、C₃，其他与第一大组完全相同。L₁、L₂、L₃分别是三相电机的三个绕组，C₁、C₂、C₃是规格相同的三个电容器。 

设置圆筒的中心转轴。转轴通过其两端的轴承限位于圆筒的轴心线处。在轴上固定3条电绝缘横担条架，分别与转轴垂直，长度略小于圆筒内径。其分布间距及方位是：分别一一对应圆筒内壁上的三大组导条，分别与转轴决定的空间平面均匀间隔，准确互成60度。 

在横担条架的两端分别活动设置导电性能良好的金属滚轮，共2×3＝6个，每个滚轮都可以滚压对应大组上下两小组导条，使电流可以通过滚轮在上下两导条间导通。所谓‘活动设置’是指，滚轮的转轴可以沿圆筒的半径向有一定幅度的自由活动空间，以便滚轮在随横担条转动时，在离心力的作用下滚压导条，形成良好的电接触。 

立式可调速小型直流电机和中心转轴活动联接。 

有益效果：采用以上设计，可以用简单、低成本的机械结构把直流电逆变成可以变频的三相交流电，同时具备微电阻、微能耗、发热少、温升低等特点。这样、就可以解决电动汽车发展普及三大瓶颈中的两项：1、替代有一定电阻、有较多耗电和发热、昂贵的半导体电子设备；2、用性价比极高的三相感应电机取代昂贵的各种现行车用电机。 

以下结合附图对本发明作进一步的说明。 

附图说明： 

图1是本实用新型的原理图； 

图2是本实用新型的结构示意图； 

图3是滚轮和横单条架的位置关系侧视图； 

图4是滚轮和横单条架的位置关系俯视图。 

其中，1、直流电源正极；2、三相电机绕组；3、电容器；4、直流电机；5、转轴；6、横担条架；7、滚轮；8、直流电源负极；9、圆筒。 

具体实施方式： 

为了便于说明，依照原理图1叙述其工作过程及工作原理。L₁、L₂、L₃分别是感应电动机的三相绕组，K₁、K₂、K₃是对应的双联按键开关。