DE19754264A1 - Electrical torque converter with variable conversion ratio - Google Patents
Electrical torque converter with variable conversion ratioInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrowandler und seine Regelungen.The invention relates to an electric converter and its regulations.
Elektrowandler sind grunsätzlich bekannt und werden auch schon gebaut.Electric converters are generally known and are already being built.
Die einfachste Art von Elektrowandler besteht aus einem Generator, der von einer Kraftmaschine gedreht wird, und einem Elektromotor, der den Abtrieb dreht.The simplest type of electric converter consists of a generator that is rotated by an engine and an electric motor that turns the output.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Prinzips ist, daß durch die zwei Maschinen der Wirkungsgrad des Getriebes als Produkt aus Generatorwirkungsgrad und Motorenwirkungsgrad schlecht wird und durch zwei getrennte Maschinen der Bauraum und das Gewicht und der Preis zu hoch wird.A major disadvantage of this principle is that the efficiency of the Transmission as a product of generator efficiency and engine efficiency is bad and by two separate machines the installation space and the weight and price becomes too high.
In der deutschen Patentanmeldung P 29 28 770 ist zur Vermeidung dieser Nachteile ein einziger Anker an der Abtriebswelle vorgesehen, der gleichzeitig Generatoranker und Motorenanker ist. Bei Drehung der Antriebswelle, die den Generatorenanker erregt, induziert sie in diesem einen Strom. Der Anker ist drehfest an der Abtriebswelle fest und seine Wicklungen werden ebenfalls vom Magnetfeld des Stators (Ständers) durchdrungen.In German patent application P 29 28 770 there is a single anchor to avoid these disadvantages the output shaft is provided, which is both the generator armature and the motor armature. When the The drive shaft, which excites the generator armature, induces it in this one current. The anchor is non-rotatable firmly on the output shaft and its windings are also from the magnetic field of the stator (stator) permeated.
Zur Regelung des Prinzips sind zwei Möglichkeiten dargestellt, die bei echter Drehmomentwandlung und bei Kupplung entweder nur die Regelung der Stromstärke in der Läuferwicklung oder in der Ständerwicklung vorsehen.To regulate the principle, two possibilities are shown, that with real torque conversion and with Coupling either only regulating the current in the rotor winding or in the stator winding provide.
In der ersten Darstellung sind dort bei Drehmomentwandlung (Fig. 2c) Ankerwicklung und Ständerwicklung in Reihe geschaltet mit zwischenliegendem Kollektor. Da bei hohem Wandlungsfaktor ein großer Strom über den Kollektor fließt, ist dieser überfordert oder zumindest einem hohen Verschleiß unterworfen.In the first representation, the armature winding and the stator winding are connected in series with the intermediate collector for torque conversion ( FIG. 2c). Since a large current flows through the collector with a high conversion factor, this is overwhelmed or at least subject to high wear.
In der zweiten Darstellung wird im Ständer ein Induktionsdrehfeld gesteuert. Die Steuerung eines derartigen Drehfelds bei den in Frage kommenden Leistungen dürfte aber sehr aufwendig sein.In the second illustration, an induction rotating field is controlled in the stand. The control of such However, the field of rotation for the services in question is likely to be very complex.
In der deutschen Patentanmeldung P 197 12 083 ist eine Drehmoment- und Drehzahlregelung allein über die relativen Stärken des Erregungsmagnetfelds am Antriebsläufer und dem Magnetfeld des Abtriebsläufers vorgesehen. Eine derartige Regelung ist ohne großen Aufwand möglich.In the German patent application P 197 12 083, torque and speed control alone is known the relative strengths of the excitation magnetic field on the drive rotor and the magnetic field of the driven rotor intended. Such a regulation is possible without great effort.
Die vorliegende Patentanmeldung begehrt Schutz für einen besonderen Aufbau des in P 197 12 083 beschriebenen Elektrowandlers.The present patent application requests protection for a special structure of the in P 197 12 083 described electrical converter.
Dieser Aufbau und seine Funktion wird anhand der Fig. 1-9 beschrieben. Dabei werden zwei unterschiedliche Konzepte vorgestellt.This structure and its function is described with reference to FIGS. 1-9. Two different concepts are presented.
Die beiden Konzepte arbeiten mit zwei Erregern, bei denen die Magnetpole nicht umorientiert werden (Gleichstromerregung bzw. Permanentmagnete). Die Realisationsmöglichkeit für dieses Konzept wird in Kapitel 3 begründet.The two concepts work with two exciters in which the magnetic poles are not reoriented (DC excitation or permanent magnets). The realization possibility for this concept is in Chapter 3 justified.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild der Anordnung der Fig. 2. FIG. 1 shows the circuit diagram of the arrangement of FIG. 2.
An der Antriebswelle sind die fremderregten, generatorisch wirkenden Läufermagneten G1 und G2 fest, deren Magnetfeldstärke B1 und B2 über die Verstellwiderstände W1 und W2 geregelt werden kann. G1 induziert in der gehäusefesten Wicklung N1 die Spannung U1 und den Strom I1. N1 ist mit der Wicklung Ngest kurzgeschlossen.The externally excited, generator-acting rotor magnets G1 and G2 are fixed to the drive shaft, whose magnetic field strengths B 1 and B 2 can be regulated via the adjusting resistors W1 and W2. G1 induces the voltage U1 and the current I1 in the winding N1 fixed to the housing. N1 is short-circuited with the winding N gest .
Mit einem verstellbaren Kondensator C1 wird der Blindwiderstand X1 klein gehalten.The reactance X1 is kept small with an adjustable capacitor C1.
Will man z. B. den Blindwiderstand X1 bei jeder Antriebsdrehzahl 0 werden lassen, muß man stets Resonanz erhalten.Do you want z. B. always let the reactance X1 be 0 at every drive speed Received resonance.
Dies ist möglich für C1 = 1/ω 2|an*L (Erläuterungen in Kapitel 2).This is possible for C1 = 1 / ω 2 | an * L (explanations in Chapter 2).
G2 induziert in der an der Abtriebswelle festen Wicklung N2 die Spannung U2 und den Strom I2. N2 ist mit dem Läufermagneten M3 kurzgeschlossen.G2 induces the voltage U2 and the current I2 in the winding N2 fixed to the output shaft. N2 is with shorted the rotor magnet M3.
Mit dem Kondensator C2 wird z. B. für eine niedrige Drehzahldifferenz zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle Resonanz erzeugt. With the capacitor C2 z. B. for a low speed difference between the drive shaft and Output shaft generates resonance.
In Kapitel 3 wird gezeigt werden, daß für diese Anordnung keinerlei Frequenzsteuerung notwendig ist, sondern daß zwischen Ngest und M3 stets eine motorisch wirkende Kraft am Abtriebsläufer erzeugt wird.In Chapter 3 it will be shown that no frequency control is necessary for this arrangement, but that a motor force is always generated on the driven rotor between N gest and M3.
Die Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des ersten, verbesserten Getriebekonzepts. Fig. 2 shows the basic structure of the first, improved transmission concept.
Die Antriebswelle 101 weist zwei Läufer 102, 103 mit den Erregerwicklungen 104, 105 auf, die über Schleifringe 106, 107 mit Gleichstrom gespeist werden. Jede Erregerwicklung kann in ihrer Stromstärke über die Regelkreise 109, 110 unabhängig voneinander verändert werden und so das durch die erste Erregerwicklung 104 erzeugte Magnetfeld B1 und die zweite Erregerwicklung 105 erzeugte Magnetfeld B2 beliebig eingestellt werden.The drive shaft 101 has two rotors 102 , 103 with the excitation windings 104 , 105 , which are fed with direct current via slip rings 106 , 107 . The current strength of each excitation winding can be changed independently of one another via the control loops 109 , 110 , and the magnetic field B1 generated by the first excitation winding 104 and the second excitation winding 105 generated by the magnetic field B2 can be set as desired.
Magnetfeld B1 induziert im Gestell 112 in der Wicklung 113 mit N Schleifen einen Strom der Spannung Ugest. Die Wicklung 113 ist mit einer Wicklung 114 mit k*N Schleifen, die ein Magnetfeld BGest im Gestell 112 erzeugt, im Kurzschluß verbunden.B1 magnetic field induced in the frame 112 in the winding 113 died with N grinding a current of the voltage U. The winding 113 is short- circuited to a winding 114 with k * N loops which generates a magnetic field B Gest in the frame 112 .
An der Abtriebswelle 120 ist der Abtriebsläufer 121 mit den Kurzschlußwicklungen 122 angeordnet. Die Kurzschlußwicklungen 122 werden sowohl vom zweiten Magnetfeld B2 des Antriebsläufers, wie auch vom Magnetfeld BGest des Gestells durchdrungen.The output rotor 121 with the short-circuit windings 122 is arranged on the output shaft 120 . The short-circuit windings 122 are penetrated both by the second magnetic field B2 of the drive rotor and by the magnetic field B Gest of the frame.
Über die Einstellung des Magnetfeldes B1 und des Magnetfeldes B2 kann das Momenten- und Übersetzungsverhältnis von Antriebs- zu Abtriebswelle stufenlos verändert werden.By adjusting the magnetic field B1 and the magnetic field B2, the torque and Gear ratio from input to output shaft can be changed continuously.
Die Fig. 3 zeigt ein zweites Konzept für ein verbessertes Getriebe. Fig. 3 shows a second approach for an improved transmission.
Dabei wird im Antriebsläufer ein Polring mit Permanentmagneten 131 eingesetzt, anstelle der Lösung der Fig. 2, in der durch einen fremderregten Elektromagneten (104 in Fig. 3) die Spannung in der Gestellwicklung 130 induziert wird. Die Verstellung bei gegebener Antriebsdrehzahl erfolgt durch ein Verschieben der Gestellwicklungen 130, wodurch die Überdeckungsfläche bzw. in der Formel für die induzierte Spannung U = B*l*r*ω die Länge l verändert wird.A pole ring with permanent magnets 131 is used in the drive rotor instead of the solution of FIG. 2, in which the voltage in the frame winding 130 is induced by an externally excited electromagnet ( 104 in FIG. 3). The adjustment at a given drive speed takes place by shifting the frame windings 130 , as a result of which the covering area or, in the formula for the induced voltage U = B * l * r * ω, the length l is changed.
Das Drehmoment Man der Antriebswelle setzt sich zusammen aus
The torque M on the drive shaft is composed
- a) dem Generatordrehmoment M1 zwischen dem Antriebsläufer G1 und der Gestellwicklung N1 unda) the generator torque M 1 between the drive rotor G1 and the frame winding N1 and
- b) dem Generatordrehmoment M2 zwischen dem Antriebsläufer G2 und der Abtriebsläuferwicklung N2.b) the generator torque M 2 between the input rotor G2 and the output rotor winding N2.
Daher ist
thats why
(2.1.1) Man = M1 + M2
(2.1.1) M an = M 1 + M 2
mit
With
(2.1.2) M1 = r1 *B1 *l1 *I1
(2.1.2) M 1 = r 1 * B 1 * l 1 * I 1
Ebenso ist
Likewise
(2.1.3) M2 = r2 *B2 *l2 *I2
(2.1.3) M 2 = r 2 * B 2 * l 2 * I 2
mit
r1,2 = Radius des Magnetfeldspaltes 1 zwischen Antriebsläufer und Gestell und Magnetfeldspaltes
2 zwischen Antriebsläufer und Abtriebsläufer
B1,2 = Magnetfeldstärke am Antriebsläufer in G1 oder G2
l1,2 = Leiterlänge des Gestells bzw. Abtriebsläufers im Magnetfeld des Antriebsläufers
I1,2 = Stromstärke in N1 und Ngest bzw. in N2 und M3With
r 1,2 = radius of the magnetic field gap 1 between the drive rotor and the frame and the magnetic field gap 2 between the drive rotor and the driven rotor
B 1,2 = magnetic field strength on the drive rotor in G1 or G2
l 1,2 = conductor length of the frame or output rotor in the magnetic field of the drive rotor
I 1,2 = current in N1 and Ngest or in N2 and M3
Während die Größen r1,2 und l1,2 (bei Fig. 2), B1,2 (bei Fig. 3) konstruktiv vorgegeben sind und B1,2 bzw. l1,2 durch Einstellung der Erregerströme bzw. der Überdeckungsfläche frei wählbar sind, sind I1 und I2 Funktionen verschiedener Werte.While the sizes r 1,2 and l 1,2 (in FIG. 2), B 1,2 (in FIG. 3) are given by design and B 1,2 or l 1,2 by setting the excitation currents or the Coverage area are freely selectable, I 1 and I 2 are functions of different values.
Es ist
It is
(2.1.4) U1 = l1 *B1 *ωan *r1 *sin (ω*t)
(2.1.4) U 1 = l 1 * B 1 * ω an * r 1 * sin (ω * t)
mit
ωan = Antriebsfrequenz = 2*π*f = 2*π*nan *Npol
f = Frequenz
nan = Antriebsdrehzahl p. sec
Npol = Polpaarzahl am Antriebsläufer
Dann wird I1 zu
With
ω an = drive frequency = 2 * π * f = 2 * π * n an * N pol
f = frequency
n on = drive speed p. sec
N pol = number of pole pairs on the drive rotor
Then I 1 becomes
mit
R1 = Ohmscher Widerstand der Gestellwicklung
With
R 1 = ohmic resistance of the frame winding
L1 = Induktivität der Gestellwicklung
C1 = verstellbarer KondensatorL 1 = inductance of the rack winding
C1 = adjustable capacitor
Durch die Regelung des Kondensators C1 in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl nan kann man X1 sehr klein und konstant halten.By controlling the capacitor C1 as a function of the drive speed n an , X 1 can be kept very small and constant.
Bei Regelung von C1 zu C1 = 1/ω 2|an*L1, so daß bei jeder Antriebsdrehzahl Resonanz erzielt wird, wird X1 stets Null.When controlling C1 to C1 = 1 / ω 2 | an * L 1 , so that resonance is achieved at every drive speed, X 1 always becomes zero.
Für die weitere Analyse gehen wir davon aus, daß
For further analysis, we assume that
mit K1 = über den Kondensator wählbarer Wert.
Damit wird (2.1.5) zu
with K 1 = value selectable via the capacitor. This turns (2.1.5) into
M1 wird damit aus (2.1.2) zu
M1 thus becomes from (2.1.2)
mit: 1/√2 = Wechselstromfaktor
Die durch I1 in Ngest erzeugte Stärke Bgest des Magnetfeldes wird
with: 1 / √2 = AC factor
The strength B gest of the magnetic field generated by I 1 in N gest becomes
mit
Ngest = Wicklungsanzahl im Gestell
µgest = Permeabilität
lSp = Spulenlänge
Setzt man
With
N gest = number of windings in the frame
µ gest = permeability
l Sp = coil length
You sit down
dann gilt
then applies
Es ist
It is
(2.1.10) U2 = l2 *B2 *(ωan-ωab)*r2 *sin (ω*t)
(2.1.10) U 2 = l 2 * B 2 * (ω an -ω ab ) * r 2 * sin (ω * t)
mit
ωan-ωab = Differenzfrequenz = 2*π*f = 2*π*(nan-nab)*Npol
f = Frequenz
nan = Antriebsdrehzahl p. sec
nab = Abtriebsdrehzahl p. sec
Npol = Polpaarzahl am Antriebsläufer
Dann wird I2 zu
With
ω an -ω ab = difference frequency = 2 * π * f = 2 * π * (n an -n ab ) * N pol
f = frequency
n on = drive speed p. sec
n ab = output speed p. sec
N pol = number of pole pairs on the drive rotor
Then I 2 becomes
mit
R2 = Ohmscher Widerstand der Abtriebsläuferwicklung
X2 = Blindwiderstand der AbtriebsläuferwicklungWith
R 2 = ohmic resistance of the output rotor winding
X 2 = reactance of the output rotor winding
Für die weitere Analyse gehen wird davon aus, daß auf C2 verzichtet wird. X2 wird damit zu
For the further analysis it is assumed that C2 will not be used. X 2 thus becomes
X2 = I2 *(ωan-ωab)
X 2 = I 2 * (ω an -ω ab )
mit L2 = Induktivität der Abtriebsläuferwicklung
Damit wird (2.1.11) zu
with L 2 = inductance of the output rotor winding
This turns (2.1.11) into
Damit wird das Drehmoment M2 zu
The torque M 2 thus becomes
mit 1/√2 = Wechselstromfaktor
Setzt man
with 1 / √2 = AC factor
You sit down
Dann wird
Then it will be
Das Drehmoment Mab an der Abtriebswelle setzt sich zusammen aus dem direkten Drehmoment M2 von
der Antriebswelle und dem Drehmoment vom Gestell
The torque M ab on the output shaft is composed of the direct torque M2 from the drive shaft and the torque from the frame
(2.2.1) Mab = M2 + MGest
(2.2.1) M ab = M 2 + M Gest
Es ist
It is
(2.2.2) MGest = rGest *BGest *lGest *I2
(2.2.2) M Gest = r Gest * B Gest * l Gest * I 2
mit
rGest = Radius des Magnetfeldspaltes zwischen Gestell und Abtriebsläufer
BGest = Magnetfeldstärke am Gestell
lGest = Leiterlänge des Abtriebsläufers im Magnetfeld des Gestells
I2 = Stromstärke im Leiter des Abtriebsläufers
und M2 ist wie in Gleichung (2.1.13) angegeben.With
r Gest = radius of the magnetic field gap between the frame and the driven rotor
B Gest = magnetic field strength on the frame
l Gest = conductor length of the output rotor in the magnetic field of the frame
I 2 = current in the conductor of the output rotor
and M2 is as given in equation (2.1.13).
Es folgt aus (2.1.9), (2.1.12) und (2.2.2)
It follows from (2.1.9), (2.1.12) and (2.2.2)
Mit
With
Daher ist
thats why
Dann gilt für das Abtriebsdrehmoment
Then applies to the output torque
Anhand der Fig. 4-8 soll das Magnetfeld im Gestell bei Drehung der Antriebswelle verfolgt werden. Dann wird in jeder Induktionsschleife 113, deren Stränge vom Magnetfeld zweier entgegengesetzter Pole durchdrungen werden, eine Spannung induziert, die zu einem Strom und damit zur Ausbildung eines Magnetfeldes der gezeigten Art führt. (Zur Erläuterung sei eine Vorauseilung der Spannung vor dem Strom unberücksichtigt.) In den Induktionsschleifen 114 entsteht ein Magnetfeld BGest der gezeigten Orientierung, aber mit der k-fachen Stärke des in den Induktionsschleifen 113 erzeugten Magnetfeldes. In den Induktionsschleifen, deren Stränge über demselben Pol liegen, wird keine Spannung induziert.The magnetic field in the rack upon rotation of the drive shaft to be tracked with reference to FIGS. 4-8. Then a voltage is induced in each induction loop 113 , the strands of which are penetrated by the magnetic field of two opposite poles, which leads to a current and thus to the formation of a magnetic field of the type shown. (For the sake of explanation, a lead of the voltage before the current is not taken into account.) A magnetic field B Gest of the orientation shown is created in the induction loops 114 , but with the k-fold strength of the magnetic field generated in the induction loops 113 . No voltage is induced in the induction loops, the strands of which lie over the same pole.
Anhand der Fig. 5 verdeutliche man sich dann, wie das Magnetfeld im Gestell mit dem Magnetfeld des Antriebsläufers umläuft.With reference to FIG. 5, it is then clear how the magnetic field in the frame rotates with the magnetic field of the drive rotor.
Jede der Stellungen 1-4 ist gegenüber der vorhergehenden durch eine Verschiebung der Pole des Antriebsläufers gegenüber den Induktionsschleifen um eine halbe Breite der Induktionsschleife nach oben unterschiedlich. Zwischen 1 und 2 springen die durch die Induktionsschleifen ausgebildeten Pole um eine Induktionsschleife weiter, zwischen 2 und 3 ändern sie sich nicht und zwischen 3 und 4 springen sie wieder um eine Induktionsschleife weiter.Each of positions 1-4 is opposite to the previous one by shifting the poles of the Drive rotor opposite the induction loops by half a width of the induction loop differently. Between 1 and 2, the poles formed by the induction loops jump one Induction loop continues, between 2 and 3 they do not change and between 3 and 4 they change again an induction loop further.
Liegt eine Induktionsschleife 122 des Abtriebsläufers über den Polen des Antriebsläufers, wie in Fig. 6 gezeigt, und über den Schleifen 114 des Gestells, dann wird in der Induktionsschleife 122 durch die Pole des Antriebsläufers eine Spannung induziert, deren Strom in der gezeigten Stellung des gezeigten Pols S am Abtriebsläufer erzeugt. Analoges gilt für Schleifen, in denen ein Strom in der entgegengesetzten Richtung induziert wird und die daher einen Nordpol umschließen.If an induction loop 122 of the output rotor lies over the poles of the drive rotor, as shown in FIG. 6, and over the loops 114 of the frame, then a voltage is induced in the induction loop 122 by the poles of the drive rotor, the current of which in the position shown is that shown Poles S generated on the output rotor. The same applies to loops in which a current is induced in the opposite direction and which therefore enclose a north pole.
Fig. 7 zeigt, daß auch im Abtriebsläufer die Magnetpole gleichförmig zu den Magnetpolen des Antriebsläufers umlaufen. Fig. 7 shows that the magnetic poles in the driven rotor also run uniformly to the magnetic poles of the drive rotor.
Wie vorher sind zwischen je zwei Bildern die Pole 104, 105 am Antriebsläufer gegenüber den Wicklungen 122 am Abtriebsläufer um je eine halbe Wicklungsbreite verschoben.As before, the poles 104 , 105 on the drive rotor are shifted by half a winding width between the windings 122 on the driven rotor between two images.
Von unten beginnend bleibt zwischen dem ersten und dem zweiten Bild und dem dritten und vierten Bild jeder durch die in den Schleifen 122 (durch die Relativbewegung der Antriebsläuferpole 104, 105 zu den Schleifen 122) induzierten Ströme erzeugte Pol am Abtriebsläufer erhalten, aber die nächsten Schleifen, die vorher keine Magnetpolorientierung hervorgerufen haben, erzeugen nun einen Magnetpol.Starting from the bottom, between the first and second images and the third and fourth images, each pole generated by the currents induced in the loops 122 (by the relative movement of the drive rotor poles 104 , 105 to the loops 122 ) remains on the driven rotor, but the next loops that previously did not produce a magnetic pole orientation now create a magnetic pole.
Zwischen dem zweiten und dritten Bild erlöschen die ursprünglichen Magnetpole und die nächsten bleiben erhalben.Between the second and third image, the original magnetic poles go out and the next remain get.
Damit laufen die Pole im Gestell und im Abtriebsläufer sprunghaft, aber gleichförmig und parallel zu den Polen der Antriebswelle um. The poles in the frame and in the driven rotor run erratically, but uniformly and parallel to the poles of the drive shaft.
Fig. 8 zeigt das Zusammenwirken der Pole im Gestell und am Abtriebsläufer. Es wird deutlich, daß, da alle Pole an Antriebsläufer, Abtriebsläufer und im Gestell gleichförmig mit den Polen am Antriebsläufer umlaufen, die Pole stets in gleicher Stellung zueinander sind. Daher wirken die Pole im Gestell stets treibend auf die Pole am Antriebsläufer. Fig. 8 shows the interaction of the poles in the frame and on the driven rotor. It is clear that since all the poles on the drive rotor, driven rotor and in the frame rotate uniformly with the poles on the drive rotor, the poles are always in the same position to one another. Therefore, the poles in the frame always have a driving effect on the poles on the drive rotor.
Fig. 8 zeigt für 3 verschiedene Drehzahlverhältnisse der Abtriebswelle zur Antriebswelle die Polstellungen des Antriebsläufers zum Gestell. Fig. 8 shows for 3 different speed ratios of the output shaft to the drive shaft, the Polstellungen of driving slide to the frame.
Ganz links steht die Abtriebswelle, in der Mitte hat man ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 2,5 ganz rechts hat man ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1,25.On the far left is the output shaft, in the middle you have a gear ratio of 1: 2.5 on the far right you have a gear ratio of 1: 1.25.
Man erkennt, daß bei jedem Übersetzungsverhältnis die Pole im Gestell schiebend auf die Pole an der Abtriebswelle wirken.It can be seen that the poles in the frame push against the poles at any transmission ratio the output shaft act.
An einem Beispielgetriebe sollen Kurven über der Abtriebsdrehzahl bei konstanter Antriebsdrehzahl 2400 U/min vorgeführt werden.An example gearbox is intended to show curves over the output speed at constant input speed 2400 RPM are demonstrated.
Auslegung:
Interpretation:
Berechnung:
Calculation:
Es wird angenommen: µ = 6,25* It is assumed: µ = 6.25 *
10-4
10 -4
Es ergibt sich die Induktivität L2 The inductance L 2 results
des Abtriebsläufers: L2 of the driven rotor: L 2
= 0,00122 und für Kgest = 0.00122 d and K
= 0,0223= 0.0223
Die Leitungsstärken und Widerstände seien so gewählt, daß K1 = 1, R1 = 1 und R2 = 0,5.The line strengths and resistances are chosen so that K 1 = 1, R 1 = 1 and R 2 = 0.5.
Der Kondensator C1 werde so geregelt, daß bei jeder Drehzahl Resonanz erreicht wird. Auf den
Kondensator C2 wird verzichtet.
Dann ist ωan = 2*π*nan *Npol = 2*π*40*8 = 2010.
Es wird für ωab = 0: Bgest = K1 *Kgest *B1 *ωan *r1 *l1 *1/√2 = B1 *2,28
The capacitor C1 is regulated so that resonance is achieved at any speed. The capacitor C2 is dispensed with.
Then ω an = 2 * π * n an * N pol = 2 * π * 40 * 8 = 2010.
For ω ab = 0: B gest = K 1 * K gest * B 1 * ω an * r 1 * l 1 * 1 / √2 = B 1 * 2.28
Mit B1 = 0,9166 und B2 = 0,3106 wird M1 = 98 Nm, M2 = 154 Nm und MG = 1614 Nm wird
Man = M1 + M2 = 252 Nm
und
Mab = M2 + MGest = 1768 NmWith B1 = 0.9166 and B2 = 0.3106, M1 = 98 Nm, M2 = 154 Nm and MG = 1614 Nm
M an = M 1 + M 2 = 252 Nm
and
M ab = M 2 + M Gest = 1768 Nm
Die folgenden Diagramme zeigen die berechneten Momentenkurven über dem Drehzahlverhältnis und die dazugehörigen B1 und B2 für das angenommene Getriebe.The following diagrams show the calculated torque curves over the speed ratio and the associated B1 and B2 for the assumed gearbox.
Man erkennt, daß, obwohl die Auslegegrößen keineswegs optimal gewählt wurden, das Konzept bereits sehr befriedigende Ergebnisse erwarten läßt.It can be seen that, although the design sizes were by no means optimal, the concept is very good satisfactory results can be expected.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997154264 DE19754264A1 (en) | 1997-12-06 | 1997-12-06 | Electrical torque converter with variable conversion ratio |
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DE1997154264 DE19754264A1 (en) | 1997-12-06 | 1997-12-06 | Electrical torque converter with variable conversion ratio |
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DE19754264A1 true DE19754264A1 (en) | 1999-06-10 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1111762A2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Generator-motor combination |
-
1997
- 1997-12-06 DE DE1997154264 patent/DE19754264A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1111762A2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Generator-motor combination |
EP1111762A3 (en) * | 1999-12-14 | 2003-06-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Generator-motor combination |
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