[发明专利]一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机

权利要求书

1.一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，包括中心轴9、转子2、定子3、端盖7、和轮毂8等；其特征在于它的定子3与固定不动用作支撑的中心轴9之间不是普通电机那样固定连接的，而是插入了一个变速机构，它包括一个螺旋传动副1和弹簧测控系统5。

2.根据权利要求1所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：所述螺旋传动副包括连接在轴上的螺旋内花键1a和螺旋外花键1b，螺旋外花键同定子3固定连接,可以将定子电流在转子磁场中产生的扭矩按比例转换成轴向分力使定子在电机轴上做螺进运动，从而使定子3对转子2的轴向位置发生变化，气隙有效磁通面积发生变化，把磁通量由原来的常量变成为实时变量。

3.根据权利要求1所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：所述弹簧测控系统包括弹簧5，弹簧座5.1，导向器5.2，弹簧座5.1同中心轴9固定连接，弹簧5一端在弹簧座上，另一端同定子3连接接，并给定初始变形量，使得负载力矩小于设定值时，定子和转子保持初始位置，这时定子与转子错开位置最大。

4.根据权利要求3所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：所述弹簧5由一个同轴配置或多个分布配置构成，弹簧力的方向和特性是：负载阻力越大时，弹簧变形量越大，定子移动回到转子磁极下的长度愈多，从而增加输出扭矩；反之，负载阻力减小时，轴向分力比例减小，弹簧反力使定子向初始位置回位，由于定子的初始位置是磁通量较少的状态，这时输出转速将增加。

5.根据权利要求1所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：进一步还设置了改善调节特性的阻尼缸4，包括活塞4.1和缸体4.2组成，活塞在中心轴9上固定不动，将阻尼缸内腔分为左右2个部分，内部充填阻尼油脂；定子在轴上运动时会改变左右2部分容积比，其中阻尼油脂只能通过预定的节流通道在活塞两边转移，可滤除干扰力矩和避免超调。

6.根据权利要求5所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：所诉节流通道也可以在缸体两边外接液压阀门4.5获得更多的调节特性。

7.根据权利要求1所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：进一步，可将螺旋传动副1和阻尼缸4合为一体，在缸体内壁做螺旋内花键1b ，而与之匹配的螺旋外花键1a做在中心轴9上，将缸分为左右两个空间，左右端盖支撑于中心轴9上，可转动和轴向滑动，并加以密封，缸内充满阻尼油脂，花键配合间隙构成节流通道，选择粘度适当的油脂和通道截面，便能得到需要的阻尼特性。

8.根据权利要求3所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：所述导向器5.2包括数个带调节螺母的螺杆，具有稳定弹簧、调值、限位的多种作用；可限制弹簧的高度并给定弹簧的初始值，从而确定系统的边界条件；限位作用使定子和转子之间至少保有少量的磁通。

9.根据权利要求1所诉的一种自适应无极变速永磁无刷轮毂电机，其特征在于：定子端部设置有磁平衡环6，在气隙下时作为磁通分流弱磁的磁轭，其作用是消减定子移动的磁阻力，材料为高磁导率高电阻率软磁材料。