CN202135019U - 复合电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合电机，该复合电机包括第一定子(11)、第一转子(12)、第二定子(21)和第二转子(22)，其中第一定子和第一转子相互耦合，第二定子和第二转子相互耦合，第一定子和第二定子相对固定，第一转子和第二转子相对固定，第一定子接收电流，第二转子输出电流。在这种复合电机中，第一定子和第一转子相互耦合，第二定子和第二转子相互耦合，因此，当为第一定子供电时，第一转子旋转，第二转子随着第一转子旋转，由于第二定子固定，所以第二转子和第二定子之间的相对旋转将使第二转子产生电能，该电能可以输送给随第二转子旋转的载体上的电子或电气单元。

Description

复合电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种复合电机，该复合电机在用作电动机的同时还能够输出电能。

背景技术

电机一般包括电动机和发电机。另外，一些电机还可以根据需要选择性地用作电动机或者用作发电机，例如在混合动力车上广泛使用的电机。

在实践中，电机用于驱动载体旋转，在某些情况下，载体上还安装有需要供电的电子或电气单元。由于电子或电气单元随着载体一起旋转，因此从外部为其供电将变得不可能或者非常麻烦。所以通常情况下，这些电子或电气单元都是通过安装在载体上的电源例如电池进行供电，但很多时候电池容量有限，无法满足电子或电气单元的供电需求，或者需要经常更换，给用户造成诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复合电机，其能够在驱动载体旋转的同时还能够发电，为载体上的电子或电气单元供电。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种复合电机，该复合电机包括第一定子、第一转子、第二定子和第二转子，其中，所述第一定子和第一转子相互耦合，所述第二定子和第二转子相互耦合，所述第一定子和第二定子相对固定，所述第一转子和第二转子相对固定，所述第一定子接收电流，所述第二转子输出电流。

优选地，该复合电机包括输入电源线和输出电源线，所述输入电源线与所述第一定子电连接，所述输出电源线与所述第二转子电连接。

优选地，所述第一转子和第二转子在轴向方向上同轴布置，所述第一定子和第二定子在轴向方向上同轴布置。

优选地，该复合电机包括主壳和主轴，所述主轴可旋转地安装到所述主壳，所述第一转子和第二转子固定在所述主轴上，所述第一定子和第二定子固定在所述主壳上。

优选地，所述主壳包括侧壁、位于侧壁上端的上盖和位于侧壁下端的下盖，所述主轴分别通过上轴承和下轴承安装于所述上盖和下盖，所述第一定子和第二定子固定到所述侧壁上。

优选地，该复合电机包括中盖，该中盖位于所述上盖和下盖之间，将所述主壳内的空间分隔为上腔和下腔，所述第一转子和第一定子位于所述下腔内，所述第二转子和第二定子位于所述上腔内。

优选地，所述中盖可拆卸地连接到所述侧壁。

优选地，所述侧壁包括上侧壁和下侧壁，该上侧壁和下侧壁分别与所述中盖可拆卸地连接。

优选地，所述第一定子、第一转子、第二转子和第二定子依次在径向方向上由内向外同轴布置。

优选地，该复合电机包括主壳、主轴和副壳，所述主轴固定安装到所述主壳，所述副壳可旋转地安装到所述主轴，所述第一定子固定在所述主轴上，所述第一转子和第二转子固定在所述副壳上，所述第二定子固定在所述主壳上。

优选地，所述主壳包括主侧壁和位于主侧壁下端的主下盖，所述主轴的下端固定在所述主下盖上，所述第一定子固定在所述主轴上，所述第二定子固定在所述主侧壁上；所述副壳包括副侧壁，位于所述副侧壁上端的副上盖和位于所述副侧壁下端的副下盖，所述主轴分别通过上轴承和下轴承安装于所述副上盖和副下盖，所述第一转子和第二转子固定在所述副侧壁。

在本实用新型提供的复合电机中，第一定子和第一转子相互耦合，第二定子和第二转子相互耦合，因此，当为第一定子供电时，第一转子旋转，第二转子随着第一转子旋转，由于第二定子固定，所以第二转子和第二定子之间的相对旋转将使第二转子产生电能，该电能可以输送给随第二转子旋转的载体上的电子或电气单元。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的保护范围的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型一种实施方式的复合电机的剖视示意图。

图2是根据本实用新型另一种实施方式的复合电机的剖视示意图。

附图标记说明

11第一定子；12第一转子；

21第二定子；22第二转子；

30主壳；31上盖；32下盖；33侧壁；34中盖；35主侧壁；36主下盖

40主轴

51输入电源线；52输出电源线

61上轴承；62下轴承

70副壳；71副上盖；72副下盖；73副侧壁

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在详细描述本实用新型的技术方案之前，首先需要说明的是，在本文中使用了一些方位词，例如“上”、“下”、“内”、“外”等，这些方位词的使用仅仅是为了描述的方便，通常是参照相应的附图而言的，并不构成对本实用新型的限制。

图1显示的是本实用新型的一种实施方式，图2显示的是本实用新型的另一种实施方式。

如图1和图2所示，作为总的发明构思，本实用新型提供了一种复合电机，该复合电机包括第一定子11、第一转子12、第二定子21和第二转子22，其中，所述第一定子11和第一转子12相互耦合，所述第二定子21和第二转子22相互耦合，所述第一定子11和第二定子21相对固定，所述第一转子12和第二转子22相对固定，所述第一定子11接收电流，所述第二转子22输出电流。

无论是电动机还是发电机，都是一种用于电能和机械能相互变换的电磁机械，其主要包括定子和转子两大部分，二者相互耦合，彼此相对，通过电磁感应定律和电磁力定律进行工作。由于本实用新型并不涉及定子和转子本身的具体结构，并且定子和转子对于本领域普通技术人员来说是熟知的，因此在本文中不再单独对定子和转子作详细说明。

在本实用新型中，第一定子11和第一转子12相互耦合构成一组，类似于一般电机中的定子和转子；第二定子21和第二转子22相互耦合构成一组，同样类似于一般电机中的定子和转子。同时，第一定子11和第二定子21相对固定，二者同时固定或者同步转动；第一转子12和第二转子22相对固定，二者同步转动或者同时固定。再次需要补充说明的是，固定和转动是两个相对的概念，根据不同的应用场合可以相互变换。例如，对于一般的电机来说，当电机壳体固定时，电机轴是转动的；反之，当电机轴固定时，电机壳体则是转动的。因此，在本实用新型中，定子和转子同样只是两个相对的概念，并不局限于具体的应用。

第一定子11接收电流，第二转子22输出电流。电流的输入和输出优选通过电源线实现，但本实用新型不局限于此，其根据需要也可以采用其他的实现方式例如电感耦合等。

当外部电流供给固定的第一定子11时，第一转子12将转动，同时带动第二转子22转动，由于第二定子21同样固定，因此第二转子22将输出电流，该电流可用于随着第二转子22一同转动的载体上的电子或电气单元，从而彻底解决了现有技术中难于为旋转的载体上的电子或电气单元供电的难题。

下面，将首先参照图1详细描述本实用新型一种实施方式的复合电机的具体结构。

如图1所示，该复合电机整体上构成一种轴向串型同轴复合结构，即第一转子12和第二转子22在轴向方向上同轴布置，第一定子11和第二定子21在轴向方向上同轴布置。

作为一种实施例，该复合电机包括主壳30和主轴40，所述主轴40可旋转地安装到所述主壳30，所述第一转子12和第二转子22固定在所述主轴40上，可以随同主轴40一同旋转，所述第一定子11和第二定子21固定在所述主壳30上，与主壳30一起相对固定。输入电源线51与第一定子11电连接，可以穿过主壳30连接到主壳30的外面，与外部电源相连；输出电源线52与第二转子22电连接，可以连接到主壳30的外面，也可以位于主壳30内，这取决于由主轴40或者第二转子22驱动旋转的载体的具体位置。工作时，外部电源通过输入电源线51为第一定子11供电，使第一转子12、主轴40和第二转子22转动，由于第二定子21固定于主壳30，所以第二转子22在转动过程中将产生电流，该电流可以通过输出电源线52提供给与第二转子22一同转动的载体上的电子或电气单元。

所述主壳30可以包括侧壁33、位于侧壁33上端的上盖31和位于侧壁33下端的下盖32，所述主轴40可以分别通过上轴承61和下轴承62安装于所述上盖31和下盖32，所述第一定子11和第二定子21则可以固定到所述侧壁33上。上盖31和/或下盖32优选可拆卸地安装到侧壁33上，便于该复合电机的拆装和维修。

优选地，该复合电机可以包括中盖34，该中盖34位于所述上盖31和下盖32之间，将所述主壳30内的空间分隔为上腔和下腔，所述第一转子12和第一定子11位于所述下腔内，所述第二转子22和第二定子21位于所述上腔内。通过设置中盖34，可以将主壳30内的上下两组定子和转子分隔开，从而使上下两组定子和转子相互之间不会产生电磁干扰，保证复合电机工作稳定、可靠。

优选地，所述中盖34可拆卸地连接到所述侧壁33，便于复合电机的拆装。例如，在装配时，可以先将第一定子11固定到侧壁33上，将第一转子12固定到主轴40上，然后将主轴40通过下轴承62安装到主壳30的下盖32上。然后，将中盖30套在主轴40上并固定到侧壁33上，将第二转子22固定到主轴40上。随后，将第二定子21固定到侧壁33上，最后通过上轴承61将上盖31固定到主轴40和侧壁33。拆卸时，反向操作上述过程即可。

进一步优选地，侧壁33可以分为上侧壁和下侧壁，二者分别与中盖34可拆卸地连接，这种结构更加有利于复合电机的拆装。例如，在装配时，将第一定子11固定到下侧壁上，将第二定子21固定到上侧壁上，将第一转子12固定到主轴40上。然后，将主轴40通过下轴承62安装到下盖32上(下盖32和下侧壁可以是一体结构，也可以可拆卸地安装在一起)。然后将中盖34固定于下侧壁上。然后，将第二转子22安装到主轴40上，再将上侧壁安装到中盖34上，最后将上盖31通过上轴承61安装到主轴40以及上侧壁上(上盖31和上侧壁可以是一体结构，也可以可拆卸地安装在一起)。输入电源线51可以从主壳30上的任何合适的位置引出，输出电源线52例如可以通过上轴承61和主轴40之间从主壳30中引出(适用于旋转载体位于主壳30外部的情况)，也可以不从主壳30中引出(适用于旋转载体位于主壳30内部的情况)。

根据上述第一种实施方式，该复合电机结构简单、紧凑，可以为由其驱动旋转的载体上的电子或电气单元供电，使用非常方便，具有非常显著的实用性和经济性。

下面，将参照图2详细描述本实用新型另一种实施方式的复合电机的具体结构。

如图2所示，该复合电机整体上构成一种径向并型同轴复合结构，即所述第一定子11、第一转子12、第二转子22和第二定子21依次在径向方向上由内向外同轴布置。其工作原理与上述第一种实施方式基本相同，不再赘述。

作为一种优选的实施例，该复合电机可以包括主壳30、主轴40和副壳70，所述主轴40固定安装到所述主壳30，所述副壳70可旋转地安装到所述主轴40，所述第一定子11固定在所述主轴40上，所述第一转子12和第二转子22固定在所述副壳70上，所述第二定子21固定在所述主壳30上。

工作时，外部电源通过输入电源线51为第一定子11供电，使第一转子12、副壳70和第二转子22转动，由于第二定子21固定于主壳30，所以第二转子22在转动过程中将产生电流，该电流可以通过输出电源线52提供给与第二转子22一同转动的载体上的电子或电气单元。通常，载体可以直接安装到副壳70上与副壳70一同转动。

作为一种优选的实施例，主壳30可以包括主侧壁35和位于主侧壁35下端的主下盖36，所述主轴40的下端固定在所述主下盖36上，所述第一定子11固定在所述主轴40上，所述第二定子21固定在所述主侧壁35上。所述副壳70可以包括副侧壁73，位于所述副侧壁73上端的副上盖71和位于所述副侧壁73下端的副下盖72，所述主轴40分别通过上轴承61和下轴承62安装于所述副上盖71和副下盖72，所述第一转子12和第二转子22固定在所述副侧壁73上。

在装配时，将第二定子21固定到主壳30的主侧壁35上，第一转子12和第二转子22分别固定到副壳70的副侧壁73的内外两侧，将副壳70通过下轴承62安装到主轴40上，主轴40与主壳30的下盖32之间可以形成为一体结构，也可以可拆卸地安装在一起。然后，将第一定子11固定到主轴40上，将副壳70的副上盖71通过上轴承61安装到主轴40上并固定到副侧壁73上。

根据该第二种实施方式，复合电机的主壳30可以形成一种上端敞口的开放式结构，并且这种轴向尺寸相对较小但径向尺寸相对较大的复合电机安装固定非常方便，并且载体可以直接方便地安装和固定在副壳70上，同时主壳30则可以作为旋转载体的安装基座，具有很强的实用性，尤其是对于某些诸如圆盘形及圆柱形的旋转载体有着独特的实用性和方便性。另外，这种径向并型同轴复合结构的复合电机还具有发电扭矩大和电流输出功率高的优点。

上面通过具体实施方式对本实用新型的技术方案作了详细描述，但本实用新型并不局限于上述实施方式。通过阅读本实用新型的说明书，本领域普通技术人员在不脱离本实用新型的保护范围的前提下很容易做出各种各样的修改和替换。例如，在本实用新型的教导之下，可以对复合电机的各个部分采用不同的连接、安装和固定方式，根据不同情况选择不同的电源线的连接方式，将本实用新型的复合电机用作直流电机或交流电机等，所有这些内容都应当落入在本实用新型的保护范围之内。

另外需要重点说明的是，本实用新型的所有的技术特征均可以相互任意组合以形成新的实施方式，只要这种组合本身不存在矛盾或者不可实施的情况，并且所有的任意的组合均应当属于本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种复合电机，其特征在于，该复合电机包括第一定子(11)、第一转子(12)、第二定子(21)和第二转子(22)，其中，所述第一定子(11)和第一转子(12)相互耦合，所述第二定子(21)和第二转子(22)相互耦合，所述第一定子(11)和第二定子(21)相对固定，所述第一转子(12)和第二转子(22)相对固定，所述第一定子(11)接收电流，所述第二转子(22)输出电流。

2.根据权利要求1所述的复合电机，其特征在于，该复合电机包括输入电源线(51)和输出电源线(52)，所述输入电源线(51)与所述第一定子(11)电连接，所述输出电源线(52)与所述第二转子(22)电连接。

3.根据权利要求1或2所述的复合电机，其特征在于，所述第一转子(12)和第二转子(22)在轴向方向上同轴布置，所述第一定子(11)和第二定子(21)在轴向方向上同轴布置。

4.根据权利要求3所述的复合电机，其特征在于，该复合电机包括主壳(30)和主轴(40)，所述主轴(40)可旋转地安装到所述主壳(30)，所述第一转子(12)和第二转子(22)固定在所述主轴(40)上，所述第一定子(11)和第二定子(21)固定在所述主壳(30)上。

5.根据权利要求4所述的复合电机，其特征在于，所述主壳(30)包括侧壁(33)、位于侧壁(33)上端的上盖(31)和位于侧壁(33)下端的下盖(32)，所述主轴(40)分别通过上轴承(61)和下轴承(62)安装于所述上盖(31)和下盖(32)，所述第一定子(11)和第二定子(21)固定到所述侧壁(33)上。

6.根据权利要求5所述的复合电机，其特征在于，该复合电机包括中盖(34)，该中盖(34)位于所述上盖(31)和下盖(32)之间，将所述主壳(30)内的空间分隔为上腔和下腔，所述第一转子(12)和第一定子(11)位于所述下腔内，所述第二转子(22)和第二定子(21)位于所述上腔内。

7.根据权利要求6所述的复合电机，其特征在于，所述中盖(34)可拆卸地连接到所述侧壁(33)。

8.根据权利要求7所述的复合电机，其特征在于，所述侧壁(33)包括上侧壁和下侧壁，该上侧壁和下侧壁分别与所述中盖(34)可拆卸地连接。

9.根据权利要求1或2所述的复合电机，其特征在于，所述第一定子(11)、第一转子(12)、第二转子(22)和第二定子(21)依次在径向方向上由内向外同轴布置。

10.根据权利要求9所述的复合电机，其特征在于，该复合电机包括主壳(30)、主轴(40)和副壳(70)，所述主轴(40)固定安装到所述主壳(30)，所述副壳(70)可旋转地安装到所述主轴(40)，所述第一定子(11)固定在所述主轴(40)上，所述第一转子(12)和第二转子(22)固定在所述副壳(70)上，所述第二定子(21)固定在所述主壳(30)上。

11.根据权利要求10所述的复合电机，其特征在于，

所述主壳(30)包括主侧壁(35)和位于主侧壁(35)下端的主下盖(36)，所述主轴(40)的下端固定在所述主下盖(36)上，所述第一定子(11)固定在所述主轴(40)上，所述第二定子(21)固定在所述主侧壁(35)上；

所述副壳(70)包括副侧壁(73)，位于所述副侧壁(73)上端的副上盖(71)和位于所述副侧壁(73)下端的副下盖(72)，所述主轴(40)分别通过上轴承(61)和下轴承(62)安装于所述副上盖(71)和副下盖(72)，所述第一转子(12)和第二转子(22)固定在所述副侧壁(73)。

Images