CN111149280B

CN111149280B - 旋转电气设备

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Publication number: CN111149280B
Application number: CN201880063789.1A
Authority: CN
Inventors: 姜道铉; 禹炳哲; 黃煜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: US11289956B2; KR102534232B1; EP3691086A1; CN111149280A; WO2019066487A1; EP3691086A4; US20200303973A1; KR20190036890A

Abstract

本发明涉及诸如电动机、发电机等的旋转电气设备。本发明公开一种旋转电气设备，其特征在于，包括：外部定子(210)，所述外部定子(210)包括外部定子铁芯(211)和外部绕组(510)，所述外部定子铁芯(211)在内周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个外部定子绕组槽(213)，所述外部绕组(510)以通过彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽(213)而相对地形成的外部定子铁芯齿(218)为中心卷绕；内部定子(220)，所述内部定子(220)包括在外周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个内部定子绕组槽(223)的内部定子铁芯(221)；转子(300)，所述转子(300)在所述外部定子(210)与内部定子(220)之间安装成相对于外部具有第一空隙(610)，相对于内部具有第二空隙(620)，以使多个转子铁芯(340)和多个永磁体(330)在所述转子铁芯(340)之间沿圆周方向结合并能够旋转；所述外部定子铁芯(211)在内周面，在彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽(213)之间凹陷地形成有一个以上的外部定子铁芯槽(212)，所述内部定子铁芯(221)在外周面，在彼此相邻的一对内部定子绕组槽(223)之间凹陷地形成有一个以上的内部定子铁芯槽(222)。

Description

旋转电气设备

技术领域

本发明涉及诸如电动机、发电机等的旋转电气设备。

背景技术

最近，随着对利用电气的移动装置的关注日益增加，电动汽车、电动自行车、电动两轮车及三轮车等大量实现商品化，另外，随着在用于工厂自动化的机器人领域等，要求电动机和用于在产业中生产电的发电机的高功率化，正在致力于小型化并具有价格竞争力。

特别是在这种利用电气的移动装置和机器人中必须加装的电动机和在工业中生产电的发电机，当安装于移动体时，要求安装体积小且功率高，需要高功率小型电动机和发电机(电气设备)的批量化生产。

可是，以往的电动机和发电机铁芯由具有作为凸出部的齿与有沟的槽构成，槽为了卷绕绕组而以槽形态构成。

而且，以往的普通三相绕组的情况，在槽中按A+、B-、C+、A-、B+、C-顺序卷绕绕组，在作为三相绕组的一相的A+、A-之间，安装有不同相的绕组B-、C+，在绕组的末端部分交叉，因而用于绕组的空间窄小，所以存在生产率低下的问题。

因此，迫切需要开发一种电动机和发电机，能够根据电动机和发电机的用途，高效节省能量，满足每单位重量的输出大的高功率要求条件，能够通过自动化工序大量生产。

(专利文献1)KR10-1027935 B

(专利文献2)US20150069875 A1

(专利文献3)KR10-2007-0070355 A

(专利文献4)KR10-2003-0054753 A

(论文1)除内侧定子励磁之外的双重空隙与单间隙游标电机的比较(2115年大韩电气学会电气设备及能量变换系统部门会春节学术大会论文集)

(论文2)Analysis of APM Vernier Motor With Spoke Structure(IEEETRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS,VOL.52,NO.1、JANUARY/FEBRUARY 2016)

(论文3)Analysis of AVernier Motor with Concentrated Windings(IEEETRANSACTIONS ON MAGNETICS,VOL.49,NO.5,MAY 2013)

发明内容

要解决的问题

为了解决如上所述问题及要求条件，本发明目的在于提供一种极大提高每单位重量的输出效率、高效率化、制作容易的电动机和发电机等旋转电气设备。

解决问题的手段

本发明正是为了达成如上所述本发明目的而研发的，本发明公开一种旋转电气设备，其特征在于，包括：外部定子210，所述外部定子210包括外部定子铁芯211和外部绕组510，所述外部定子铁芯211在内周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个外部定子绕组槽213，所述外部绕组510以通过彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽213而相对地形成的外部定子铁芯齿218为中心卷绕；内部定子220，所述内部定子220包括在外周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个内部定子绕组槽223的内部定子铁芯221；转子300，所述转子300在所述外部定子210与内部定子220之间安装得相对于外部具有第一空隙610，相对于内部具有第二空隙620，以使多个转子铁芯340和多个永磁体330在所述转子铁芯340之间沿圆周方向结合并能够旋转；所述外部定子铁芯211在内周面，在彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽213之间凹陷地形成有一个以上的外部定子铁芯槽212，所述内部定子铁芯221在外周面，在彼此相邻的一对内部定子绕组槽223之间凹陷地形成有一个以上的内部定子铁芯槽222。

所述外部绕组510可以安装于所述外部定子绕组槽213内部，所述外部定子绕组槽213为了三相电源的接入或发电而可以在所述外部定子210按3倍数形成。

就所述外部定子绕组槽213而言，扩张绕组面积的外部定子绕组槽延长部214可以在朝向所述转子300的面沿圆周方向还延长形成至少一部分。

所述外部定子铁芯211可以沿圆周方向分割成多个，分割的所述外部定子铁芯211沿圆周方向结合，整体上形成圆筒形状，分割的各外部定子铁芯211可以在所述外部定子绕组槽213卷绕有外部绕组510。

可以包括供所述外部定子210固定的外壳100，在所述转子300的旋转轴310与所述外壳100，可以安装有用于感知所述转子300的旋转位置的位置传感器700。

所述内部定子铁芯槽222可以位于所述外部定子铁芯齿218的中间，所述转子300的多个永磁体330的N极及S极(→←)可以在所述转子铁芯340之间沿圆周方向彼此交替安装，以便通过接入所述外部定子210的外部绕组510的三相电源或感应的三相电源，通过磁束的电磁相互作用而向既定方向旋转或发电。

与所述第一空隙610相接的外部定子铁芯齿218、所述第二空隙620所相接的内部定子铁芯齿219可以彼此交错配置，以便所述外部定子210的磁束通过所述转子300的永磁体330及转子铁芯340而顺利通向所述内部定子220。

所述内部定子220可以追加包括以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽223而相对地形成的内部定子铁芯齿219为中心卷绕的内部绕组520。

所述内部绕组520可以安装于所述内部定子绕组槽223内部，所述内部定子绕组槽223为了三相电源的接入或发电而可以在所述内部定子220按3倍数形成。

所述内部定子铁芯221可以沿圆周方向分割成多个，分割的所述内部定子铁芯221沿圆周方向结合，整体上形成圆筒形状，所述内部定子铁芯221可以在所述内部定子绕组槽223卷绕有内部绕组520。

可以包括供所述外部定子210固定的外壳100，所述转子300两端中至少一端可以结合转子中心轴毂380，所述结合转子中心轴毂380与所述转子300的旋转轴310连接，安装于所述外壳100的内部。

所述外壳100可以安装有支撑所述内部定子220的内部支撑部400，以便所述转子300能够在保持所述第一空隙610及所述第二空隙620的同时旋转，所述内部支撑部400通过内部支撑部外侧轴承921而能旋转地支撑所述转子中心轴毂380。

所述外壳100可以安装有支撑所述内部定子220的内部支撑部400，以便所述转子300能够在支撑所述第一空隙610及所述第二空隙620的同时旋转，所述内部支撑部400的末端一部分可以插入到所述转子中心轴毂380的内侧，通过安装于所插入部分的内部支撑部外侧轴承921，能旋转地支撑所述转子中心轴毂380。

所述外壳100可以形成有开口部121，以便所述旋转轴310能够露出到外部，所述旋转轴310可以被安装于所述外壳100的一个以上的轴支撑轴承911、912能旋转地支撑。

可以包括供所述外部定子210固定的外壳100，所述转子300两端中至少一端可以结合转子水平毂381，所述转子水平毂381与所述转子300的旋转轴310连接，凸出到所述外壳100的外部，所述转子水平毂381的外周面可以被安装于所述外壳100的转子水平毂轴承923能旋转地支撑。

所述外壳100可以安装有支撑所述内部定子220的内部支撑部400，以便所述转子300能够在保持所述第一空隙610及所述第二空隙620的同时旋转。

所述外壳100可以安装有支撑所述内部定子220的内部支撑部400，以便所述转子300能够在保持所述第一空隙610及所述第二空隙620的同时旋转，所述内部支撑部400的末端一部分可以插入到所述转子水平毂381的内侧，通过安装于所插入部分的转子水平毂轴承923，能旋转地支撑所述转子水平毂381。

可以包括供所述外部定子210固定的外壳100，所述转子300可以包括延长部320，所述延长部320一端结合与所述转子300的旋转轴310连接的毂部380，另一端被安装于所述外壳100的轴承924、925而能旋转地支撑。

能旋转地支撑所述延长部320的轴承可以包括安装于所述延长部320的内周面侧的内侧支撑轴承925或安装于所述延长部320的末端及外壳100内侧面的转子侧面轴承924。

所述外部定子绕组槽213为了三相电源的接入或发电而可以在所述外部定子210形成3n个(n为2以上的自然数)，卷绕于所述外部定子绕组槽213的所述外部绕组510可以具有三相电源沿圆周方向相对于各外部定子绕组槽213按A、B及C顺序连接的A₁至A_n、B₁至B_n、及C₁至C_n绕组。

所述A₁至A_n可以串联或并联连接，所述B₁至B_n可以串联或并联连接，所述C₁至C_n可以串联或并联连接。

所述内部定子220可以追加包括以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽223而相对地形成的内部定子铁芯齿219为中心卷绕的内部绕组520，所述内部定子绕组槽223为了三相电源的接入或发电而可以在所述内部定子220形成3n个(n为2以上的自然数)，卷绕于所述内部定子绕组槽223的所述内部绕组520可以具有三相电源沿圆周方向相对于各内部定子绕组槽223按a、b及c顺序连接的a₁至a_n、b₁至b_n、及c₁至c_n绕组。

所述外部绕组510及所述内部绕组520可以与三相电源对应，所述A₁至A_n与所述a₁至a_n可以彼此成对连接，成对的A_n及a_n可以串联或并联连接，所述B₁至B_n与所述b₁至b_n可以彼此成对连接，成对的B_n及b_n可以串联或并联连接，所述C₁至A_n与所述c₁至c_n可以彼此成对连接，成对的C_n及c_n可以串联或并联连接。

本发明还公开一种旋转电气设备，其特征在于，包括：转子300，所述转子300两端中至少一端与旋转轴310连接，具有圆筒形状；一个以上的定子210、220，所述一个以上的定子210、220利用分别位于所述转子300的外周面及内周面的2个空隙610、620安装；所述定子210、220包括：与所述转子300的外周面保持第一空隙610地安装的外部定子210；与所述转子300的内周面保持第二空隙620地安装的内部定子220。

发明效果

本发明的旋转电气设备，即电动机或发电机，包括具有沿圆周方向按既定间隔形成的多个绕组槽、在通过彼此相邻的一对绕组槽而相对凸出的部分具有凹陷地形成的一个以上铁芯槽的内部定子及外部定子，从而具有可以极大提高旋转电气设备的单位重量的输出的优点。

而且，本发明的旋转电气设备、电动机或发电机以转子为中心，使外部定子及内部定子分别配置于内侧及外侧，增加产生力的面积，从而具有可以极大提高旋转电气设备的单位重量的输出的优点。

进一步地，外部定子的磁束通过转子而良好地穿过内部定子，配置转子的永磁体和转子铁芯而集中磁束，因而具有能够提高空隙磁束密度、提高单位体积的输出的优点。

另外，本发明的旋转电气设备、电动机或发电机使外部定子及内部定子中至少某一个通过卷绕了线圈的多个定子构件的结合而形成，从而具有使卷绕于定子的线圈的卷绕作业效率及旋转电气设备的制作效率最大化的优点。

另外，本发明的旋转电气设备，特别是电动机，以使用于感知转子的旋转位置所需的位置传感器与电动机一体形成，从而具有结构简单、使用便利的优点。

附图说明

图1是显示本发明第一实施例的旋转电气设备的横剖面图。

图2是从Ⅱ-Ⅱ方向显示图1的旋转电气设备的纵剖面图。

图3是显示本发明第二实施例的旋转电气设备的横剖面图。

图4是从Ⅱ-Ⅱ方向显示图3的旋转电气设备的纵剖面图。

图5及图6是显示图2及图4所示旋转电气设备的转子的变形例的纵剖面图。

图7a至图7c是显示本发明实施例使用的外部定子和内部定子中各个铁芯的变形例的横剖面图。

图8是显示本发明实施例中卷绕于外部定子及内部定子的线圈绕组的绕组配置图。

图9a至图9c是显示出图1及图2所示实施例的外部绕组与内部绕组的绕组连接的三相中一相的接线图。

图10a及图10b是显示图3及图4所示实施例的旋转电气设备只有外部绕组时的绕组连接的三相中一相的接线图。

图11是显示本发明实施例使用的转子与位置传感器的结合的概念图。

图12a至图12d是显示本发明实施例使用的转子及旋转轴的结合结构实施例的纵剖面图。

图13a至图13d是以往技术的电动机的横剖面图。

具体实施方式

下面参照附图，就本发明的旋转电气设备进行说明。

首先，本发明的主要要旨在于，通过接入电气而产生旋转力的电动机、通过旋转而发电的发电机等旋转电气设备均可应用，除电动机或发电机特有的工作原理之外，整体的结构实质上相同或类似。

下面列举电动机的实施例，就本发明进行说明。

本发明的电动机为了产生高旋转力，具有由外部定子210、内部定子220及转子300构成的双重空隙结构，这种双重空隙的特征在于，包括为了在外部定子210与转子300之间产生旋转力而形成的第一空隙610、为了在内部定子220及转子300之间产生旋转力而形成的第二空隙620，可以有多样的实施例。

下面根据附图和实施例，就本发明的电动机进行说明。

1.第一实施例

本发明第一实施例的电动机如图1及图2所示，包括外部定子210、内部定子220、转子300。

-外部定子

所述外部定子210作为包括外部定子铁芯211和外部绕组510的构成，可以多样地构成，其中，所述外部定子铁芯211在内周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个外部定子绕组槽213，所述外部绕组510以通过彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽213而相对地形成的外部定子铁芯齿218为中心卷绕。

所述外部定子铁芯211作为在内周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个外部定子绕组槽213的构成，可以多样地构成。

其中，所述外部定子绕组槽213作为在外部定子210的内周面形成的槽，与彼此邻接的外部定子绕组槽213构成对，供外部绕组510卷绕，根据外部绕组510的卷绕结构而可以以多样结构形成。

例如，所述外部定子绕组槽213可以在外部定子210的内周面，沿圆周方向，按3倍数形成，例如形成6个，以便三相电源可以接入或感应。

而且，优选所述外部定子绕组槽213在内侧形成的部分沿圆周方向进一步延长而形成，例如具有倒“T”字形状的绕组槽延长部214。

所述绕组槽延长部214由在内侧形成的部分沿圆周方向进一步延长而形成，可以增加绕组面积。

特别是优选所述绕组槽延长部214在外部定子210内面形成的外部定子绕组槽213，沿圆周方向进一步延长而形成。

另一方面，所述外部定子绕组槽213在外部绕组510卷绕于外部定子绕组槽213后，为了保护外部绕组510而可以追加安装保护构件216，所述保护构件216保护向后述的转子300侧卷绕的外部绕组510。

所述保护构件216作为对于转子300在外部绕组卷绕后外部绕组510向转子300侧凸出等情形保护外部绕组510的构成，可以通过沿外部定子210的长度方向插入等多样的方式安装。

此时，为了所述保护构件216容易插入，所述外部定子210可以追加形成有保护构件插入槽217。

所述保护构件插入槽217作为为了保护构件216容易插入而形成的结构，可以为多样的结构及形态。

另外，在所述外部定子绕组槽213的内面，为了与导电性材质的外部定子210的电气绝缘，可以安装有电气绝缘材质的片材。

而且，所述外部定子210只要是通过接入卷绕于外部定子绕组槽213的外部绕组510的电源而能够形成电场磁的材质，则任意材质均可，可以是多个铁板层叠的结构，即可以是具有层叠铁芯结构等多样的材质及结构。

另一方面，在所述外部定子210与转子300之间，即在外部定子210的内周面及转子300的外周面之间(相对于转子300外部)，具有供电能变换成机械能的预先设置的空隙，即第一空隙610。

所述第一空隙610作为为了使外部定子210受到转子300旋转的干扰实现最小化而形成的空隙，根据设计及样式而具有适宜的大小。

另一方面，优选所述外部定子210在通过彼此相邻的一对外部定子绕组槽213而相对地形成的凸出部，即在外部定子铁芯齿218的内周面，凹陷地形成有一个以上的外部定子铁芯槽212。

即，所述外部定子铁芯槽212可以在彼此相邻的一对外部定子绕组槽213之间凹陷地形成。

而且，所述一个以上的外部定子铁芯槽212在多个外部定子绕组槽213之间按既定间隔配置，各个外部定子铁芯槽212可以沿外部定子210的长度方向形成。

根据模拟，确认了所述外部定子铁芯槽212相对于转子300外周面面积的力量大小大幅增加，优选在多个外部定子绕组槽213之间按既定间隔配置，各个外部定子铁芯槽212沿外部定子210的长度方向形成。

另一方面，优选所述外部定子铁芯槽212的形成深度从朝向转子300的外部定子210一侧面起，比外部定子绕组槽213形成得稍浅。

而且，所述外部定子铁芯槽212的数字及宽度可以根据设计及样式而多样地形成。

所述外部绕组510作为以通过彼此相邻的一对外部定子绕组槽213而相对地形成的凸出部，即以外部定子铁芯齿218为中心而卷绕有外部绕组510的构成，可以根据线圈的卷绕方式而多样地构成。

例如，针对6个外部定子绕组槽213，所述外部绕组510可以以通过邻接的一对外部定子绕组槽213而形成的外部定子铁芯齿218为中心，可供与三相电源之一对应的电源接入(当为发电机时，则为感应)的线圈卷绕，以便三相电源可以接入(当为发电机时，则为感应)。

-内部定子

所述内部定子220作为包括内部定子铁芯221和内部绕组520的构成，可以多样地构成，其中，所述内部定子铁芯221在外周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个内部定子绕组槽223，所述内部绕组520以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽223而相对地形成的内部定子铁芯齿219为中心卷绕。

所述内部定子220作为具有后述的第二空隙620并安装于转子300内侧的构成，根据内部绕组520是否卷绕等而可以多样地构成。

所述内部定子铁芯221作为在外周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个内部定子绕组槽223的构成，可以多样地构成。

其中，所述内部定子绕组槽223作为在内部定子220的外周面形成的槽，与彼此邻接的内部定子绕组槽223构成对，以便供内部绕组520卷绕，根据内部绕组520的卷绕结构，可以以多样的结构形成。

作为一个示例，所述内部定子绕组槽223可以在内部定子220的外周面按3倍数形成，例如，可以形成2倍，即6个，以便三相电源可以接入(当为发电机时，则为发电)。

特别是所述内部定子绕组槽223，优选与外部定子绕组槽213的数量及位置对应形成。

更具体而言，优选与第一空隙610相接的外部定子铁芯齿218和内部定子铁芯齿219沿半径方彼此交错地配置，以便所述外部定子210的磁束通过转子300的永磁体330和转子铁芯340而顺利通入到内部定子220。

即，如果从所述转子300的中心沿半径方向画虚拟线，则优选外部定子铁芯齿218处于与内部定子铁芯槽222同一直线上。

换言之，就所述外部定子210与内部定子220的相对配置而言，为了使转子300向一个方向产生旋转力，与第一空隙610相接的外部定子铁芯齿218和与第二空隙620相接的内部定子铁芯齿219彼此交错地配置，即，如果从转子300的中心沿半径方向画虚拟线，则外部定子铁芯齿218与内部定子铁芯槽222一致，以便外部定子210的磁束通过转子300的永磁体330和转子铁芯340而顺利通入到内部定子220。

在所述内部定子绕组槽223的内面，为了与导电性材质的内部定子220电气绝缘而可以安装有电气绝缘材质的片材。

而且，所述内部定子220只要是通过接入卷绕于内部定子绕组槽223的内部绕组520的电源而能够形成电场磁的材质，则任意材质均可，可以是具有多个铁板层叠结构等多样的材质及结构。

另一方面，在所述内部定子220与转子300之间，即在内部定子220的外周面及转子300的内周面之间(相对于转子300内部)形成有第二空隙620，所述第二空隙620具有供电能变换成机械能的预先设置的空隙。

所述第二空隙620作为为了使内部定子220受到转子300旋转的干扰实现最小化而形成的空隙，根据设计及样式而具有适宜的大小。

另一方面，优选所述内部定子220在通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽223而相对地形成的凸出部的外周面，凹陷地形成有一个以上的内部定子铁芯槽222。

即，所述一个以上的内部定子铁芯槽222可以在彼此相邻的一对内部定子绕组槽223之间，在内部定子铁芯221的外周面凹陷地形成。

所述一个以上的内部定子铁芯槽222可以按既定间隔配置于多个内部定子绕组槽223之间，各个内部定子绕组槽223可以沿内部定子220的长度方向形成。

根据模拟，确认了所述内部定子铁芯槽222相对于转子300外周面面积的力量大小(当为发电机时，则为发电的电力大小)大幅增加，优选在多个内部定子绕组槽223之间按既定间隔配置，各个内部定子铁芯槽222沿内部定子220的长度方向形成。

另一方面，优选所述内部定子铁芯槽222的形成深度从朝向转子300的内部定子220一侧面起，比内部定子绕组槽223形成得稍浅。

而且，所述内部定子铁芯槽222的数字及宽度可以根据设计及样式而多样地变形。

所述内部绕组520作为以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽223而相对地形成的凸出部，即以内部定子铁芯齿219为中心卷绕的构成，根据线圈的卷绕方式而可以多样地构成。

作为一个示例，就所述内部绕组520的卷绕及配置结构而言，针对6个内部定子绕组槽223，以通过邻接的一对内部定子绕组槽223而形成的凸出部为中心，可以供与三相电源之一对应的电源连接的线圈卷绕，以便能够接入三相电源(当为发电机时，则为发电)。

-转子

所述转子300在外部定子210与内部定子220之间，安装得相对于外部，即相对于外部定子210具有第一空隙610，相对于内部，即相对于内部定子220具有第二空隙620，多个转子铁芯340与多个永磁体330在转子铁芯340之间沿圆周方向结合并能够旋转，所述转子300可以多样地构成。

作为一个示例，所述转子300可以包括沿圆周方向结合的多个转子铁芯340和多个永磁体330。

另一方面，内部定子铁芯槽222可以位于外部定子铁芯齿218的中间，转子300的多个永磁体330的N极及S极(→←)可以在所述转子铁芯340之间沿圆周方向彼此交替安装(在图中以磁极方向为基准标识为→、←)，以便通过接入所述外部定子210的外部绕组510的三相电源或感应的三相电源，通过磁束的电磁相互作用而向既定方向旋转或发电。

作为一个示例，所述转子300可以具有多样形状，例如具有多个转子铁芯340及多个永磁体330在转子铁芯340之间沿圆周方向结合的圆筒形状的圆筒部分及用于将旋转力传递到外部的旋转轴310，发电机是具有通过外部机械动力而使转子200旋转的旋转轴310。

而且，所述圆筒部分可以根据设计及样式而决定在其外周面永磁体330的配置及数字。

具体而言，所述圆筒部分整体上形成圆筒形状，转子铁芯340及永磁体330可以依次配置形成。

其中，所述永磁体330的磁极方向为了使磁束集中、提高输出，优选沿圆周方向按←、→极性配置。

另一方面，所述电动机可以包括供外部定子210固定的外壳100。

而且，可以在外壳100上还安装有支撑内部定子220的内部支撑部400，以便所述转子300能够在第一空隙610与第二空隙620旋转。

所述内部支撑部400作为支撑内部定子220而以使转子300能够在第一空隙610和第二空隙620旋转的构成，可以与内部定子220一体构成，或作为能分离的构件安装，可以多样地构成。

为此，所述内部支撑部400以插入到转子300的内侧并能旋转地支撑转子300的方式固定安装于外壳100。

特别是所述内部支撑部400可以多样地构成，例如贯通安装于沿内部定子220长度方向形成的贯通孔224，以便插入于后述内部定子220并能够支撑内部定子220。

而且，所述内部支撑部400一端(图中为左侧末端)固定安装于外壳100，另一端(图中为右侧末端)安装有内部支撑部外侧轴承921或转子水平毂轴承923，可以直接或间接能旋转地支撑转子300。

作为一个示例，所述内部支撑部400可以根据多样方式而安装于外壳100，例如一体或能拆卸地组装等，以使相对于外壳100不旋转。

而且，所述内部支撑部400一端(图中为左侧末端)结合于外壳100，插入安装于转子300的内部，转子300可以在内部支撑部400的另一端(图中为右侧末端)直接或间接支撑。

另一方面，存在所述内部支撑部400的外径小于转子300(或后述的转子300或转子水平毂381)内径而无法恰当地支撑转子300(或后述的转子300或转子水平毂381)的情形。

因此，所述内部支撑部400可以在末端结合有扩张外径的辅助支撑部410，通过转子水平毂轴承923而能旋转地支撑转子300(或后述的转子300或转子水平毂381)。

另一方面，本发明第一实施例的电动机包括外壳100。

所述外壳100作为供外部定子210等固定安装并支撑后述的转子300的构成，可以多样地构成。

特别是所述外壳100可以为多样的结构，例如根据后述的转子300的可旋转支撑结构，在多个地点安装诸如轴承等可旋转支撑结构。

作为一个示例，所述外壳100可以包括在内部结合外部定子210的外壳本体110、分别结合于外壳本体110两端的外壳构件120、130等。

即，所述外壳本体110可以具有多样结构及形状，例如在内周面具有圆筒形状等，以便在内部结合外部定子210。

所述外壳构件120、130作为分别结合于外壳本体110两端的构成，可以包括：第一外壳构件120，所述第一外壳构件120形成有开口131，所述开口131供旋转轴310或转子300的至少一部分露出；第二外壳构件130，所述第二外壳构件130在与第一外壳构件120相向的位置结合于外壳本体110。

而且，所述外壳构件120、130中某一者形成为，以使转子300的至少一部分能够露出于外部。

具体而言，优选所述外壳构件120、130中某一者形成有开口131，以便后述的旋转轴310能够向外部方向传递旋转力(当为发电机时，通过外部的机械动力而旋转)。

2.第二实施例

另一方面，关于所述内部定子220的构成，虽然在图1及图2所示的实施例中，以包括内部定子铁芯221及卷绕于内部定子铁芯221的内部绕组520的构成为中心进行了说明，但也可以为不卷绕内部绕组520等多样的变形。作为其示例，当电动机的直径小时，内部绕组520的卷绕作业费力，能卷绕的线圈数很少，因而几乎无法期待输出的扭矩(当为发电机时，则为发电量)的增加。

即，本发明第二实施例的电动机如图3及图4所示，在本发明第一实施例的构成中，内部定子220不卷绕内部绕组520，而是可以只以铁芯构成。

概括而言，图1和图2作为第一实施例，是所述说明中外部绕组510和内部绕组520同时安装的情形，图3和图4作为第二实施例，是所述说明中只安装外部绕组510的情形。外部绕组510与内部绕组520均安装时，卷绕虽然稍复杂，但绕组截面积加宽，具有可以减小损失的优点。

本发明第二实施例的电动机除了不卷绕内部绕组520之外，其余构成相同，因而省略详细说明。

3.其他构成的详细实施例

下面说明其他构成的详细实施例。出于便利，在各实施例的说明中，只对详细部分以及变形的部分进行说明。

-转子的实施例

另一方面，所述转子300根据与旋转轴310的结合结构及相对于外壳100的可旋转支撑结构，可以有多样实施例。

作为所述转子300的实施例，所述转子300如图1及图2(附图标记参照图12a及图12b)所示，转子中心轴毂380可以结合于转子300两端中至少一端，所述转子中心轴毂380与转子300的旋转轴310连接，安装于外壳100的内部。

所述转子中心轴毂380作为在转子300两端中至少一端与转子300的旋转轴310连接并安装于外壳100内部的构成，可以多样地构成。

作为一个示例，所述转子中心轴毂380可以结合于转子300两端中至少一端，构成以使整体形状形成圆筒形状。

另一方面，所述外壳100可以安装有支撑内部定子220的内部支撑部400，以便转子300可以在保持第一空隙610及第二空隙620的同时旋转。

所述内部支撑部400作为支撑内部定子220而以便转子300可以在保持第一空隙610及第二空隙620的同时旋转的构成，可以多样地构成。

而且，所述内部支撑部400可以通过内部支撑部外侧轴承921，能旋转地支撑转子中心轴毂380。

基于所述内部支撑部400的转子中心轴毂380支撑结构可以有多样实施例，如图2及图4(图12a及图12b)所示，其末端一部分插入到转子中心轴毂380的内侧，通过安装于所插入部分的内部支撑部外侧轴承921，可以能旋转地支撑转子中心轴毂380。

作为另一示例，基于所述内部支撑部400的转子中心轴毂380支撑结构，可以通过内部支撑部外侧轴承921而支撑转子中心轴毂380的内周面，能旋转地支撑转子中心轴毂380。

另一方面，考虑到所述转子中心轴毂380安装于外壳100的内部，外壳100形成有开口部121，以便旋转轴310可以露出到外部。

而且，所述旋转轴310通过安装于外壳100的一个以上的轴支撑轴承911、912，例如，通过第一轴支撑轴承911及第二轴支撑轴承912而能旋转地支撑。

此时，位于所述外壳100内侧的部分，即与转子中心轴毂380结合的结合部313，为了被第一轴支撑轴承911顺畅支撑，优选其外径形成得大于凸出到外壳100外部的部分。

其中，所述外壳100的第一外壳构件120可以具有与结合部313的外形对应的形状。

作为所述转子300的另一实施例，转子300可以如图5及图6(附图标记参照图12c及图12d)所示，转子300两端中至少一端结合转子水平毂381，所述转子水平毂381与转子300的旋转轴310连接，凸出到外壳100的外部。

所述转子水平毂381作为在转子300两端中至少一端与转子300的旋转轴310连接并凸出到外壳100外部的构成，可以多样地构成。

作为一个示例，所述转子水平毂381可以结合于转子300两端中至少一端，构成以使整体形状形成圆筒形状。

其中，所述转子水平毂381的外周面可以被安装于外壳100的转子水平毂轴承923能旋转地支撑。

另一方面，所述外壳100正如前面所作的说明，可以安装有支撑内部定子220的内部支撑部400，以便转子300可以在保持第一空隙610及第二空隙620的同时旋转。

所述内部支撑部400作为支撑内部定子220而使得转子300能够在保持第一空隙610及第二空隙620的同时旋转的构成，可以多样地构成。

而且，所述内部支撑部400可以通过转子水平毂轴承923而能旋转地支撑转子水平毂381。

基于所述内部支撑部400的转子水平毂381支撑结构可以有多样实施例，其末端一部分插入到转子水平毂381的内侧，通过安装于所插入部分的转子水平毂轴承923，可以能旋转地支撑转子水平毂381。

作为另一示例，基于所述内部支撑部400的转子水平毂381的支撑结构如图5及图6(图12c及图12d)所示，可以通过转子水平毂轴承923而支撑转子水平毂381的内周面，能旋转地支撑转子水平毂381。

另一方面，所述转子300可以包括延长部320，所述延长部320一端(图中为右侧部分)结合与前面说明的转子300的旋转轴310连接的转子中心轴毂380或转子水平毂381，另一端(图中为左侧部分)被安装于外壳100的轴承能旋转地支撑。

所述延长部320作为在转子中心轴毂380或转子水平毂381所结合末端的相反侧末端结合于转子300并被安装于外壳100的轴承能旋转地支撑的部分，与前面说明的转子300及毂部380一起，整体形状构成圆筒形状。

其中，能旋转地支撑所述延长部320的轴承作为安装于外壳100并能旋转地支撑延长部320的构成，可以多样地构成，例如如图12a及图12c所示，由安装于延长部320的内周面侧的内侧支撑轴承925构成，或如图12b及图12d所示，由安装于延长部320的末端及外壳100内侧面并向旋转轴310方向能旋转地支撑延长部320的转子侧面轴承924构成。

如果参照图2、图4至图6进行概括，图示了用于所述转子300与旋转轴310结合的实施例的图2和图4，是在外壳100内部，从结合于转子300的转子中心轴毂380，从电动机中心拔出旋转轴310的形态，相反，图5及图6是使从转子300平行延长的转子水平毂381露出到外侧后，在露出于外部的转子水平毂381结合旋转轴310的情形。

其中，图5是外部绕组510和内部绕组520卷绕的情形，图6是只卷绕外部绕组510的情形。

-外部定子及内部定子的铁芯实施例

另一方面，所述外部定子210及内部定子220的铁芯可以有多样实施例。

作为铁芯结构的第一实施例，如图7a所示，所述外部定子210的外部定子铁芯211可以沿圆周方向分割成多个，内部定子220的内部定子铁芯221可以一体具有圆筒形状。

而且，分割的各外部定子铁芯211可以在外部定子绕组槽213卷绕外部绕组510，作为一个单位铁芯，可以沿圆周方向依次结合，整体上形成圆筒形状。

即，所述分割的多个外部定子铁芯211可以在与邻接的外部定子铁芯211相互贴紧的两侧面形成有固定结构215。

所述固定结构215作为在分割的多个外部定子铁芯211相互贴紧的贴紧面形成并用于固定多个外部定子铁芯211而形成的结构，可以有多样结构。

具体而言，所述固定结构215可以包括在与位于邻接位置的外部定子铁芯211贴紧的一面凸出形成的一个以上的凸出部、在另一面与所述凸出部对应地形成的凹陷部。

如上所述，所述外部定子210通过分割的多个外部定子铁芯211而构成圆筒形状形成，进一步而言，如果以在外部定子绕组槽213分割并卷绕有外部绕组510的状态，与邻接的外部定子铁芯211彼此结合，则外部绕组510容易卷绕，而且具有外部定子210整体组装容易的优点。

作为铁芯结构的第二实施例，如图7b所示，所述外部定子210的外部定子铁芯211一体具有圆筒形状，内部定子220的内部定子铁芯221可以沿圆周方向分割成多个。

而且，分割的各内部定子铁芯221在内部定子绕组槽223卷绕外部绕组520，作为一个单位铁芯，可以沿圆周方向依次结合，整体上形成圆筒形状。

即，所述内部定子铁芯221可以沿圆周方向分割为多个，分割的内部定子铁芯221可以沿圆周方向结合，整体上形成圆筒形状。

而且，优选所述分割的各内部定子铁芯221以在内部定子绕组槽223分割并卷绕内部绕组520的状态，与邻接的内部定子铁芯221相互结合。

作为一个示例，所述分割的多个内部定子铁芯221可以在与邻接的内部定子铁芯221相互贴紧的两侧面形成有固定结构225。

所述固定结构225作为在分割的多个内部定子铁芯221相互贴紧的贴紧面形成并用于固定所分割的多个内部定子铁芯221而形成的结构，可以有多样结构。

具体而言，所述固定结构225可以包括在与位于邻接位置的分割的内部定子铁芯221贴紧的一面凸出形成的一个以上的凸出部、在另一面与所述凸出部对应地形成的凹陷部。

如上所述，所述内部定子220通过分割的多个内部定子铁芯221而构成圆筒形状形成，进一步而言，如果以在内部定子绕组槽223分割并卷绕有内部绕组520的状态，与邻接的内部定子铁芯221相互结合，则内部绕组520容易绕组，而且具有内部定子220整体组装容易的优点。

作为铁芯结构的第三实施例，如图7c所示，所述外部定子210的外部定子铁芯211及内部定子220的内部定子铁芯221可以一体具有圆筒形状。

概括而言，如图7a所示，外部定子210可以沿圆周方向分割，整体上具有圆筒形状，内部定子220可以不分割，具有圆筒形状。

另外，如图7b所示，所述外部定子210可以不分割，具有圆筒形状，内部定子220可以沿圆周方向分割，整体上具有圆筒形状。

另外，如图7c所示，所述外部定子210及内部定子220可以均不分割，具有圆筒形状。

最后，如图1及图2所示，所述外部定子210的外部定子铁芯211和内部定子220的内部定子铁芯221可以均沿圆周方向分割，整体上具有圆筒形状。

-线圈绕组的实施例

所述外部定子绕组槽213为了三相电源的接入或发电而在外部定子210按3n个(n为2以上的自然数)形成，卷绕于外部定子绕组槽213的外部绕组510具有三相电源沿圆周方向相对于各外部定子绕组槽213按A、B及C顺序接入的A₁至A_n、B₁至B_n、及C₁至C_n绕组。

作为一个示例，所述外部绕组510如图8所示，外部绕组510可以对应于三相电源，沿圆周方向按A₁ ⁺-A₁ ^-、B₁ ⁺-B₁ ^-、C₁ ⁺-C₁ ^-、A₂ ⁺-A₂ ^-、B₂ ⁺-B₂ ^-、C₂ ⁺-C₂ ^-顺序配置。

而且，与各相对应的绕组可以相互串联或并联连接，接入电源。

即，可以具有A₁ ⁺-A₁ ^-及A₂ ⁺-A₂ ^-的串联连接或并联连接、B₁ ⁺-B₁ ^-及B₂ ⁺-B₂ ^-的串联连接或并联连接、C₁ ⁺-C₁ ^-及C₂ ⁺-C₂ ^-的串联连接或并联连接等多样的连接。

另一方面，优选所述内部绕组520与外部绕组510对应地卷绕及配置，以便与各相对应。

而且，所述外部绕组510及内部绕组520如图9a及图9b所示，为了使感应电动势相同，优选面对空隙的绕组串联连接。

而且，在所述外部绕组510及内部绕组520连接方面，如图9a所示，优选整体上串联连接，或如图9b所示相互并联连接，以便不发生内部循环电流。

而且，所述内部定子绕组槽223为了三相电源的接入或发电而在内部定子220按3n个(n为2以上的自然数)形成，卷绕于内部定子绕组槽223的内部绕组520具有三相电源沿圆周方向相对于各内部定子绕组槽223按a、b及c顺序接入的a₁至a_n、b₁至b_n、及c₁至c_n绕组。

作为一个示例，所述内部绕组520的绕组及配置结构如图8所示，内部绕组520可以与三相电源对应地沿圆周方向按a₁ ⁺-a₁ ^-、b₁ ⁺-b₁ ^-、c₁ ⁺-c₁ ^-、a₂ ⁺-a₂ ^-、b₂ ⁺-b₂ ^-、c₂ ⁺-c₂ ^-顺序配置。

即，可以具有a₁ ⁺-a₁ ^-及a₂ ⁺-a₂ ^-的串联连接或并联连接、b₁ ⁺-b₁ ^-及b₂ ⁺-b₂ ^-的串联连接或并联连接、c₁ ⁺-c₁ ^-及c₂ ⁺-c₂ ^-的串联连接或并联连接等多样连接。

另一方面，如上所述的绕组如图9a至图9c、图10a及图10b所示，可以根据多样方式连接。

即，所述A₁至A_n可以串联或并联连接，如图10a及图10b所示，B₁至B_n可以串联或并联连接，所述C₁至C_n可以串联或并联连接。

另外，所述a₁至a_n可以串联或并联连接，所述b₁至b_n可以串联或并联连接，所述c₁至c_n可以串联或并联连接。

作为另一示例，作为由外部绕组510及内部绕组520组合的绕组示例，如图9a至图9c所示，可以有多样的实施例。

如图9a所示，与一相对应的绕组可以按A₁ ⁺-A₁ ^--a₁ ⁺-a₁ ^--A₂ ⁺-A₂ ^--a₂ ⁺-a₂顺序串联连接。

即，在所述外部绕组510及内部绕组520连接方面，可以整体上串联连接。

如图9b所示，A₁ ⁺-A₁ ^--a₁ ⁺-a₁ ^-、A₂ ⁺-A₂ ^--a₂ ⁺-a₂分别串联连接后，可以相互并联连接。

如图9c所示，A₁ ⁺-A₁ ^--A₂ ⁺-A₂ ^-、a₁ ⁺-a₁ ^--a₂ ⁺-a₂分别串联连接后，可以相互并联连接。

即，在所述外部绕组510及内部绕组520连接方面，各个电源的相配置多个，各相的外部绕组510及内部绕组520可以串联连接，配置为多个的各相可以彼此并联连接。

另一方面，图9a及图9b是图8结构下的绕组配置图及接线图，由于外部绕组510和内部绕组520感应的电动势不同，因而并联连接时发生内部循环电流，存在电动机烧毁的忧虑，因而当以并联电路连接时，应对称地接线。

具体而言，优选如图9a及图9b所示串联或并联接线。

另一方面，如图3及图4所示的实施例所示，当无内部绕组520时，如图10a及图10b所示，优选在没有与内部绕组520对应的绕组的情况下，串联或并联接线。

另一方面，图9a至图10b虽然只显示了三相中的一相，但当然也可以与其余两相进行Y或Δ接线。

-转子位置感知传感器

另一方面，本发明一个实施例的电动机为了其旋转控制，可以在转子300的旋转轴310和外壳100安装有用于感知转子300的旋转位置的转子位置传感器700。

所述转子位置传感器700作为为了感知转子300相对于相对固定状态的外壳100的旋转位置而安装的构成，如果能够感知转子300的旋转位置，则可以多样地构成。

而且，所述转子位置传感器700可以根据外壳100、外部定子210及转子300的形态及结构而安装于多样位置。

特别是根据所述转子300的形态及结构，所述转子位置传感器700的结构、形态及配置可以多样地构成。

作为一个示例，所述转子位置传感器700可以包括：第一感知部710，所述第一感知部710在转子300的旋转轴310安装一个以上并旋转；第二感知部720，所述第二感知部720安装于外壳100，为了感知第一感知部710的位置而固定。

更具体而言，所述第一感知部710可以由在转子300的旋转轴310沿半径方向凸出多个的磁性体凸出部构成，第二感知部720可以由与作为第一感知部710的磁性体凸出部对应的2个传感部构成。

所述第一感知部710的磁性体凸出部作为在转子300的旋转轴310沿半径方向凸出多个的构成，可以与旋转轴310一体形成，或作为独立的构件而结合于旋转轴310。

特别是所述磁性体凸出部的构成，可以具有与专利文献1公开的结构类似的结构。在专利文献1中公开为线性结构，但可以变形使得凸出构成及传感器模块配置成圆形。

另一方面，所述磁性体凸出部可以如图11所示，沿圆周方向形成以使角度为2τ。

此时，所述第二感知部720的传感器模块与第一感知部710的磁性体凸出部配置对应地安装2个，其中一个与另一个第二感知部720传感器模块优选配置成相对于第一感知部710的磁性体凸出部构成τ/2的角度差。

通过如上所述的配置，所述感知传感器可以利用专利文献1的图6所示的公式，感知旋转轴310，即转子300的旋转位置。

-具有双重空隙的转子的安装结构

另一方面，所述转子300及旋转轴310如图1至图6所示，正如前面所作的说明，可以根据多样方式而结合，不限于本发明的双重空隙电动机的实施例，以往普通的电动机，即，感应电动机、永磁体电动机等为了提高输出也可以应用。

具体而言，作为本发明另一技术要旨，本发明的电动机的转子300及旋转轴310结合结构由外部定子210、内部定子520、转子300、外壳100、内部支撑部400及轴承990、991、992、993构成。

而且，在所述外部定子210的内侧与转子300之间形成第一空隙610，在内部定子520的外侧与转子300之间形成第二空隙620，即形成两个空隙。

所述外部定子210与作为最普通的内转型电动机的固定部相对应，内部定子520与外转型电动机的固定部相对应，因而双重空隙电动机转子300同时发挥内转型电动机旋转部与外转型电动机旋转部作用，因而在给定的体积下，机械输出(当为发电机时，则为发电量)增加。

即使是双重空隙电动机绕组的情形也一样，具有2个绕组500，在外部定子210由外部绕组510构成，在内部定子220由内部绕组520构成，根据电动机的形态，优选外部绕组510多样地配置有集中绕组或分布绕组。

双重空隙电动机的结构可以根据转子及旋转轴的形态、轴承的位置而多样地构成。

作为双重空隙电动机的结构示例，如图12a至图12d所示，其实施例根据转子及旋转轴的形态，根据转子300及旋转轴310结合的位置进行区分。

作为一个示例，如图12a及图12b所示，在使供所述旋转轴300结合的转子中心轴毂380位于外壳100内部，旋转轴310贯通外壳100安装的情况下，轴承911、912、921、925应安装于4个地点。

相反，如图12c及图12d所示，在使供所述旋转轴300结合的转子水平毂381位于外壳100外部，旋转轴310在外壳100外部与转子水平毂381结合的情况下，不需要轴支撑轴承911、912，轴承921、923、925安装于3个地点更稳定。

另一方面，可以使支撑所述转子300的终端，即支撑延长部320的轴承924、925位于多样位置，如图12a及图12c所示，支撑延长部320的轴承924、925可以作为内侧支撑轴承925而位于延长部320的内周面，或如图12b及图12d所示，支撑延长部320的轴承924、925可以作为转子侧面轴承924而位于延长部320的末端及外壳100的内侧面之间。

另一方面，如图12a至图12d所示的结构及上述构成，与线圈的卷绕等电动机类型无关，作为关于转子300及旋转轴310安装结构的内容而可以扩大。

即，本发明另一实施例的电动机可以包括：转子300，所述转子300两端中至少一端与将旋转力传递到外部的旋转轴310连接，具有圆筒形状；一个以上的定子210、220，所述一个以上的定子210、220具有分别位于转子300的外周面及内周面的2个空隙610、620进行安装。

而且，作为实施例，所述定子210、220可以包括：外部定子210，所述外部定子210与转子300的外周面具有第一空隙610进行安装；内部定子220，所述内部定子220与转子300内周面具有第二空隙620进行安装。

而且，所述转子300可以多样地构成，例如以图2、图4至图6、图12a至图12d所示实施例构成。

另一方面，如果比较具有如上所述构成的本发明的电动机及以往技术的电动机，则如下表所示。

[表1]第一空隙与第二空隙为0.3mm时

类别	转子外周面每单位面积的力(kN/㎡)
		具有图13a所示结构的电动机	41
具有图13b所示结构的电动机	71
		具有图13c所示结构的电动机	18.6
具有图13d所示结构的电动机	21
		本发明(图3及图4所示的结构)	82
本发明(图1及图2所示的结构)	118

其中，转子外周面每单位面积的力，定义为将旋转轴310产生的扭矩除以转子表面积所得的值。

另一方面，如果将转子外周面每单位面积的力表示为扭矩，则如下。

其中，T为扭矩，r为半径，L_st为转子力发生部分圆筒的长度。

[表2]第一空隙及第二空隙为0.8mm时

类别	转子外周面每单位面积的力(kN/㎡)
		具有图13a所示结构的电动机	30
具有图13b所示结构的电动机	44
		具有图13c所示结构的电动机	14.4
具有图13d所示结构的电动机	18
		本发明(图3及图4所示的结构)	42
本发明(图1及图2所示的结构)	66

如所述模拟所示，在具有图1至图12d所示结构的情况下，可以确认转子外周面每单位面积的力(kN/㎡)比以往技术大幅提高。

另一方面，虽然以电动机为例，就本发明进行了说明，但除电动机特有构成之外的本发明的本质性构成也可以作为发电机而应用。

以上只不过就可根据本发明而体现的优选实施例的一部分进行了说明，但众所周知，本发明的范围不得限定于上述实施例进行解释，上面说明的本发明的技术思想及以其为根本的技术思想均包含于本发明的范围。

Claims

1.一种旋转电气设备，其特征在于，包括：

外部定子（210），所述外部定子（210）包括外部定子铁芯（211）和外部绕组（510），所述外部定子铁芯（211）在内周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个外部定子绕组槽（213），所述外部绕组（510）以通过彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽（213）而相对地形成的外部定子铁芯齿（218）为中心卷绕；

内部定子（220），所述内部定子（220）包括在外周面沿圆周方向按既定间隔形成有多个内部定子绕组槽（223）的内部定子铁芯（221）；

转子（300），所述转子（300）在所述外部定子（210）与内部定子（220）之间安装成相对于外部具有第一空隙（610），相对于内部具有第二空隙（620），以使多个转子铁芯（340）和多个永磁体（330）在所述转子铁芯（340）之间沿圆周方向结合并能够旋转；

所述外部定子铁芯（211）在内周面，在彼此相邻的一对所述外部定子绕组槽（213）之间凹陷地形成有一个以上的外部定子铁芯槽（212），

所述内部定子铁芯（221）在外周面，在彼此相邻的一对内部定子绕组槽（223）之间凹陷地形成有一个以上的内部定子铁芯槽（222），

所述外部定子绕组槽（213）还安装有保护构件（216），所述保护构件（216）用于在外部绕组（510）卷绕于外部定子绕组槽（213）后，防止向所述转子（300）侧凸出而保护所述外部绕组（510），

所述外部定子铁芯槽（212）形成为两个以上，

所述外部绕组（510）安装于所述外部定子绕组槽（213）内部，所述外部定子绕组槽（213）为了三相电源的接入或发电而在所述外部定子（210）按3倍数形成，

所述外部定子绕组槽（213）为了三相电源的接入或发电而在所述外部定子（210）形成3n个，其中，n为2以上的自然数，

卷绕于所述外部定子绕组槽（213）的所述外部绕组（510）具有沿圆周方向对各外部定子绕组槽（213）按A、B及C顺序连接三相电源的A₁至A_n、B₁至B_n、及C₁至C_n绕组，

所述内部定子（220）还包括以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽（223）而相对地形成的内部定子铁芯齿（219）为中心卷绕的内部绕组（520），

所述内部定子绕组槽（223）为了三相电源的接入或发电而在所述内部定子（220）形成3n个，其中，n为2以上的自然数，

卷绕于所述内部定子绕组槽（223）的所述内部绕组（520）具有沿圆周方向对各内部定子绕组槽（223）按a、b及c顺序连接三相电源的a₁至a_n、b₁至b_n、及c₁至c_n绕组，

为了使所述保护构件（216）容易插入，所述外部定子（210）追加形成有保护构件插入槽（217），

所述外部绕组（510）沿圆周方向按A、B及C顺序配置，所述内部绕组（520）沿圆周方向按a、b及c顺序配置，

所述外部定子铁芯（211）沿圆周方向分割成多个，分割的所述外部定子铁芯（211）沿圆周方向结合，整体上形成圆筒形状，

分割的各外部定子铁芯（211）在所述外部定子绕组槽（213）卷绕有外部绕组（510），

所述旋转电气设备还包括固定所述外部定子（210）的外壳（100），

所述转子（300）两端中至少一端结合转子水平毂（381），所述转子水平毂（381）与所述转子（300）的旋转轴（310）连接，并凸出到所述外壳（100）的外部，

所述转子水平毂（381）的外周面被安装于所述外壳（100）的转子水平毂轴承（923）可旋转地支撑，

所述外壳（100）安装有支撑所述内部定子（220）的内部支撑部（400），以便所述转子（300）能够在保持所述第一空隙（610）及所述第二空隙（620）的同时旋转，

所述内部支撑部（400）在末端结合有用于扩张外径的辅助支撑部（410），从而通过所述转子水平毂轴承（923）可旋转地支撑所述转子（300）。

2.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述外部定子绕组槽（213）在扩张绕组面积的外部定子绕组槽延长部（214）朝向所述转子（300）的面，至少一部分沿圆周方向进一步延长。

3.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

在所述转子（300）的旋转轴（310）与所述外壳（100），安装有用于感知所述转子（300）的旋转位置的位置传感器（700）。

4.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述内部定子铁芯槽（222）位于所述外部定子铁芯齿（218）的中间，所述转子（300）的多个永磁体（330）的N极及S极（→←）在所述转子铁芯（340）之间沿圆周方向彼此交替安装，以便通过接入所述外部定子（210）的外部绕组（510）的三相电源或感应的三相电源，通过磁束的电磁相互作用而向既定方向旋转或发电。

5.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

与所述第一空隙（610）相接的外部定子铁芯齿（218）、所述第二空隙（620）所相接的内部定子铁芯齿（219）彼此交错配置，以便所述外部定子（210）的磁束通过所述转子（300）的永磁体（330）及转子铁芯（340）顺利通向所述内部定子（220）。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述内部定子（220）还包括以通过彼此相邻的一对内部定子绕组槽（223）而相对地形成的内部定子铁芯齿（219）为中心卷绕的内部绕组（520）。

7.根据权利要求6所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述内部绕组（520）安装于所述内部定子绕组槽（223）内部，所述内部定子绕组槽（223）为了三相电源的接入或发电而在所述内部定子（220）按3倍数形成。

8.根据权利要求6所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述内部定子铁芯（221）沿圆周方向分割成多个，分割的所述内部定子铁芯（221）沿圆周方向结合，整体上形成圆筒形状，

所述内部定子铁芯（221）在所述内部定子绕组槽（223）卷绕有内部绕组（520）。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述转子（300）包括延长部（320），所述延长部（320）一端结合与所述转子（300）的旋转轴（310）连接的毂部（380），另一端被安装于所述外壳（100）的轴承（924、925）可旋转地支撑。

10.根据权利要求9所述的旋转电气设备，其特征在于，

能可旋转地支撑所述延长部（320）的轴承包括安装于所述延长部（320）的内周面侧的内侧支撑轴承（925）或安装于所述延长部（320）的末端及外壳（100）的内侧面的转子侧面轴承（924）。

11.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述A₁至A_n串联或并联连接，所述B₁至B_n串联或并联连接，所述C₁至C_n串联或并联连接。

12.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

13.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述外部绕组（510）及所述内部绕组（520）与三相电源对应，

所述A₁至A_n与所述a₁至a_n彼此成对连接，成对的A_n及a_n串联或并联连接，

所述B₁至B_n与所述b₁至b_n彼此成对连接，成对的B_n及b_n串联或并联连接，

所述C₁至C_n与所述c₁至c_n彼此成对连接，成对的C_n及c_n串联或并联连接。

14.根据权利要求1所述的旋转电气设备，其特征在于，

所述转子（300）两端中至少一端结合转子中心轴毂（380），所述转子中心轴毂（380）与所述转子（300）的旋转轴（310）连接，并安装于所述外壳（100）的内部。