CN111049341A - 一种电机及包括该电机的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机及包括该电机的设备。其中，该电机包括定子组件和动子组件；定子组件包括第一定子和至少一个第二定子；动子组件包括至少一个动子；定子组件中的定子和动子组件中的动子间隔相对设置，相邻的定子和动子之间存在气隙；每个定子具有相同的极对数；第一定子上设置第一绕组。采用本发明的技术方案，通过设置多定子，克服单个定子的磁通饱和限制，可以提高电机最大输出，减小电流保护程度。

Description

一种电机及包括该电机的设备

技术领域

本发明涉及电磁技术领域，具体涉及一种电机及包括该电机的设备。

背景技术

近两年随着社会和科技的高速发展，人们对能输出大扭矩/力、或输出高发 电功率密度的电机的需求越来越大。

但是，目前为止，电机在这方面的表现仍不能满足人们的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电机及包括该电机的设备。

本发明第一方面提供一种电机，所述电机包括定子组件和动子组件；所述 定子组件包括第一定子和至少一个第二定子；所述动子组件包括至少一个动子；

所述定子组件中的定子和所述动子组件中的动子间隔相对设置，相邻的所 述定子和所述动子之间存在气隙；

所述每个定子具有相同的极对数；

所述第一定子上设置第一绕组。

进一步，所述第一定子和所述第二定子在对应所述动子的面形成相同数量 的齿，以具有相同的极对数。

进一步，当所述第一定子的一侧设置所述动子；

所述第一定子包括第一定子轭部和由所述第一定子轭部向所述动子的方向 延伸形成的N个第一大齿,其中N≥3；或

当所述第一定子的两侧分别设置所述动子；

所述第一定子包括分别向两侧的所述动子的方向延伸形成的N个第三大 齿，其中N≥3。

进一步，所述第二定子包括如下结构，以与所述第一定子具有所述相同的 极对数；

所述第二定子包括第二定子轭部和在所述第二定子轭部对应所述动子组件 的面形成的N个隐齿；和/或

所述第二定子包括第二定子轭部和由所述第二定子轭部向一侧设置的所述 动子的方向延伸形成的N个第二大齿，所述第二大齿上设置第二绕组；和/或

所述第二定子包括分别向两侧设置的所述动子的方向延伸形成的N个第四 大齿，所述第四大齿上设置第二绕组。

进一步，每个所述第一大齿对应所述第一动子的面形成n个第一定子小齿； 相邻两个所述第一定子小齿之间形成第一定子小槽，其中n≥2；

每个所述隐齿、所述第二大齿和/或所述第四大齿上形成n个第二定子小齿； 相邻两个所述第二定子小齿之间形成第二定子小槽。

进一步，至少部分所述第一定子小槽内设置第一定子永磁体；对应同一动 子的所述第一定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同；和/或

至少部分所述第二定子小槽内设置第二定子永磁体；位于同一所述第二定 子上的对应同一所述动子的所述第二定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向 相同。

进一步，当所述第二定子两侧分别设置所述动子，所述第二定子包括如下 结构，以与所述第一定子具有所述相同的极对数；

所述第二定子包括沿所述动子的运动方向依次排列的N个独立的定子单 元；

每个所述定子单元包括沿所述动子运动方向依次间隔排列的n个定子导磁 部，其中n≥2；

相邻两个所述定子导磁部之间设置第三定子永磁体。

进一步，所述第二定子两侧分别设置的所述动子上对应所述第二定子分别 设置第一动子永磁体和/或第二动子永磁体；

所述第三定子永磁体及所述第一动子永磁体和/或所述第二动子永磁体在所 述气隙中形成的磁场方向相同。

进一步，所述n个定子导磁部的至少一端通过定子连接部连成一体。

进一步，所述动子包括动子轭部；

所述动子轭部对应所述定子组件的面形成多个动子小齿，相邻两个所述动 子小齿之间形成动子小槽。

进一步，至少部分所述动子小槽内设置第一动子永磁体。

进一步，所述第一动子永磁体与所述第一定子上对应设置的第一定子永磁 体、所述第二定子上对应设置的第二定子永磁体和/或所述第二定子上对应设置 的第三定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

进一步，当所述第一定子的两侧分别设置所述动子时，若位于两侧的所述 动子上的所述第一动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相反，所述位于两 侧的所述动子上的所述动子小齿分别错开半个齿距或极距；若位于两侧的所述 动子上的所述第一动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同，所述位于两 侧的所述动子上的所述动子小齿对齐。

进一步，当所述动子的两侧分别设置所述定子组件；

所述动子包括沿所述动子的运动方向间隔设置的多个动子导磁部；

相邻的两个所述动子导磁部之间设置第二动子永磁体；

进一步，所述第二动子永磁体及所述第一定子上对应设置的第一定子永磁 体、所述第二定子上对应设置的第二定子永磁体和/或所述第二定子上对应设置 的第三定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

进一步，所述多个动子导磁部的至少一端通过动子连接部连成一体。

进一步，当所述第一定子的两侧分别设置所述动子时，若分别位于两侧的 所述动子上的所述第二动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相反，所述位 于两侧的所述动子上的所述动子导磁部分别错开半个导磁部距或极距；若分别 位于两侧的所述动子上的所述第二动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相 同，所述位于两侧的所述动子上的所述动子导磁部对齐。

进一步，所述3≤N≤9。

进一步，所述定子组件包括至少两个所述第二定子；和/或

所述动子组件包括至少两个所述动子。

本发明第二方面提供一种设备，所述设备包括至少一个上面任一项所述的 电机。

通过设置多定子，克服单个定子的磁通饱和限制，可以提高电机最大输出， 减小电流保护程度。

另外，通过设置多层的定子和/或动子，克服单个定子和/或动子的磁通饱和 限制，可以进一步提高电机最大输出，减小电流保护程度。

另外，通过设置更少套数的绕组带动更多数量的定子，进而推动动子运动， 可以减小电机的铜损、体积和重量。

另外，通过在动子双边设置定子，由于双边进行抵消，可以解决单槽数不 平衡磁拉力的问题。

另外，当齿数量少时，容易产生偏心力的问题，通过双边设置的定子可以 在动子双边进行力的补偿，从而减少偏心力的问题，以减少电机产生的波动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描 述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的电机第一整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电机第一整体结构的局部放大示意图；

图3为本发明实施例提供的电机第二整体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电机第二整体结构的局部放大示意图；

图5为本发明实施例提供的电机第三整体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电机第三整体结构的局部放大示意图；

图7为本发明实施例提供的电机第四整体结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电机第四整体结构的局部放大示意图；

图9为本发明实施例提供的电机第五局部放大示意图；

图10为本发明实施例提供的电机第六整体结构示意图；

图11为本发明实施例提供的电机第七整体结构示意图；

图12A为本发明实施例提供的电机第八整体结构示意图；图12B为本发明实 施例提供的电机第九整体结构示意图；图12C为本发明实施例提供的电机第十整 体结构示意图；图12D为本发明实施例提供的电机第十一整体结构示意图；图12E 为本发明实施例提供的电机第八整体结构示意图中的一个第二定子导磁单元的 放大示意图；

图13A为本发明实施例提供的电机第十二整体结构示意图；图13B为本发明 实施例提供的电机第十二整体结构示意图的爆炸示意图；

图14A为本发明实施例提供的电机第十三整体结构示意图；图14B为本发明 实施例提供的电机第十三整体结构示意图的爆炸示意图；

图15A为本发明实施例提供的电机第一定子小齿的第一局部放大结构示意 图；图15B为本发明实施例提供的电机第一定子小齿的第二局部放大结构示意 图；

图16为本发明实施例提供的电机的动子的第一局部放大结构示意图；

图17A为本发明实施例提供的电机的第十四局部放大结构示意图；图17B为 本发明实施例提供的电机动子的第十五局部放大结构示意图。

附图符号说明：10电机；11第一定子；12第二定子；13动子；14第一绕组； 17第二绕组；L气隙；111第一定子轭部；112第一大齿；113第三大齿；114第四 大齿；121第二定子轭部；122第二大齿；123隐齿；124定子单元；131动子轭部； 132、132’动子导磁部；133动子连接部；1121第一定子小齿；1211第二定子小 齿；1241定子导磁部；1311第一动子小齿；1312第二动子小齿；M1第一永磁体； M2第二永磁体；M3第三永磁体；M4第四永磁体；M5第五永磁体。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中 的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-11所示，在一个实施例中，提供一种电机10。

具体的，该电机10可以为具有下述结构的现在已有或将来开发的各种类型 的电机，比如：以电机的定子和第一动子的相对运动方式划分可以包括：旋转 电机(如图1-6所示)或直线电机(如图7-9所示)；以旋转电机的磁通走向为例， 可以包括轴向磁通旋转电机(如图13A-14B所示)、径向磁通旋转电机(如图1-6 所示)或轴向-径向混合磁通旋转电机(省略附图)。

具体的，该电机即可以为将电能转换成动能输出的电动机；也可以为将动 能转化为电能输出的发电机。二者之间在一些情况中是可以采用同一结构实现 的，通过对相同的结构采用不同的电连接和机械连接的方式，从而分别实现发 电机或电动机的功能。为方便理解，本具体实施例下面以该电机10为电动机为 例进一步详细说明。

本发明实施例提供一种电机，该电机包括：定子组件和动子组件；

定子组件包括第一定子和至少一个第二定子；动子组件包括至少一个动子；

定子组件中的定子和动子组件中的动子间隔相对设置，相邻的定子和动子 之间存在气隙，以形成磁隙；

需要说明的是，定子组件中的定子和动子组件中的动子间隔相对设置可以 是每个定子和每个动子间隔相对设置，也可以是部分定子和动子间隔相对设置， 比如：两个定子之间对应并列设置两个动子。优选每个定子和每个动子之间间 隔相对设置(如图12A-12D所示)。

如图1-11所示，为方便理解，在一个实施例中，以电机10包括定子组件和动 子组件；定子组件包括第一定子11和一个第二定子12；动子组件包括一个动子 13为例进行详细说明。

第一定子11、动子13和第二定子12间隔设置，即第一定子11和第二定子12 分别位于动子13的两侧；且第一定子11、动子13和第二定子12之间分别形成气 隙L。

定子组件中的每个定子具有相同的极对数。由于每个定子具有相同的极对 数，因此每个定子具有相同的频率，从而可以通过一个设置绕组的定子带动多 个不设置绕组的定子。

具体的，为使得每个定子具有相同的极对数，可以每个定子对应动子的面 形成相同数量的齿，比如：每个定子对应动子的面形成相同数量的定子小齿； 或者每个定子对应动子形成相同数量的大齿和/或隐齿，进一步，在一个实施例 中，每个大齿或者隐齿上设置相同数量的定子小齿；或相同数量的独立的导磁 单元(导磁单元视为齿)等等。优选形成大齿和/或隐齿的结构，这样可以提高 电机的输出。为方便理解，后面实施例以第一定子和第二定子为例会有进一步 详细的说明。

需要说明的是，由于定子的极对数+/-绕组的极对数＝动子的极对数；当定子 的极对数固定，根据绕组的极对数，可以对应直到各个动子的极对数，若一个 电机只设置一套绕组，则绕组极对数固定，因此各个动子的极对数也固定。

第一定子11上设置第一绕组14。

需要说明的是，第一定子11上设置第一绕组14可以是只在第一定子上设置 第一绕组；除此之外，也可以在第二定子上设置第二绕组。优选只在第一定子 上设置第一绕组，只要保证各个定子具有相同的极对数，就可以实现通过第一 定子带动一个或者多个第二定子，进而推动动子运动，由于减少了绕组的使用， 可以减少电机的绕组带来的铜损，另外，也对应减少导磁部的使用，进而减少 电机的体积和重量。

具体的，可以采用各种结构方式将第一绕组设置在第一定子上，比如：根 据后面实施例所述，可以在第一定子上形成第一大齿或第三大齿，将第一绕组 设置在第一大齿或第三大齿上(比如：缠绕在第一大齿上，或者容置在第一大 齿之间的大槽内)等等；或者第一定子在轭部上直接形成多个第一定子小齿， 将绕组缠绕在多个第一定子小齿上等等。第一绕组14的缠绕方式可以采用集中 式或者分布式，本实施例不做限定。

采用本实施例的技术方案，通过设置多层定子，克服单个定子磁通饱和的 限制，可以提高电机最大输出(比如：输出扭矩/力)，减小电流保护程度。

另外，通过在动子双边设置定子，由于双边进行抵消，可以解决单槽数不 平衡磁拉力的问题。

另外，通过在动子两侧分别设置第一定子和第二定子，相比在定子两侧分 别设置动子的结构，由于动子整体位于定子之间，可以方便动子的输出端与外 部连接。

需要说明的是，电机中的第一定子可以为一个或者多个，当为多个时，可 以看作是上述多个定子组件和动子组件结构的组合。

根据上面实施例所述，第二定子和动子为至少一个。在一个优选实施例中， 可以设置两个以上的第二定子12和/或两个以上的动子13。比如：如图12A所述， 电机包括两个动子13；如图12B所示，电机包括两个第二定子12和两个动子13； 如图12C、如图14A或14B所示，电机包括三个第二定子12和三个动子13。通过 设置更多层的定子和/或动子，克服单个定子和/或动子的磁通饱和限制，可以进 一步提高电机最大输出，减小电流保护程度。

另外，除本实施例中所述的第一定子、第二定子和动子结构外，电机还可 以包括以相同、类似或其它结构形式存在的定子和动子，只要保证电机中的各 个定子具有相同的极对数都属于本发明的保护范围。

为方便理解，下面以具体的实施例对每个定子具有相同的极对数的结构进 行进一步详细说明。

如图1-6所示，在一个实施例中，当第一定子11的一侧设置动子13时，第一 定子11包括第一定子轭部111和由第一定子轭部111向动子13延伸形成的N个第 一大齿112，其中N≥3，即N为大于等于3的整数；

需要说明的是，本具体实施例提到的第一定子轭部、第二定子轭部、动子 轭部等等概念中，各个轭部可以各自预制成一体或者通过拼接的方式连成一体， 也可以分成多个独立的单元。

继续如图1-6所示，进一步，在一个实施例中，每个第一大齿对应动子的面 形成n个第一定子小齿1121，其中n≥2，即n为大于等于2的整数；相邻两个第一定 子小齿1121之间形成第一定子小槽；

具体的，第一大齿112可以但不限于为：T型齿(如图15B所示)或直齿(如 图15A图)，本具体实施例优选T型齿。

进一步，在一个实施例中，至少部分第一定子小槽内设置第一定子永磁体； 对应同一动子的第一定子永磁体在气隙L中形成的磁场方向相同。

需要说明的是，不同的电机在气隙中形成不同的磁场方向，比如：在径向 磁通旋转电机中，在气隙中形成的磁场方向可以为径向；在直线电机中，在气 隙中形成的磁场方向可以为垂直于气隙的方向。

如图12B-12D所示，在一个实施例中，当电机10的第一定子11的两侧分别设 置动子13时，第一定子11包括分别向两侧的动子13的方向延伸形成的N个第三大 齿113，其中N≥3。

需要说明的是，N个第三大齿可以彼此分开独立设置(如图12B-12D所示)， 或者通过定子轭部统一连成一体(省略附图)；优选N个第三大齿彼此分开独立 设置。

进一步，在一个实施例中，每个第三大齿的对应动子的面(即两个面)形 成n个第一定子小齿1121(即每个面上分别形成n个第一定子小齿)，其中n≥2，即 n为大于等于2的整数；相邻两个第一定子小齿1121之间形成第一定子小槽；

进一步，在一个实施例中，至少部分第一定子小槽内设置第一定子永磁体； 第一定子永磁体在气隙L中形成的磁场方向相同。

在一个实施例中，为使得与上述实施例所述的第一定子11具有相同的极对 数；第二定子可以包括但不限于如下结构：

如图1-6所示，在一个实施例中，第二定子12包括第二定子轭部121和在第二 定子轭部121对应动子13的面形成的N个隐齿123。

需要说明的是，该隐齿可以设置在第二定子的单侧(单侧对应动子时)，也 可以设置在第二定子的双侧(双侧对应动子时)。

继续如图1-6所示，进一步，在一个实施例中，每个隐齿上形成n个第二定子 小齿1211；相邻两个第二定子小齿1211之间形成第二定子小槽。

需要说明的是，上述第一定子小槽和第二定子小槽可以为开口槽(如图2、 4、6或8所示)、半开口槽或闭口槽等等。

继续如图1-6所示，进一步，在一个实施例中，至少部分第二定子小槽内设 置第二定子永磁体；位于同一第二定子上的对应同一动子的第二定子永磁体在 气隙L中形成的磁场方向相同。

如图2、4或6所示，为方便理解，以第一定子上的每个第一定子小槽内设置 对应同一动子13的第一永磁体M1(即第一定子永磁体),第二定子上的每个第 二定子小槽内设置对应同一动子13的第二永磁体M2(即第二定子永磁体)为例 进一步说明。则每个第一永磁体M1在气隙L中形成的磁场方向相同；每个第二 永磁体M2在气隙L中形成的磁场方向相同；而第一永磁体M1和第二永磁体M2 彼此在气隙中形成的磁场方向可以相同(如图4或6所示)，也可以相反(如图2 所示)。

需要说明的是，上述第一永磁体M1和第二永磁体M2可以分别为一个永磁体 (如图15A所示)、多个永磁体、或者由多个永磁体构成的阵列，比如：Halbach 阵列(如图15B所示)。本实施例以Halbach阵列永磁体为例进行说明。

如图12A或12D所示，在另一个实施例中，当第二定子12两侧分别设置动子 13时，第二定子12包括沿动子13的运动方向依次排列的N个独立的定子单元124， 其中N≥3。需要说明的是，独立的定子单元124可以是指各定子单元124彼此间隔 一定距离设置(如图12A或12D所示)；或者通过非导磁部将各个独立的定子单 元124连成一体(省略附图)。

如图12E所示，进一步，在一个实施例中，每个定子单元124包括沿动子13 运动方向依次间隔排列的n个定子导磁部1241，n个定子导磁部1241之间设置第 三定子永磁体，其中n≥2；

进一步，在一个实施例中，当第二定子12两侧分别设置的动子13上分别 设置对应第二定子12的第一动子永磁体和/或第二动子永磁体；第三定子永磁体 及第一动子永磁体和/或第二动子永磁体在气隙中形成的磁场方向相同。

有关第一动子永磁体和第二动子永磁体的相关描述参见后面的实施例。

有关第三定子永磁体可以参见上述第一定子永磁体和第二定子永磁体，及 后面实施例中第二动子永磁体的相关描述，在此不再赘述。

进一步，在一个实施例中，每个定子单元的n个定子导磁部的至少一端通过 定子连接部连成一体，从而使得多个定子导磁部整体排列整齐，减少了单个定 子导磁部后续进行拼接的步骤。有关定子连接部的相关描述，可以参见后面实 施例中有关动子连接部的相关描述，在此不再赘述。

采用上述结构的第二定子，由于减少了轭部的使用，因此可以减少第二定 子的体积和重量，进而减少电机的体积和重量。

如图7或8所示，在另一个实施例中，第二定子12可以包括第二定子轭部121 和由第二定子轭部121向第一动子13延伸形成的N个第二大齿122；第二定子12 上设置第二绕组17。具体的，可以在第二大齿122上设置第二绕组17，比如:缠 绕在第二大齿上，或者设置在相邻两个第二大齿之间形成的第二大槽内。

进一步，在一个实施例中，每个第二大齿122对应第一动子13的面形成n个 第二定子小齿1211；相邻两个第二定子小齿1211之间形成第二定子小槽。

进一步，在一个实施例中，至少部分第二定子小槽内设置第二定子永磁体； 位于同一定子上的对应同一动子的第二定子永磁体在气隙中形成的磁场方向相 同。

有关第二定子和第二定子永磁体的其它相关描述可以参见上面的实施例， 在此不再重复赘述。

如图9所示，在另一个实施例中，当第二定子12的两侧分别设置动子13，第 二定子12也可以包括分别向位于第二定子两侧的动子方向延伸形成的N个第四 大齿114，第四大齿114上可以设置第二绕组15。

进一步，在一个实施例中，每个第四大齿114的两侧对应第一动子13和第三 动子18的面分别形成多个第二定子小齿1211；相邻两个第二定子小齿1211之间 形成第二定子小槽。

进一步，在一个实施例中，至少部分第二定子小槽内设置第二定子永磁体； 位于同一定子上对应同一动子的第二定子永磁体在气隙中形成的磁场方向相 同。

有关第二定子和第二定子永磁体的其它相关描述可以参见上面的实施例， 在此不再重复赘述。

需要说明的是，上述第二定子中的每个第二定子可以全部都只采用隐齿、 定子单元、第二大齿或四大齿等等其它结构中的一种，或者多个分别采用这些 结构中的至少两种结构的至少两个第二定子的组合。

上述第二定子的隐齿、定子单元、第二大齿或四大齿等等位置并不要求一 定与第一定子的第一大齿的位置完全对应，也可以错开一定距离，只要保证第 一定子和第二定子之间的极对数相同即可。

进一步，在一个优选实施例中，第二定子采用隐齿和/或导磁单元的结构， 通过在第一定子的第一大齿或第三大齿上设置第一绕组，而第二定子形成隐齿 和/或导磁单元结构，进而不设置绕组，通过一套绕组，可以带动多套的定子， 进而推动动子运动，由于减少了绕组的使用，可以减少了电机的绕组带来的铜 损，另外，也对应减少导磁部的使用，进而减少电机的体积和重量。

如图1-4所示，在一个实施例中，动子13包括动子轭部；动子轭部对应定子 组件的面形成多个动子小齿1311，相邻两个动子小齿1311之间形成动子小槽。

为方便理解，以动子两侧分别对应第一定子和第二定子为例，进一步详细 说明。动子13包括动子轭部131。

动子轭部131对应第一定子11的面形成多个第一动子小齿1311，相邻两个第 一动子小齿1311之间形成第一动子小槽；

动子轭部131对应第二定子12的面形成多个第二动子小齿1312，相邻两个第 二动子小齿1312之间形成第二动子小槽。

继续如图1-4所示，进一步，在一个实施例中，至少部分动子小槽内设置第 一动子永磁体；若与第一动子永磁体对应的第一定子对应设置上述第一定子永 磁体；第二定子对应设置上述第二定子永磁体；和/或第二定子对应设置上述第 三定子永磁体。

进一步，在一个实施例中，第一动子永磁体、对应的第一定子永磁体、对 应的第二定子永磁体和/或对应的第三定子永磁体在气隙L中形成的磁场方向相 同。

为方便理解，基于上述第一永磁体M1和第二永磁体M2的实施例，进一步详 细说明，至少部分第一动子小槽内设置第三永磁体M3；和/或至少部分第二动子 小槽内设置第四永磁体M4。

则第三永磁体M3与第一永磁体M1在气隙中形成的磁场方向相同；第二永磁 体M2与第四永磁体M4在气隙中形成的磁场方向相同。

有关第三永磁体M3和第四永磁体M4的相关说明参见上述第一永磁体M1和 第二永磁体M2，在此不再重复赘述。

进一步，在一个实施例中，根据上面实施例所述，当第一定子11两侧分别 设置动子13时，即第一定子11包括第三大齿113时，若位于两侧的动子13上的第 一动子永磁体在气隙中形成的磁场方向相反，则两侧动子上的动子小齿分别错 开半个齿距(直线电机)或极距(旋转电机)；若位于两侧的第一动子永磁体在 气隙中形成的磁场方向相同，则两侧动子13上的动子小齿位置对齐。

如图5或6所示，在一个实施例中，当动子12的两侧分别设置定子组件(比如： 如图5所示，分别设置第一定子11和第二定子12；或如图12A所示，分别设置第 二定子12)，动子13可以包括沿动子的运动方向间隔设置的多个动子导磁部；相 邻两个动子导磁部之间设置第二动子永磁体；

为方便理解，下面以动子两侧分别对应第一定子和第二定子为例进一步详 细说明。动子13包括沿动子13的运动方向间隔设置的多个动子导磁部132和第二 动子永磁体(比如：第五永磁体M5)。

继续如图6所示，进一步，在一个实施例中，以第五永磁体M5为例，上述 Halbach阵列永磁体可以包括：位于中间的中间永磁体M51和位于中间永磁体两 侧的对应第一定子11的下部永磁体M52和对应第二定子12的上部永磁体M53。

有关第五永磁体的其它相关说明见上述第一永磁体和第二永磁体，在此不 再重复赘述。

进一步，在一个实施例中，第二动子永磁体及上述第一定子上对应设置的 第一定子永磁体；上述第二定子上对应设置的第二定子永磁体；和/或上述第二 定子上对应设置的第三定子永磁体在气隙中形成的磁场方向相同。

继续如图6所示，基于上面的实施例，第五永磁体M5、第一永磁体M1和 第二永磁体M2在气隙中形成的磁场方向相同。

采用上述结构的动子，由于减少了轭部的使用，因此可以减少动子体积和 重量，进而减少电机的体积和重量。

如图16所示，进一步，在一个实施例中，每个导磁单元的各个动子导磁部 132的至少一端(一端或两端)可以通过动子连接部133连成一体,可以将永磁体 (比如：第五永磁体M5)嵌入各个动子导磁部132中间，从而使得多个动子导磁部 132整体排列整齐，减少了单个导磁部后续进行拼接的步骤。

如图17A或17B所示，进一步，在一个实施例中，根据上面实施例所述，当 第一定子11两侧分别设置动子13时，即第一定子11包括第三大齿113时，如图17A 所示，若位于两侧的动子上的动子永磁体在气隙中形成的磁场方向相反，则两 侧动子上的动子导磁部132、132’分别错开半个导磁部距或极距d；如图17B所 示,若位于两侧的动子永磁体在气隙中形成的磁场方向相同，则两侧动子13上的 动子导磁部132、132’的位置对齐。

需要说明的，上述第一大齿、第二大齿、第三大齿和第四大齿等等齿的数 量N可以根据需要设计为任意。

在一个优选实施例中，3≤N≤9；

如图10或11所示，以第一大齿为例进一步进行说明，通过减少第一大齿112 的数量，减少绕组的使用量，因此可以节省铜耗；另外，可以增加第一大齿112 的宽度，进而降低第一大齿112的高度，从而可以增加第一定子轭部111的厚度， 从而提高了第一定子轭部111的机械强度。

进一步，需要说明的是，当为旋转电机时，当设置单边定子时，由于第一 大齿112的数量减少会使得电机在旋转过程中产生较大偏心力，当采用双边定子 结构，两边产生的力可以进行抵消，因此可以降低电机在旋转过程中产生的波 动。

在一个实施例中，本发明实施例还提供一种设备(省略附图)，该设备包括 上面实施例所述的电机。

在一些优选实施例中，该设备可以为自动化设备或半自动化设备。

需要说明的是，所述自动化或半自动化设备可以为应用于各个领域，比如： 工业、教育、护理、娱乐或医疗等等。

在一些优选实施例中，机器人(比如：机械手或人形机器人)可以看做是 高级的自动化设备。

在一些实施例中，该设备也可以为发电设备。

有关电机的相关描述参见上面的实施例，在此不再重复赘述。

当元件被表述“设置在”另一个元件上，它可以固定于另一个元件上，或 者相对另一个元件可活动的连接。当一个元件被表述“固定于”另一个元件， 它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一 个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其 间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书使用的术语“纵向”、“横向”、“左”、 “右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的 技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所 使用的属于只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

本文术语中“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在 三种关系，例如：A和/或B,可以表示单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这 三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第 三”等等(如果存在)是用来区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或 先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的 实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包 括”“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包括了 一系列结构或模块等的产品或设备不必限于清楚地列出的那些结构或模块，而 是包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它结构或模块。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详 细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均 属于优选实施例，所涉及的结构和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的电机及包括该电机的设备进行了详细介绍， 但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解 为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，在本发明揭 露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之 内。

Claims (20)

1.一种电机，其特征在于，所述电机包括定子组件和动子组件；所述定子组件包括第一定子和至少一个第二定子；所述动子组件包括至少一个动子；

所述定子组件中的定子和所述动子组件中的动子间隔相对设置，相邻的所述定子和所述动子之间存在气隙；

所述每个定子具有相同的极对数；

所述第一定子上设置第一绕组。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一定子和所述第二定子在对应所述动子的面形成相同数量的齿，以具有相同的极对数。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，当所述第一定子的一侧设置所述动子；

所述第一定子包括第一定子轭部和由所述第一定子轭部向所述动子的方向延伸形成的N个第一大齿,其中N≥3；或

当所述第一定子的两侧分别设置所述动子；

所述第一定子包括分别向两侧的所述动子的方向延伸形成的N个第三大齿，其中N≥3。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第二定子包括如下结构，以与所述第一定子具有所述相同的极对数；

所述第二定子包括第二定子轭部和在所述第二定子轭部对应所述动子组件的面形成的N个隐齿；和/或

所述第二定子包括第二定子轭部和由所述第二定子轭部向一侧设置的所述动子的方向延伸形成的N个第二大齿，所述第二大齿上设置第二绕组；和/或

所述第二定子包括分别向两侧设置的所述动子的方向延伸形成的N个第四大齿，所述第四大齿上设置第二绕组。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，每个所述第一大齿对应所述第一动子的面形成n个第一定子小齿；相邻两个所述第一定子小齿之间形成第一定子小槽，其中n≥2；

每个所述隐齿、所述第二大齿和/或所述第四大齿上形成n个第二定子小齿；相邻两个所述第二定子小齿之间形成第二定子小槽。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，至少部分所述第一定子小槽内设置第一定子永磁体；对应同一动子的所述第一定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同；和/或

至少部分所述第二定子小槽内设置第二定子永磁体；位于同一所述第二定子上的对应同一所述动子的所述第二定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

7.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，当所述第二定子两侧分别设置所述动子，所述第二定子包括如下结构，以与所述第一定子具有所述相同的极对数；

所述第二定子包括沿所述动子的运动方向依次排列的N个独立的定子单元；

每个所述定子单元包括沿所述动子运动方向依次间隔排列的n个定子导磁部，其中n≥2；

相邻两个所述定子导磁部之间设置第三定子永磁体。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述第二定子两侧分别设置的所述动子上对应所述第二定子分别设置第一动子永磁体和/或第二动子永磁体；

所述第三定子永磁体及所述第一动子永磁体和/或所述第二动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述n个定子导磁部的至少一端通过定子连接部连成一体。

10.根据权利要求1-7任一项所述的电机，其特征在于，所述动子包括动子轭部；

所述动子轭部对应所述定子组件的面形成多个动子小齿，相邻两个所述动子小齿之间形成动子小槽。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，至少部分所述动子小槽内设置第一动子永磁体。

12.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述第一动子永磁体与所述第一定子上对应设置的第一定子永磁体、所述第二定子上对应设置的第二定子永磁体和/或所述第二定子上对应设置的第三定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

13.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，当所述第一定子的两侧分别设置所述动子时，若位于两侧的所述动子上的所述第一动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相反，所述位于两侧的所述动子上的所述动子小齿分别错开半个齿距或极距；若位于两侧的所述动子上的所述第一动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同，所述位于两侧的所述动子上的所述动子小齿对齐。

14.根据权利要求1-9任一项所述的电机，其特征在于，当所述动子的两侧分别设置所述定子组件；

所述动子包括沿所述动子的运动方向间隔设置的多个动子导磁部；

相邻的两个所述动子导磁部之间设置第二动子永磁体。

15.根据权利要求14所述的电机，其特征在于，所述第二动子永磁体及所述第一定子上对应设置的第一定子永磁体、所述第二定子上对应设置的第二定子永磁体和/或所述第二定子上对应设置的第三定子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同。

16.根据权利要求14所述的电机，其特征在于，所述多个动子导磁部的至少一端通过动子连接部连成一体。

17.根据权利要求14所述的电机，其特征在于，当所述第一定子的两侧分别设置所述动子时，若分别位于两侧的所述动子上的所述第二动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相反，所述位于两侧的所述动子上的所述动子导磁部分别错开半个导磁部距或极距；若分别位于两侧的所述动子上的所述第二动子永磁体在所述气隙中形成的磁场方向相同，所述位于两侧的所述动子上的所述动子导磁部对齐。

18.根据权利要求3-9任一项所述的电机，其特征在于，所述3≤N≤9。

19.根据权利要求1-9任一项所述的电机，其特征在于，所述定子组件包括至少两个所述第二定子；和/或

所述动子组件包括至少两个所述动子。

20.一种设备，其特征在于，所述设备包括至少一个权利要求1-19任一项所述的电机。

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