CN111835106A - 双转子电机的定子铁芯固定结构 - Google Patents

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韦啸成
张何
施博闻
克里斯·吉拉德
杜大林
王旅
王天昊
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    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors

Abstract

本发明揭示一种双转子电机的定子铁芯固定结构，包括电机底座和定子铁芯，定子铁芯包括环形铁轭，环形铁轭的外周壁上一体成型有若干个呈周向均匀分布的外齿，环形铁轭的内周壁上一体成型有与外齿相同数量的内齿，每个内齿均与其中一个外齿对应设置，每个内齿的中心线均与对应的外齿的中心线重合，定子铁芯通过若干个呈周向均匀分布的支撑柱固定在电机底座上，支撑柱的数量与外齿和内齿的数量相同，每个支撑柱均沿定子铁芯的轴向方向延伸，每个支撑柱的一端与定子铁芯固定，每个支撑柱的另一端与电机底座固定；本发明能够实现对双转子电机中的定子铁芯的可靠支撑和固定，且能够保证定位精度，而且可适用于大功率高扭矩双转子电机。

Description

双转子电机的定子铁芯固定结构
技术领域
本发明涉及双转子电机技术领域，具体涉及一种双转子电机的定子铁芯固定结构。
背景技术
目前，同步运行单轴输出型双转子电机中的电机定子位于两个旋转转子之间，内、外转子均面向定子，这样一来，无法采用传统单转子电机固定定子的方式来固定双转子电机中的定子。而现有双转子电机中的定子多采用楔子固定的方式，而采用楔子固定定子的方式存在加工成本高，定位精度差，强度较低的缺点，且无法适用于大功率高扭矩双转子电机。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种双转子电机的定子铁芯固定结构，其能够实现对双转子电机中的定子铁芯的可靠支撑和固定，且能够保证定位精度，而且可适用于大功率高扭矩双转子电机。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，包括电机底座和安装于电机底座上的定子铁芯，定子铁芯包括环形铁轭，环形铁轭的外周壁上一体成型有若干个呈周向均匀分布的外齿，环形铁轭的内周壁上一体成型有与外齿相同数量的内齿，每个内齿均与其中一个外齿对应设置，每个内齿的中心线均与对应的外齿的中心线重合，定子铁芯通过若干个呈周向均匀分布的支撑柱固定在电机底座上，支撑柱的数量与外齿和内齿的数量相同，每个支撑柱均沿定子铁芯的轴向方向延伸，每个支撑柱的一端与定子铁芯固定，每个支撑柱的另一端与电机底座固定。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，每个支撑柱均包括铆杆部和固定部，铆杆部和固定部均为圆形柱状结构且铆杆部与固定部同轴设置，铆杆部与固定部一体成型且铆杆部的外径小于固定部的外径；每个内齿与外齿之间的环形铁轭中均设置有可供其中一个支撑柱上的铆杆部插入的定位孔，每个定位孔均沿环形铁轭的轴向方向延伸，每个支撑柱上的铆杆部穿过对应的定位孔后伸出于定位孔外且与定位孔铆合，铆杆部远离固定部的一端设置有铆孔，每个支撑柱的固定部均与电机底座固定。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，每个定位孔的中心均位于对应的内齿的内端部中点和对应的外齿的外端部的中点的连接线上，定位孔的中心与该连接线的中点重合。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，外齿的最大齿宽值大于内齿的最大齿宽值，且定位孔的孔径小于外齿最大齿宽值的1/2。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，定位孔孔径为外齿最大齿宽值的1/3。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，内齿的最大齿宽值大于外齿的最大齿宽值，且定位孔的孔径小于内齿最大齿宽值的1/2。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，定位孔孔径为内齿最大齿宽值的1/3。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，电机底座中设置有分别可供其中一个支撑柱上的固定部部分插入的沉头孔，固定部插入到沉头孔中后，固定部与电机底座通过穿设在电机底座和固定部中的螺钉紧固。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，每个固定部朝向铆杆部一端的外壁上均设置有两个平面，两个平面相互平行。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，其中，每个支撑柱均由导磁材料制成。
本发明能够实现对双转子电机中的定子铁芯的可靠支撑和固定，且能够保证定位精度，而且可适用于大功率高扭矩双转子电机。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的立体结构示意图；
图4为本发明的剖视结构示意图；
图5为定子铁芯的主视结构示意图；
图6为支撑柱的立体结构示意图；
图7为支撑柱的立体结构示意图；
图8为电机底座的立体结构示意图；
图9为电机底座的立体结构示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明的双转子电机的定子铁芯固定结构，包括电机底座1和安装于电机底座1上的定子铁芯2，定子铁芯2包括环形铁轭21，环形铁轭21的外周壁上一体成型有若干个呈周向均匀分布的外齿22，环形铁轭21的内周壁上一体成型有与外齿22相同数量的内齿23，每个内齿23均与其中一个外齿22对应设置，每个内齿23的中心线均与对应的外齿22的中心线重合，定子铁芯2通过若干个呈周向均匀分布的支撑柱3固定在电机底座1上，支撑柱3的数量与外齿22和内齿23的数量相同，每个支撑柱3均沿定子铁芯2的轴向方向延伸，每个支撑柱3的一端与定子铁芯2固定，每个支撑柱3的另一端与电机底座1固定；本发明能够实现对双转子电机中的定子铁芯的可靠支撑和固定，且能够保证定位精度，而且可适用于大功率高扭矩双转子电机。
每个支撑柱3均包括铆杆部31和固定部32，铆杆部31和固定部32均为圆形柱状结构且铆杆部31与固定部32同轴设置，铆杆部31与固定部32一体成型且铆杆部31的外径小于固定部32的外径；每个内齿23与外齿22之间的环形铁轭21中均设置有可供其中一个支撑柱3上的铆杆部31插入的定位孔211，每个定位孔211均沿环形铁轭21的轴向方向延伸，每个支撑柱3上的铆杆部31穿过对应的定位孔211后伸出于定位孔211外且与定位孔211铆合，铆杆部31远离固定部32的一端设置有铆孔311，每个支撑柱3的固定部32均与电机底座1固定；通过支撑柱的设置，定子铁芯可通过支撑柱可靠地固定在电机底座上；而且铆杆部的外径与定位孔的内径相同；此外，支撑柱能够保证定子铁芯和绕制在定子铁芯上的绕组与电机底座之间的气隙，电机运行时，定子铁芯产生的反向电磁转矩通过支撑柱传导到电机底座上。
每个定位孔211的中心均位于对应的内齿23的内端部中点和对应的外齿22的外端部的中点的连接线上，定位孔211的中心与该连接线的中点重合；通过采用这种结构后，能够最大程度上减小定位孔对主磁路的影响。
外齿22的最大齿宽值大于内齿23的最大齿宽值，且定位孔211的孔径小于外齿22最大齿宽值的1/2；通过采用这种结构后，能够最大程度上减小定位孔对主磁路的影响。
定位孔211孔径为外齿22最大齿宽值的1/3；通过采用这种结构后，能够最大程度上减小定位孔对主磁路的影响。
内齿23的最大齿宽值大于外齿22的最大齿宽值，且定位孔211的孔径小于内齿23最大齿宽值的1/2；通过采用这种结构后，能够最大程度上减小定位孔对主磁路的影响。
定位孔211孔径为内齿23最大齿宽值的1/3；通过采用这种结构后，能够最大程度上减小定位孔对主磁路的影响。
电机底座1中设置有分别可供其中一个支撑柱3上的固定部32部分插入的沉头孔11，固定部32插入到沉头孔11中后，固定部32与电机底座1通过穿设在电机底座1和固定部32中的螺钉12紧固；通过采用这种结构后，支撑柱能够可靠地与电机底座固定在一起，而且固定部的外径与沉头孔大端的内径相同。
每个固定部32朝向铆杆部31一端的外壁上均设置有两个平面321，两个平面321相互平行；通过平面的设置，该支撑柱可以避让位于定子铁芯端部的绕组。
每个支撑柱3均由导磁材料制成；支撑柱通过采用导磁材料后，能够降低对磁路的影响。
在组装本发明时，可通过采用以下步骤：
A、将每个支撑柱上的铆杆部均插入到定子铁芯中的对应的定位孔中，并确保铆杆部插入到位(即使得固定部与定子铁芯相抵)；
B、旋转每根支撑柱，使得每根支撑柱上的平面与对应的内齿的内端部中部的切线平行，或者使得每根支撑柱上的平面与对应的外齿的外端部中部的切线平行(目的是为了支撑柱能够有效避让位于定子铁芯端部处的绕组)；
C、用扩张工具对位于铆孔处的铆杆部进行扩张，使得铆杆部撑开，以使得铆杆部与定子铁芯铆合；
D、支撑柱与定子铁芯装配完成后，在支撑柱和定子铁芯的外部涂覆绝缘图层，并绕制绕组；
E、将带有支撑柱和绕组的定子铁芯装配到电机底座中，并使得每个支撑柱上的固定部插入到对应的沉头孔中；
F、采用螺钉实现对电机底座与每根支撑柱的固定。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种双转子电机的定子铁芯固定结构，包括电机底座(1)和安装于电机底座(1)上的定子铁芯(2)，所述定子铁芯(2)包括环形铁轭(21)，所述环形铁轭(21)的外周壁上一体成型有若干个呈周向均匀分布的外齿(22)，所述环形铁轭(21)的内周壁上一体成型有与外齿(22)相同数量的内齿(23)，每个内齿(23)均与其中一个外齿(22)对应设置，每个内齿(23)的中心线均与对应的外齿(22)的中心线重合，其特征在于：所述定子铁芯(2)通过若干个呈周向均匀分布的支撑柱(3)固定在电机底座(1)上，所述支撑柱(3)的数量与外齿(22)和内齿(23)的数量相同，每个支撑柱(3)均沿定子铁芯(2)的轴向方向延伸，每个支撑柱(3)的一端与定子铁芯(2)固定，每个支撑柱(3)的另一端与电机底座(1)固定。
2.根据权利要求1所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，每个支撑柱(3)均包括铆杆部(31)和固定部(32)，所述铆杆部(31)和固定部(32)均为圆形柱状结构且铆杆部(31)与固定部(32)同轴设置，所述铆杆部(31)与固定部(32)一体成型且铆杆部(31)的外径小于固定部(32)的外径；每个内齿(23)与外齿(22)之间的环形铁轭(21)中均设置有可供其中一个支撑柱(3)上的铆杆部(31)插入的定位孔(211)，每个定位孔(211)均沿环形铁轭(21)的轴向方向延伸，每个支撑柱(3)上的铆杆部(31)穿过对应的定位孔(211)后伸出于定位孔(211)外且与定位孔(211)铆合，所述铆杆部(31)远离固定部(32)的一端设置有铆孔(311)，每个支撑柱(3)的固定部(32)均与电机底座(1)固定。
3.根据权利要求2所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，每个定位孔(211)的中心均位于对应的内齿(23)的内端部中点和对应的外齿(22)的外端部的中点的连接线上，所述定位孔(211)的中心与该连接线的中点重合。
4.根据权利要求3所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，所述外齿(22)的最大齿宽值大于内齿(23)的最大齿宽值，且定位孔(211)的孔径小于外齿(22)最大齿宽值的1/2。
5.根据权利要求4所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，所述定位孔(211)孔径为外齿(22)最大齿宽值的1/3。
6.根据权利要求3所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，所述内齿(23)的最大齿宽值大于外齿(22)的最大齿宽值，且定位孔(211)的孔径小于内齿(23)最大齿宽值的1/2。
7.根据权利要求6所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，所述定位孔(211)孔径为内齿(23)最大齿宽值的1/3。
8.根据权利要求2所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，所述电机底座(1)中设置有分别可供其中一个支撑柱(3)上的固定部(32)部分插入的沉头孔(11)，所述固定部(32)插入到沉头孔(11)中后，固定部(32)与电机底座(1)通过穿设在电机底座(1)和固定部(32)中的螺钉(12)紧固。
9.根据权利要求2所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，每个固定部(32)朝向铆杆部(31)一端的外壁上均设置有两个平面(321)，两个平面(321)相互平行。
10.根据权利要求2所述的双转子电机的定子铁芯固定结构，其特征在于，每个支撑柱(3)均由导磁材料制成。
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