CN113452226B - 一种具有双转子结构的异步感应电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双转子结构的异步感应电动机，涉及电机技术领域，解决了现有的双转子电机只有一种双转子形式，在使用中扭矩输出形式固定，同时转速和扭矩调节范围有限，不能满足各种工况需要的问题，包括电机外壳体；外转定子，所述外转定子转动连接在电机外壳体的内部；内转子，所述内转子转动连接在所述中间转定子的内部，内转子中间转定子、外转定子之间共同构成双转子结构。本发明同时具有外定子内部为双转子的双转子感应电机结构和中间为定子内外分别有一组转子的双转子感应电机结构两种结构，同时实现了两种电机模式的切换可以满足各种工况需要，提高了使用实用性，同时使用时调节方便，使用操作简单。

Description

一种具有双转子结构的异步感应电动机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体为一种具有双转子结构的异步感应电动机。

背景技术

双转子电机，是指电机内部设置有两组转子，每组转子上分别设置有一组扭矩输出轴，通过两组转子的相互作用提高了工作效率，满足节能和调速的要求。例如申请号：CN202011184368.X本发明涉及电机技术领域，提供一种双转子电机，包括输出第一转矩的外电机组件、输出第二转矩的内电机组件以及输出位置切换组件，第二转矩具有转矩第一输出位置和转矩第二输出位置，输出位置切换组件用于实现转矩第一输出位置和转矩第二输出位置的伸缩切换。本发明的电机具有两个转子从而实现两个转矩的输出，满足单电机双传动的使用场合；另外，其中一个转矩输出端还具有两个不同的转矩输出位置，可以实现与外部传动机构的通断切换。

基于上述，现有的双转子电机只有一种双转子形式，在使用中扭矩输出形式固定，同时转速和扭矩调节范围有限，不能满足各种工况需要；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种具有双转子结构的异步感应电动机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双转子结构的异步感应电动机，以解决上述背景技术中提出的现有的双转子电机只有一种双转子形式，在使用中扭矩输出形式固定，同时转速和扭矩调节范围有限，不能满足各种工况需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有双转子结构的异步感应电动机，包括电机外壳体；

外转定子，所述外转定子转动连接在电机外壳体的内部；

中间转定子，所述中间转定子转动连接在所述外转定子的内部；

内转子，所述内转子转动连接在所述中间转定子的内部，内转子、中间转定子、外转定子之间共同构成双转子结构；

转换操作件，所述转换操作件转动连接在电机外壳体的前部；

转换机构，所述转换机构设置在电机外壳体的内侧，转换操作件通过转换机构调整电机的双转子模式。

优选的，所述内转子还包括有：

转子线圈，转子线圈圆周阵列排布设置在内转子的外侧；

中间转定子还包括有：

中间转定内线圈，中间转定内线圈圆周阵列排布设置在中间转定子的内部，转子线圈与中间转定内线圈之间共同形成感应电机结构。

优选的，所述中间转定子还包括有：

中间转定外线圈，中间转定外线圈圆周阵列排布设置在中间转定子的外侧；

外转定子还包括有:

外转定线圈, 外转定线圈圆周阵列排布设置在外转定子的内部，中间转定外线圈与外转定线圈之间共同形成感应电机结构。

优选的，所述内转子还包括有：

转子输出齿轮，转子输出齿轮同轴固定连接在内转子的左右两端。

优选的，所述外转定子还包括有：

外输出齿轮，外输出齿轮同轴固定连接在外转定子的左端面。

优选的，所述中间转定子还包括有：

中间输出齿轮，中间输出齿轮同轴固定连接在中间转定子的右侧。

优选的，所述转换机构还包括有：

转换驱动锥齿轮，转换驱动锥齿轮同轴固定连接在转换操作件的后端面；

转换驱动丝杠，转换驱动丝杠转动连接在电机外壳体的前部内侧；

转换从动锥齿轮，转换从动锥齿轮同轴固定连接在转换驱动丝杠右端面，转换驱动锥齿轮与转换从动锥齿轮啮合共同构成锥齿轮传动机构。

优选的，所述转换机构还包括有：

转换滑动件，转换滑动件滑动连接在电机外壳体的前部内侧；

滑动件导向孔，滑动件导向孔开设在转换滑动件的左右两端上下两侧，转换滑动件通过滑动件导向孔与电机外壳体滑动连接，转换驱动丝杠与转换滑动件螺纹传动连接共同构成丝杠螺母传动副。

优选的，所述转换机构还包括有：

左固定端面齿，左固定端面齿圆周阵列排布设置在转换滑动件的左端面内侧；

外固定端面齿，外固定端面齿圆周阵列排布固定连接在外转定子的左侧，当转换滑动件滑动到右侧时，左固定端面齿与外固定端面齿插接连接。

优选的，所述转换机构还包括有：

右固定端面齿，右固定端面齿圆周阵列排布固定连接在转换滑动件的右端面内侧；

中间固定端面齿，中间固定端面齿圆周阵列排布固定连接在中间转定子右侧，当转换滑动件滑动到最左侧时，右固定端面齿与中间固定端面齿插接连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在转换电机的双转子模式时，旋转转换操作件，转换操作件通过由转换驱动锥齿轮与转换从动锥齿轮啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动转换驱动丝杠旋转，转换驱动丝杠通过由转换驱动丝杠与转换滑动件螺纹传动连接共同构成的丝杠螺母传动副带动转换滑动件左右滑动，通过转换滑动件的左右滑动选择要定位的转定子，实现电机的双转子模式的转换。

本发明当转换滑动件滑动到右侧时，右固定端面齿与中间固定端面齿脱离，左固定端面齿与外固定端面齿插接连接，通过左固定端面齿与外固定端面齿的插接连接实现对外转定子的定位，此时外转定子不转，内转子、中间转定子旋转，外转定子为电机定子，而内转子、中间转定子为电机转子，三者构成外定子内部为双转子的双转子感应电机结构，外转定子通过中间转定外线圈与外转定线圈之间共同形成的感应电机结构带动中间转定子旋转，中间转定子通过中间输出齿轮实现了扭矩的输出，同时中间转定子通过由转子线圈与中间转定内线圈之间共同形成感应电机结构驱动内转子旋转，通过内转子通过左右两侧同轴固定连接的转子输出齿轮实现扭矩的输出；

本发明当转换滑动件滑动到最左侧时，左固定端面齿与外固定端面齿脱离，右固定端面齿与中间固定端面齿插接连接，转换滑动件通过右固定端面齿与中间固定端面齿的插接连接对中间转定子定位，此时中间转定子不转，外转定子和内转子旋转，中间转定子为电机定子，而外转定子为外转子，内转子为内转子，此时构成中间为定子内外分别有一组转子的双转子感应电机结构，中间转定子通过中间转定外线圈与外转定线圈之间共同形成的感应电机结构带动外转定子旋转，外转定子通过外输出齿轮实现扭矩的输出，同时，中间转定子通过由转子线圈与中间转定内线圈之间共同形成感应电机结构驱动内转子旋转，通过内转子通过左右两侧同轴固定连接的转子输出齿轮实现扭矩的输出。

本发明同时具有外定子内部为双转子的双转子感应电机结构和中间为定子内外分别有一组转子的双转子感应电机结构两种结构，同时实现了两种电机模式的切换，具有更宽的调速空间和扭矩调节范围，可以满足各种工况需要，提高了使用实用性，同时使用时调节方便，使用操作简单。

附图说明

图1为本发明的轴侧结构示意图；

图2为本发明的内部轴侧结构示意图；

图3为本发明的内部左轴侧结构示意图；

图4为本发明的内部等轴侧剖视结构示意图；

图5为本发明的中间转定子轴侧结构示意图；

图6为本发明的外转定子轴侧结构示意图；

图7为本发明的转换机构轴侧结构示意图；

图8为本发明的内转子轴侧结构示意图；

图9为本发明的中间转定子的等轴侧剖视结构示意图；

图10为本发明的外转定子等轴侧剖视结构示意图；

图中：1、电机外壳体；2、转换操作件；201、转换驱动锥齿轮；3、转换驱动丝杠；301、转换从动锥齿轮；4、转换滑动件；401、滑动件导向孔；402、左固定端面齿；403、右固定端面齿；5、内转子；501、转子线圈；502、转子输出齿轮；6、中间转定子；601、中间转定外线圈；602、中间转定内线圈；603、中间输出齿轮；604、中间固定端面齿；7、外转定子；701、外转定线圈；702、外固定端面齿；703、外输出齿轮。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图10，本发明提供的一种实施例：一种具有双转子结构的异步感应电动机，包括电机外壳体1；

外转定子7，外转定子7转动连接在电机外壳体1的内部；如附图6和附图10，外转定子7还包括有：外输出齿轮703，外输出齿轮703同轴固定连接在外转定子7的左端面，在使用中，当外转定子7旋转，外转定子7通过外输出齿轮703实现扭矩的输出；

中间转定子6，中间转定子6转动连接在外转定子7的内部；如附图5和附图9，中间转定子6还包括有：中间输出齿轮603，中间输出齿轮603同轴固定连接在中间转定子6的右侧，在使用中，当中间转定子6旋转，中间转定子6通过中间输出齿轮603实现了扭矩的输出；

内转子5，内转子5转动连接在中间转定子6的内部，内转子5、中间转定子6、外转定子7之间共同构成双转子结构；如附图8所示，内转子5还包括有：转子输出齿轮502，转子输出齿轮502同轴固定连接在内转子5的左右两端，在使用中，当内转子5旋转，通过内转子5通过左右两侧同轴固定连接的转子输出齿轮502实现扭矩的输出；

转换操作件2，转换操作件2转动连接在电机外壳体1的前部；

转换机构，转换机构设置在电机外壳体1的内侧，转换操作件2通过转换机构调整电机的双转子模式；参照附图2和附图3，转换机构还包括有：转换驱动锥齿轮201，转换驱动锥齿轮201同轴固定连接在转换操作件2的后端面；转换驱动丝杠3，转换驱动丝杠3转动连接在电机外壳体1的前部内侧；转换从动锥齿轮301，转换从动锥齿轮301同轴固定连接在转换驱动丝杠3右端面，转换驱动锥齿轮201与转换从动锥齿轮301啮合共同构成锥齿轮传动机构，在使用中，当旋转转换操作件2，转换操作件2通过由转换驱动锥齿轮201与转换从动锥齿轮301啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动转换驱动丝杠3旋转；转换滑动件4，转换滑动件4滑动连接在电机外壳体1的前部内侧；滑动件导向孔401，滑动件导向孔401开设在转换滑动件4的左右两端上下两侧，转换滑动件4通过滑动件导向孔401与电机外壳体1滑动连接，转换驱动丝杠3与转换滑动件4螺纹传动连接共同构成丝杠螺母传动副，在使用中，当转换驱动丝杠3旋转，转换驱动丝杠3通过由转换驱动丝杠3与转换滑动件4螺纹传动连接共同构成的丝杠螺母传动副带动转换滑动件4左右滑动；左固定端面齿402，左固定端面齿402圆周阵列排布设置在转换滑动件4的左端面内侧；外固定端面齿702，外固定端面齿702圆周阵列排布固定连接在外转定子7的左侧，当转换滑动件4滑动到右侧时，左固定端面齿402与外固定端面齿702插接连接，在使用中，当转换滑动件4滑动到右侧时，通过左固定端面齿402与外固定端面齿702的插接连接实现对外转定子7的定位，此时外转定子7不转，内转子5、中间转定子6旋转，外转定子7为电机定子，而内转子5、中间转定子6为电机转子，三者构成外定子内部为双转子的双转子感应电机结构；右固定端面齿403，右固定端面齿403圆周阵列排布固定连接在转换滑动件4的右端面内侧；中间固定端面齿604，中间固定端面齿604圆周阵列排布固定连接在中间转定子6右侧，当转换滑动件4滑动到最左侧时，右固定端面齿403与中间固定端面齿604插接连接，在使用中，当转换滑动件4滑动到最左侧时，左固定端面齿402与外固定端面齿702脱离，转换滑动件4通过右固定端面齿403与中间固定端面齿604的插接连接对中间转定子6定位，此时中间转定子6不转，外转定子7和内转子5旋转，中间转定子6为电机定子，而外转定子7为外转子，内转子5为内转子，此时构成中间为定子内外分别有一组转子的双转子感应电机结构。

如附图8所示，内转子5还包括有：

转子线圈501，转子线圈501圆周阵列排布设置在内转子5的外侧；

如附图9所示，中间转定子6还包括有：

中间转定内线圈602，中间转定内线圈602圆周阵列排布设置在中间转定子6的内部，转子线圈501与中间转定内线圈602之间共同形成感应电机结构，在使用中，通过由转子线圈501与中间转定内线圈602之间共同形成感应电机结构驱动内转子5旋转。

参照附图9所示，中间转定子6还包括有：

中间转定外线圈601，中间转定外线圈601圆周阵列排布设置在中间转定子6的外侧；

参照附图10所示，外转定子7还包括有:

外转定线圈701, 外转定线圈701圆周阵列排布设置在外转定子7的内部，中间转定外线圈601与外转定线圈701之间共同形成感应电机结构，在使用中，通过中间转定外线圈601与外转定线圈701之间共同形成的感应电机结构带动中间转定子6和外转定子7之间相对旋转。

工作原理：使用时，旋转转换操作件2，转换操作件2通过由转换驱动锥齿轮201与转换从动锥齿轮301啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动转换驱动丝杠3旋转，转换驱动丝杠3通过由转换驱动丝杠3与转换滑动件4螺纹传动连接共同构成的丝杠螺母传动副带动转换滑动件4左右滑动；当转换滑动件4滑动到右侧时，右固定端面齿403与中间固定端面齿604脱离，左固定端面齿402与外固定端面齿702插接连接，通过左固定端面齿402与外固定端面齿702的插接连接实现对外转定子7的定位，此时外转定子7不转，内转子5、中间转定子6旋转，外转定子7为电机定子，而内转子5、中间转定子6为电机转子，三者构成外定子内部为双转子的双转子感应电机结构，外转定子7通过中间转定外线圈601与外转定线圈701之间共同形成的感应电机结构带动中间转定子6旋转，中间转定子6通过中间输出齿轮603实现了扭矩的输出，同时中间转定子6通过由转子线圈501与中间转定内线圈602之间共同形成感应电机结构驱动内转子5旋转，通过内转子5通过左右两侧同轴固定连接的转子输出齿轮502实现扭矩的输出；当转换滑动件4滑动到最左侧时，左固定端面齿402与外固定端面齿702脱离，右固定端面齿403与中间固定端面齿604插接连接，转换滑动件4通过右固定端面齿403与中间固定端面齿604的插接连接对中间转定子6定位，此时中间转定子6不转，外转定子7和内转子5旋转，中间转定子6为电机定子，而外转定子7为外转子，内转子5为内转子，此时构成中间为定子内外分别有一组转子的双转子感应电机结构，中间转定子6通过中间转定外线圈601与外转定线圈701之间共同形成的感应电机结构带动外转定子7旋转，外转定子7通过外输出齿轮703实现扭矩的输出，同时，中间转定子6通过由转子线圈501与中间转定内线圈602之间共同形成感应电机结构驱动内转子5旋转，通过内转子5通过左右两侧同轴固定连接的转子输出齿轮502实现扭矩的输出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：包括电机外壳体（1）；

外转定子（7），所述外转定子（7）转动连接在电机外壳体（1）的内部；

中间转定子（6），所述中间转定子（6）转动连接在所述外转定子（7）的内部；

内转子（5），所述内转子（5）转动连接在所述中间转定子（6）的内部，内转子（5）、中间转定子（6）、外转定子（7）之间共同构成双转子结构；

转换操作件（2），所述转换操作件（2）转动连接在电机外壳体（1）的前部；

转换机构，所述转换机构设置在电机外壳体（1）的内侧，转换操作件（2）通过转换机构调整电机的双转子模式；

所述转换机构包括有：

外固定端面齿（702），所述外固定端面齿（702）圆周阵列排布固定连接在所述外转定子（7）的左侧；

中间固定端面齿（604），所述中间固定端面齿（604）圆周阵列排布固定连接在所述中间转定子（6）右侧；

所述转换机构还包括有：

转换驱动锥齿轮（201），所述转换驱动锥齿轮（201）同轴固定连接在转换操作件（2）的后端面；

转换驱动丝杠（3），所述转换驱动丝杠（3）转动连接在电机外壳体（1）的前部内侧；

转换从动锥齿轮（301），所述转换从动锥齿轮（301）同轴固定连接在转换驱动丝杠（3）右端面，转换驱动锥齿轮（201）与转换从动锥齿轮（301）啮合共同构成锥齿轮传动机构；

转换滑动件（4），所述转换滑动件（4）滑动连接在电机外壳体（1）的前部内侧；

滑动件导向孔（401），所述滑动件导向孔（401）开设在转换滑动件（4）的左右两端上下两侧，转换滑动件（4）通过滑动件导向孔（401）与电机外壳体（1）滑动连接，转换驱动丝杠（3）与转换滑动件（4）螺纹传动连接共同构成丝杠螺母传动副；

左固定端面齿（402），所述左固定端面齿（402）圆周阵列排布设置在转换滑动件（4）的左端面内侧，当转换滑动件（4）滑动到右侧时，左固定端面齿（402）与外固定端面齿（702）插接连接；

右固定端面齿（403），所述右固定端面齿（403）圆周阵列排布固定连接在转换滑动件（4）的右端面内侧，当转换滑动件（4）滑动到最左侧时，右固定端面齿（403）与中间固定端面齿（604）插接连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：所述内转子（5）还包括有：

转子线圈（501），转子线圈（501）圆周阵列排布设置在内转子（5）的外侧；

中间转定子（6）还包括有：

中间转定内线圈（602），中间转定内线圈（602）圆周阵列排布设置在中间转定子（6）的内部，转子线圈（501）与中间转定内线圈（602）之间共同形成感应电机结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：所述中间转定子（6）还包括有：

中间转定外线圈（601），中间转定外线圈（601）圆周阵列排布设置在中间转定子（6）的外侧；

外转定子（7）还包括有:

外转定线圈（701）, 外转定线圈（701）圆周阵列排布设置在外转定子（7）的内部，中间转定外线圈（601）与外转定线圈（701）之间共同形成感应电机结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：所述内转子（5）还包括有：

转子输出齿轮（502），转子输出齿轮（502）同轴固定连接在内转子（5）的左右两端。

5.根据权利要求1所述的一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：所述外转定子（7）还包括有：

外输出齿轮（703），外输出齿轮（703）同轴固定连接在外转定子（7）的左端面。

6.根据权利要求1所述的一种具有双转子结构的异步感应电动机，其特征在于：所述中间转定子（6）还包括有：

中间输出齿轮（603），中间输出齿轮（603）同轴固定连接在中间转定子（6）的右侧。

Images