CN114785018A - 电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机,所述电机包括:定子组件,所述定子组件包括多个定子铁芯,多个所述定子铁芯沿一圆周方向排布,每个所述定子铁芯设有绕组线圈;转子组件,所述转子组件包括第一转子、第二转子和第三转子,所述第一转子和所述第二转子分别设于所述定子组件的轴向两端,所述第三转子围设于所述定子组件内,所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子分别与所述定子组件之间形成有气隙。根据本发明实施例的电机具有提高定子组件的绕线效率、将定子组件设为分体式定子、便于根据情况对定子组件的部分进行更换、便于节约成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种电机。
背景技术
相关技术中永磁电机的绕线定子和绕线转子结构为一体式结构,这种方式的绕线效率较低,且当一体式的铁芯受到局部损伤时,整个铁芯需要更换。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种电机,该电机具有提高定子组件的绕线效率、将定子组件设为分体式定子、便于根据情况对定子组件的部分进行更换、便于节约成本等优点。
根据本发明实施例的电机,包括:定子组件,所述定子组件包括多个定子铁芯,多个所述定子铁芯沿一圆周方向排布,每个所述定子铁芯设有绕组线圈;转子组件,所述转子组件包括第一转子、第二转子和第三转子,所述第一转子和所述第二转子分别设于所述定子组件的轴向两端,所述第三转子围设于所述定子组件内,所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子分别与所述定子组件之间形成有气隙。
根据本发明实施例的电机具有提高定子组件的绕线效率、将定子组件设为分体式定子、便于根据情况对定子组件的部分进行更换、便于节约成本等优点。
另外,根据本发明上述实施例的电机还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一些实施例,所述第一转子和所述第二转子中的每一个与所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L1,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,所述L2大于所述L1。
根据本发明的一些实施例,每个所述定子铁芯包括:定子齿;第一轴向齿靴和第二轴向齿靴,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴分别与所述定子齿的轴向两端连接;径向齿靴,所述径向齿靴与所述定子齿的侧部连接。
在一些实施例中,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴分别与所述定子齿可拆卸地连接,所述径向齿靴与所述定子齿一体成型。
在一些实施例中,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴中的每一个的背向所述定子齿的一侧设有凹槽。
在一些实施例中,所述定子齿为梯形齿,相邻两个所述定子齿彼此相对的侧面相互平行。
根据本发明的一些实施例,所述定子组件还包括定子支架,多个所述定子铁芯设于所述定子支架。
在一些实施例中,所述定子支架采用以多个装有所述绕组线圈的所述定子铁芯为嵌件的注塑工艺成型。
在一些实施例中,所述定子支架的轴向两端均设有环形安装凸部,两个所述安装凸部与所述第三转子之间均设有轴承。
在一些示例中,所述第一转子和所述轴承之间、所述第二转子和所述轴承之间设有陶瓷片。
根据本发明的一些实施例,所述第一转子包括第一支架和第一铁芯,所述第一支架设于所述定子组件的轴向一端且与所述第三转子的轴向一端固定连接,所述第一铁芯设于所述第一支架的朝向所述定子组件的一侧;所述第二转子包括第二支架和第二铁芯,所述第二支架设于所述定子组件的轴向另一端且与所述第三转子的轴向另一端固定连接,所述第二铁芯设于所述第二支架的朝向所述定子组件的一侧。
在一些实施例中,所述第一铁芯和所述第二铁芯分别形成环形盘状铁芯。
根据本发明的一些实施例,所述第三转子包括多个转子部,多个所述转子部沿一圆周方向间隔排布。
在一些实施例中,每个所述转子部包括:第三铁芯,所述第三铁芯的长度方向沿所述定子组件的轴向延伸;两个磁瓦,两个所述磁瓦在所述第三铁芯的长度方向间隔排布,两个所述磁瓦中的一个为N极磁瓦且另一个为S极磁瓦。
在一些示例中,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,在每个所述转子部中,两个所述磁瓦之间的距离为L3,所述L3大于所述L2的两倍。
在一些示例中,相邻两个所述转子部的对齐的磁瓦的极性相反。
在一些示例中,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,相邻两个所述转子部的所述磁瓦之间的距离为L4,所述L4大于所述L2的两倍。
在一些示例中,所述第三转子还包括:第三支架,所述第三支架与所述定子组件套设布置,所述第三支架的周壁设有多个安装槽,多个所述转子部与多个所述安装槽一一对应地配合。
在一些示例中,多个所述转子部、所述第三支架通过注塑工艺连接一起。
根据本发明的一些实施例,所述电机的每相绕组线圈并联。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的电机的剖视图。
图2是图1中的部分结构的放大图。
图3是根据本发明实施例的定子组件的结构示意图,定子组件通过注塑形成。
图4是根据本发明实施例的多个定子铁芯绕一圆周方向排布的结构示意图。
图5是根据本发明实施例的定子铁芯的结构示意图。
图6是根据本发明实施例的多个定子齿绕一圆周方向排布的结构示意图。
图7是根据本发明实施例的定子齿的结构示意图。
图8是根据本发明实施例的定子齿的俯视图。
图9是根据本发明实施例的第一转子或第二转子的结构示意图。
图10是根据本发明实施例的第三转子的结构示意图,第三转子通过注塑形成。
图11是根据本发明实施例的第三转子的结构示意图,转子部安装在第三支架上。
图12是根据本发明实施例的第三支架的结构示意图。
图13是根据本发明实施例的多个转子部绕一圆周方向排布的结构示意图。
图14是根据本发明实施例的多个转子部绕一圆周方向排布的俯视图。
附图标记:电机1、
定子组件10、定子铁芯100、第一轴向齿靴110、第二轴向齿靴120、定子齿130、连接轴131、第一连接轴131a、第二连接轴131b、分隔件132、径向齿靴140、凹槽150、定子支架200、安装凸部210、
绕组线圈300、
第一转子400、第一支架410、第一铁芯420、
第二转子500、第二支架510、第二铁芯520、
第三转子600、转子部610、第三铁芯611、磁瓦612、第三支架620、安装槽621、陶瓷片71、轴承72。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电机1。
如图1-图14所示,根据本发明实施例的电机1包括定子组件10和转子组件。
定子组件10包括多个定子铁芯100,多个定子铁芯100沿一圆周方向排布,每个定子铁芯100设有绕组线圈300,通过在绕组线圈300中通入电流,能够在定子铁芯100的周围形成旋转磁场,以带动转子组件转动,当转子组件转动时,电机1能够向外输出转矩。
具体而言,设置多个定子铁芯100便于在每个定子铁芯100上单独设置绕组线圈300,以提高定子铁芯100的绕线效率,并且在定子组件10受到局部损伤时,不会损坏整个定子组件10,无需报废定子组件10,只需要报废相应定子铁芯100即可,便于节约成本。
转子组件包括第一转子400、第二转子500和第三转子600,第一转子400和第二转子500分别设于定子组件10的轴向两端,以在定子组件10的轴向方向上产生磁通,第三转子600围设于定子组件10内,以在定子组件10的径向方向上产生磁通。
具体而言,通过设置第一转子400、第二转子500和第三转子600,将第一转子400和第二转子500设置在定子组件10的轴向两端,将第三转子600设置在定子组件10的径向方向上,便于充分利用电机1的空间,并在定子组件10周围形成轴向和径向的复合磁通,以增大转子组件的磁场,便于提高电机1绕组匝链的磁通,增大电机1的输出转矩密度。
其中,第一转子400、第二转子500和第三转子600分别与定子组件10之间形成有气隙,保证第一转子400、第二转子500和第三转子600可相对于定子组件10顺利地转动,避免第一转子400、第二转子500和第三转子600在转动时剐蹭到定子组件10,对定子组件10和第一转子400、第二转子500、第三转子600造成损坏。
此外,由于定子组件10中的绕组线圈300在通电时会产生热量,使第一转子400、第二转子500和第三转子600与定子组件10之间具有气隙,方便绕组线圈300通过气隙进行散热,避免绕组线圈300产生的热量会影响到第一转子400、第二转子500和第三转子600。
因此,根据本发明实施例的电机1具有提高定子组件10的绕线效率、将定子组件10设为分体式定子、便于根据情况对定子组件10的部分进行更换、便于节约成本等优点。
下面参考附图描述根据本发明具体实施例的电机1。
如图1-图14所示,根据本发明实施例的电机1包括定子组件10和转子组件。
在本发明的一些实施例中,第一转子400和第二转子500中的每一个与定子组件10之间的气隙的尺寸为L1,第三转子600和定子组件10之间的气隙的尺寸为L2,L2大于L1。
在一些实施例中,可采用正弦充磁技术对第一转子400和第二转子500进行充磁,举例而言,可使第一转子400上产生N极磁通,第二转子500产生S极磁通,第一转子400和第二转子500产生的磁通在第一转子400和第二转子500内部闭合。
其中,第一转子400和第二转子500上的磁路较短,且第一转子400和第二转子500设置在定子组件10的轴向两端,第三转子600围设于定子组件10内,使L2大于L1,便于减小第三转子600产生的磁漏。具体而言,若L2小于L1,第三转子600上的磁极会与定子组件形成闭合磁力线,会产生漏磁。
在本发明的一些实施例中,每个定子铁芯100包括定子齿130、第一轴向齿靴110、第二轴向齿靴120,第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120分别与定子齿130的轴向两端连接,以在定子铁芯100的轴向上对绕组线圈300的位置进行固定,避免绕组线圈300从定子铁芯100上脱落下来。
每个定子铁芯100还包括径向齿靴140,径向齿靴140与定子齿130的侧部连接,以在定子铁芯100的径向上对定子齿130上的绕组线圈300的位置进行限定,进一步避免绕组线圈300从定子铁芯100上脱落下来。多个径向齿靴140围设于第三转子600,以将第三转子600围设于定子组件10内。
在本发明的一些可选实施例中,第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120分别与定子齿130可拆卸地连接,便于在将第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120从定子齿130上拆卸下来后,采用自动化绕线工艺,将绕组线圈300设置在定子齿130上,这种工艺简单成熟,绕线效率高,排线整齐,便于提高定子铁芯100的有效槽满率。绕线完成后可再将第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120安装至定子齿130上,以对定子齿130上的绕组线圈300的位置进行限定。
此外,径向齿靴140与定子齿130一体成型。具体的,由于径向齿靴140与定子齿130的侧部相连,径向齿靴140不会对自动绕线的过程造成影响,因此将径向齿靴140与定子齿130一体成型设计便于降低零件的复杂性、同时便于节约成本。
如图5、图6所示,在一些实施例中,每个定子铁芯100上可设置两个绕组线圈300,定子齿130包括连接轴131和分隔件132,连接轴131沿第一方向延伸,分隔件132沿第二方向延伸,分隔件132设置在连接轴131的中部,以将连接轴131分隔为第一连接轴131a和第二连接轴131b,其中,第一方向垂直于第二方向。
第一连接轴131a和第二连接轴131b上可分别设置绕组线圈300,具体的,当采用自动化绕线工艺在第一连接轴131a和第二连接轴131b上绕线时,可从第一连接轴131a远离分隔件132的一端在第一连接轴131a上进行绕线,在第二连接轴131b远离分隔件132的一端在第二连接轴131b上进行绕线,这种工艺简单成熟,绕线效率高,排线整齐,便于提高定子铁芯100的有效槽满率。
径向齿靴140设置在分隔件132第二方向上的一侧,径向齿靴140沿第一方向延伸,以对第一连接轴131a上的绕组线圈300和第二连接轴131b上的绕组线圈300的位置进行限定,避免绕组线圈300从第一连接轴131a或第二连接轴131b上脱落下来。
在第一连接轴131a上绕好绕组线圈300后,可将第一轴向齿靴110设置在第一连接轴131a远离分隔件132的一端,以对第一连接轴131a上的绕组线圈300的位置进行限定,也就是说,第一连接轴131a上的绕组线圈300套设在第一连接轴131a上,分隔件132和第一轴向齿靴110位于绕组线圈300在第一方向上的两端,径向齿靴140位于绕组线圈300第二方向上的一侧,以共同配合对绕组线圈300的位置进行固定。
在第二连接轴131b上绕好绕组线圈300后,可将第二轴向齿靴120设置在第二连接轴131b远离分隔件132的一端,以对第二连接轴131b上的绕组线圈300的位置进行限定,也就是说,第二连接轴131b上的绕组线圈300套设在第二连接轴131b上,分隔件132和第二轴向齿靴120位于绕组线圈300在第一方向上的两端,径向齿靴140位于绕组线圈300第二方向上的一侧,以共同配合对绕组线圈300的位置进行固定。
在一些实施例中,第一轴向齿靴110与定子齿130中的一个设有第一插接部且另一个设有与第一插接部配合的第一插孔,通过第一插接部和第一插孔的配合,可将第一轴向齿靴110可拆卸的安装在定子齿130上,进而方便对绕组线圈300进行安装或拆卸。
具体地,当需要将绕组线圈300安装在定子齿130上时,可使第一插接部和第一插孔脱离配合,将第一轴向齿靴110从定子齿130上拆卸下来,以方便利用自动化绕线工艺将绕组线圈300安装在定子齿130上。
在安装好绕组线圈300后,可使第一插接部和第一插孔相配合,以将第一轴向齿靴110安装在定子齿130上,第一轴向齿靴110能够对定子齿130上绕组线圈300的位置进行限定,避免绕组线圈300从定子齿130上脱落下来。
类似地,第二轴向齿靴120与定子齿130中的一个设有第二插接部且另一个设有与第二插接部配合的第二插孔,通过第二插接部和第二插孔的配合,可将第二轴向齿靴110可拆卸的安装在定子齿130上,进而方便对绕组线圈300进行安装或拆卸。
当然,第一轴向齿靴110与定子齿130之间、第二轴向齿靴120与定子齿130之间还可以采用其他方式实现可拆卸连接,例如可以采用卡接结构或者紧固件进行连接。
在本发明的一些可选实施例中,第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120中的每一个的背向定子齿130的一侧设有凹槽150,凹槽150能够优化气隙磁密波形,便于降低电机1的齿槽转矩。
具体而言,由于第一转子400、第二转子500和第三转子600与定子组件10之间具有气隙,电机1中较大的气隙磁场会存在较大的齿槽转矩,所以在第一轴向齿靴110和第二轴向齿靴120上设置凹槽150,凹槽150能够优化气隙磁密波形,以改善齿槽转矩,降低电机1的齿槽转矩。
这里需要理解的是,齿槽转矩是永磁电机独有的属性,在永磁电机不通电的时候,表现出来的定位力矩,是一种周期波,齿槽转矩增大了永磁电机输出转矩的波动,是一种无用且有害的转矩,通过降低电机1的齿槽转矩,能够使电机1运行的更加平稳,降低电机1在工作时产生的噪音。
在本发明的一些可选实施例中,定子齿130在垂直于轴向的截面上为梯形,以实现多个定子铁芯100的合理排布,便于实现有效的槽满率最大化,其中相邻两个定子齿130彼此相对的侧面相互平行,便于合理布置多个定子齿130的位置,充分利用相邻两个定子齿130之间的定子槽空间,使槽满率达到最大化。
具体而言,由于定子组件10包括多个定子铁芯100,多个定子铁芯100沿一圆周方向排布,定子齿130为梯形齿,将相邻的两个定子齿130彼此相对的侧面相互平行,使梯形的上底靠近圆周的圆心放置,这样多个定子铁芯100围绕成的圆周较小,便于充分利用空间,实现有效槽满率的最大化,以形成更强的旋转磁场,提高第一转子400、第二转子500和第三转子600的转动速率。
如图6、图7所示,在一些实施例中,相邻两个定子齿130彼此相对的侧面沿第一方向延伸,定子齿130在垂直于第一方向的平面内的投影形成为类梯形形状,其中类梯形的上底边和下底边为与弧形边,进而便于将多个定子齿130沿一圆周方向排布设置,这里需要理解的是,上述方向限定仅为便于对附图进行描述,不会对电机1的实际设置位置和方向产生限定。
在本发明的一些实施例中,定子组件10还包括定子支架200,多个定子铁芯100设于定子支架200,定子支架200能够对多个定子铁芯100进行支撑,使多个定子铁芯100能够沿一圆周方向排布,进而组成定子组件10。
在本发明的一些可选实施例中,定子支架200采用以多个装有绕组线圈300的定子铁芯100为嵌件的注塑工艺成型,以固定多个定子铁芯100和绕组线圈300的位置,形成定子组件10。
具体而言,可将装有绕组线圈300的定子铁芯100放置在注塑模具上,然后向注塑磨具内倒入注塑材料(例如环氧树脂类注塑材料),以将多个装有绕组线圈300的定子铁芯100注塑在一起形成定子组件10,能够将多个定子铁芯100之间的槽填满,便于降低转子组件在高速旋转时对定子组件10的风磨损耗。
其中,相较于将多个定子铁芯100通过胶水粘结在定子支架200、通过碳纤维丝缠绕紧固在定子支架200或通过外圈套不锈钢环紧固定子支架200上,通过环氧树脂灌胶将多个定子铁芯100注塑在一起形成定子组件10,这种方式加工方式成本低,且生产节拍快,便于降低生产成本,提高生产效率。
环氧树脂的密封性好,可保护子铁芯100不受外界的腐蚀。此外,环氧树脂的二次车削加工性能好,可以在校核动平衡后作为加工位置,便于后续对定子组件10的加工。
在本发明的一些可选实施例中,定子支架200的轴向两端均设有环形安装凸部210,定子支架200的轴向两端上的环形安装凸部210可与第一转子400和第二转子500相配合,以保证第一转子400和第二转子500在定子组件10上的定位安装。
具体而言,环形安装凸部210的圆心与第一转子400和第二转子500的转动中心在一条直线上,以在保证第一转子400和第二转子500可稳定转动的同时,将第一转子400和第二转子500安装在定子组件10的轴向两端。
两个安装凸部210与第三转子600之间均设有轴承72,这里的轴承可以是滑动轴承,也可以是滚筒轴承,通过设置轴承72,可以将第三转子600可旋转地支撑在定子支架200上,避免第三转子600在转动时会在定子组件10上造成剐蹭,对定子组件10和第三转子600造成损坏。
此外,本发明的电机1可以为无轴电机,这里的轴承72可以采用价格相对便宜的铜轴承或石墨轴承,有利于降低成本。
如图1所示,在本实施例中,第三转子600设置在多个定子铁芯100围绕形成的圆周内,第三转子600外侧设有轴承72,轴承72位于第三转子600和多个定子铁芯100之间,一方面能够支撑第三转子600,使第三转子600可顺利的进行转动,另一方面能够分离第三转子600与定子组件10之间的运动,避免第三转子600在转动过程中会带动定子组件10转动。
在本发明的一些具体实施例中,第一转子400和轴承72之间、第二转子500和轴承72之间设有陶瓷片71,便于在第一转子400转动时降低第一转子400和轴承72之间滑动摩擦力,在第二转子500转动时能够第二转子500和轴承72之间滑动摩擦力,以使第一转子400和第二转子500可相对于定子组件10顺利的进行转动。
具体而言,定子组件10套设在第三转子600的外部,定子组件10和第三转子600之间设有两个轴承72,第一转子400和第二转子500设置在定子组件10轴向上的两端,第一转子400和其中一个轴承72之间设有陶瓷片71,第二转子500和其中另一个轴承72之间设有陶瓷片71,以降低第一转子400转动时第一转子400与轴承72之间的滑动摩擦力,降低第二转子500转动时第二转子500与轴承72之间的滑动摩擦,使第一转子400和第二转子500可顺利的进行转动。
在本发明的一些具体实施例中,可采用BMC一体注塑将多个定子铁芯100注塑为定子组件10,在定子支架200轴向方向上的端部预留安装凸部210,使定子组件10与第三转子600之间通过轴承72连接,在轴承72与第一转子400和第二转子500之间设陶瓷片71。
如图1-图2、图9所示,在本发明的一些实施例中,第一转子400包括第一支架410和第一铁芯420,第一铁芯420设于第一支架410的朝向定子组件10的一侧,当定子组件10内的绕组线圈300通电后,可在绕组线圈300周围产生旋转磁场,此时旋转磁场可带动第一铁芯420转动。第二转子500包括第二支架510和第二铁芯520,第二铁芯520设于第二支架510的朝向定子组件10的一侧,当定子组件10内的绕组线圈300通电后,可在绕组线圈300周围产生旋转磁场,此时旋转磁场可带动第二铁芯520转动。
具体地,如图1所示,在本实施例中,第一支架410设于定子组件10的轴向一端,第一支架410固定连接在第三转子600的轴向一端,以将第一铁芯420安装在第三转子600的轴向一端,第二支架510设于定子组件10的轴向另一端,第二支架510固定连接在第三转子600的轴向另一端,以将第二铁芯520安装在第三转子600的轴向另一端。
在本发明的一些可选实施例中,第一铁芯420和第二铁芯520分别形成环形盘状铁芯,以保证第一铁芯420和第二铁芯520的顺利转动。
具体而言,第一铁芯420和第二铁芯520形成环形盘状铁芯,便于对环形盘状铁芯采用正弦充磁技术,这样形成的磁通在第一铁芯420和第二铁芯520内部闭合,使第一铁芯420和第二铁芯520形成的磁路短,使第一铁芯420和第二铁芯520表面的磁场更加密集,且这样能够使第一铁芯420和第二铁芯520表面的磁场可以做到完全正弦,使电机1输出更平稳,便于降低电机1转动时产生的噪音、振动等。
此外,采用正弦充磁技术即可使第一铁芯420和第二铁芯520具有足够的磁通,无需在第一铁芯420或第二铁芯520上设置多余的永磁体或磁铁来提供磁路,方便将第一铁芯420和第二铁芯520设计的更薄,以适应对第一铁芯420和第二铁芯520的不同需求。
如图9所示,在一些实施例中,第一铁芯420形成为环形盘状铁芯,第一铁芯420安装在第一支架410的外侧,在向绕组线圈300通电后,绕组线圈300产生的旋转磁场能够带动第一铁芯420和第一支架410进行转动,以使电机1能够向外输出转矩。
第二铁芯520形成为环形盘状铁芯,第二铁芯520安装在第二支架510的外侧,在向绕组线圈300通电后,绕组线圈300产生的旋转磁场能够带动第二铁芯520和二支架510进行转动,以使电机1能够向外输出转矩。
在本发明的一些实施例中,第三转子600包括多个转子部610,多个转子部610沿一圆周方向间隔排布,以使多个转子部610能够与多个定子铁芯100的位置相适应,在定子铁芯100上的绕组线圈300通电后产生旋转磁场时,旋转磁场能够顺利的带动多个转子部610同步转动,进而带动第三转子600进行转动。
在本发明的一些可选实施例中,每个转子部610包括第三铁芯611和两个磁瓦612,第三铁芯611的长度方向沿定子组件10的轴向延伸,两个磁瓦612在第三铁芯611的长度方向上间隔排布,两个磁瓦612中的一个为N极磁瓦612且另一个为S极磁瓦612,以在定子组件10的轴向上形成闭合的磁场,在定子铁芯100上的绕组线圈300产生旋转磁场时,旋转磁场能够带动一个转子部610上两个磁瓦612共同形成的磁场一起转动,进而带动两个磁瓦612随旋转磁场一起转动,带动多个转子部610同步转动,实现第三转子600的转动,使电机1能够向外输出转矩。
在本发明的一些具体实施例中,第三转子600和定子组件10之间的气隙的尺寸为L2,在每个转子部610中,两个磁瓦612之间的距离为L3,L3大于L2的两倍,以增大第三铁芯611上两个磁瓦612之间的距离,避免两个磁瓦612之间形成闭合的磁力线,以降低单个转子部610上产生的磁漏。
在本发明的一些可选实施例中,相邻两个转子部610的磁瓦612的极性相反,具体地,如图11所示,多个转子部610沿以圆周方向间隔布置,每个转子部610中的两个磁瓦612的磁极相反,相邻两个转子部610间隔布置且对齐的两个磁瓦612的磁极相反,保证相邻两个转子部610之间不导磁,避免了两个转子部610之间发生漏磁,有利于增加径向磁通的磁通密度,以增大转子组件的磁场,便于提高电机1绕组匝链的磁通,增大电机1的输出转矩密度。
在本发明的一些可选实施例中,第三转子600和定子组件10之间的气隙的尺寸为L2,相邻两个转子部610的磁瓦612之间的距离为L4,L4大于L2的两倍,以增大两个转子部610之间的距离,避免两个转子部610上不同极性的磁瓦612之间形成闭合的磁力线,以降低第三转子600上产生的磁漏。需要说明的是,相邻两个转子部610的磁瓦612表示相邻两个转子部610中对齐的两个磁瓦612之间的距离。
如图11-图13所示,在本发明的一些可选实施例中,第三转子600还包括第三支架620,第三支架620与定子组件10套设布置,第三支架620的周壁设有多个安装槽621,多个转子部610与多个安装槽621一一对应地配合,以将多个转子部610一一安装至安装槽621内,同时这样设置便于增大第三支架620的刚度,使第三转子600能够更稳定的转动。
具体而言,第三转子600套设在定子组件10的外侧,即第三支架620套设在定子组件10的外侧,在本示例中,多个安装槽621设在第三支架620的内周壁且沿第三支架620的周向排布。
如图12所示,在本实施例中,第三支架620的外周壁上设有十个安装槽621,十个转子部610安装在第三支架620周壁上对应的安装槽621内,每个转子部610包括一个第三铁芯611和两个磁瓦612,第三铁芯611的长度方向沿第一方向延伸,多个安装槽621的长度方向沿第一方向延伸,以将第三铁芯611安装在对应的安装槽621内,每个转子部610上的两个磁瓦612沿第三铁芯611的长度方向间隔设置在第三铁芯611的外侧,各个转子部610之间不导磁,避免了转子部610之间的漏磁现象。
如图10-图13所示,在本发明的一些可选实施例中,多个转子部610、第三支架620通过注塑工艺连接一起,以将多个转子部610固定在第三支架620上,形成第三转子600。
具体而言,可将多个转子部610、第三支架620放置在注塑模具上,然后向注塑磨具内倒入注塑材料(例如环氧树脂类注塑材料),从而在多个转子部610、第三支架620周围形成包塑体,将多个转子部610固定一起以形成第三转子600。
在一些实施例中,第三支架620的轴向两端的端面分别设有多个间隔布置的第一连接孔,第一转子400的第一支架410、第二转子500的第二支架510分别设有多个间隔布置的第二连接孔,第一支架410与第三支架620之间、第二支架510与第三支架620之间分别通过穿设于第一连接孔、第二连接孔的紧固件实现连接,从而将第一转子400、第二转子500和第三转子600固定一起,保证三者可以同步转动。
在另一些实施例中,第三支架620的轴向两端的端面分别设有多个间隔布置的卡接部,第一转子400的第一支架410,第二转子500的第二支架510分别设有多个间隔布置的卡接配合部,卡接部和卡接配合部相互配合,以保证第一转子400、第二转子500和第三转子600能够同步转动。
在本发明的一些实施例中,电机1的每相绕组线圈300并联,并联的多个绕组线圈300其中一条支路损伤故障时,其余支路仍可以工作,以增加电机1的容错能力。
如图4所示,在本实施例中,定子组件10包括十二个定子铁芯100,每个定子铁芯100上设有两个绕组线圈300,也就是说,定子组件10上设有二十四个绕组线圈300,按照三相电机1设计,电机1的每相具有八个绕组线圈300,这八个绕组线圈300不完全采用串联形式连接,可根据电机1的需求采用多种并联方式,这样当并联的绕组线圈300的其中一条支路损伤故障时,其余支路仍可以工作,以增加电机1的容错能力。
根据本发明实施例的电机1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (20)
1.一种电机,其特征在于,包括:
定子组件,所述定子组件包括多个定子铁芯,多个所述定子铁芯沿一圆周方向排布,每个所述定子铁芯设有绕组线圈;
转子组件,所述转子组件包括第一转子、第二转子和第三转子,所述第一转子和所述第二转子分别设于所述定子组件的轴向两端,所述第三转子围设于所述定子组件内,所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子分别与所述定子组件之间形成有气隙。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一转子和所述第二转子中的每一个与所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L1,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,所述L2大于所述L1。
3.根据权利要求1或2所述的电机,其特征在于,每个所述定子铁芯包括:
定子齿;
第一轴向齿靴和第二轴向齿靴,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴分别与所述定子齿的轴向两端连接;
径向齿靴,所述径向齿靴与所述定子齿的侧部连接。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴分别与所述定子齿可拆卸地连接,所述径向齿靴与所述定子齿一体成型。
5.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一轴向齿靴和所述第二轴向齿靴中的每一个的背向所述定子齿的一侧设有凹槽。
6.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述定子齿为梯形齿,相邻两个所述定子齿彼此相对的侧面相互平行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电机,其特征在于,所述定子组件还包括定子支架,多个所述定子铁芯设于所述定子支架。
8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,所述定子支架采用以多个装有所述绕组线圈的所述定子铁芯为嵌件的注塑工艺成型。
9.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,所述定子支架的轴向两端均设有环形安装凸部,两个所述安装凸部与所述第三转子之间均设有轴承。
10.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述第一转子和所述轴承之间、所述第二转子和所述轴承之间设有陶瓷片。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的电机,其特征在于,
所述第一转子包括第一支架和第一铁芯,所述第一支架设于所述定子组件的轴向一端且与所述第三转子的轴向一端固定连接,所述第一铁芯设于所述第一支架的朝向所述定子组件的一侧;
所述第二转子包括第二支架和第二铁芯,所述第二支架设于所述定子组件的轴向另一端且与所述第三转子的轴向另一端固定连接,所述第二铁芯设于所述第二支架的朝向所述定子组件的一侧。
12.根据权利要求11所述的电机,其特征在于,所述第一铁芯和所述第二铁芯分别形成环形盘状铁芯。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的电机,其特征在于,所述第三转子包括多个转子部,多个所述转子部沿一圆周方向间隔排布。
14.根据权利要求13所述的电机,其特征在于,每个所述转子部包括:
第三铁芯,所述第三铁芯的长度方向沿所述定子组件的轴向延伸;
两个磁瓦,两个所述磁瓦在所述第三铁芯的长度方向间隔排布,两个所述磁瓦中的一个为N极磁瓦且另一个为S极磁瓦。
15.根据权利要求14所述的电机,其特征在于,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,在每个所述转子部中,两个所述磁瓦之间的距离为L3,所述L3大于所述L2的两倍。
16.根据权利要求14或15所述的电机,其特征在于,相邻两个所述转子部的对齐的磁瓦的极性相反。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的电机,其特征在于,所述第三转子和所述定子组件之间的所述气隙的尺寸为L2,相邻两个所述转子部的所述磁瓦之间的距离为L4,所述L4大于所述L2的两倍。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的电机,其特征在于,所述第三转子还包括:
第三支架,所述第三支架与所述定子组件套设布置,所述第三支架的周壁设有多个安装槽,多个所述转子部与多个所述安装槽一一对应地配合。
19.根据权利要求18所述的电机,其特征在于,多个所述转子部、所述第三支架通过注塑工艺连接一起。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的电机,其特征在于,所述电机的每相绕组线圈并联。
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