CN211791199U - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机，该电机具有两个定子组件和一个转子组件，所述两个定子组件之间同轴设置，所述转子组件上具有两路不耦合的转子磁路，所述转子组件位于两个定子组件之间，并可相对于两个定子组件转动，所述转子组件上的两路不耦合的转子磁路分别与两个定子组件配合。该电机控制时，可对电机中的两个定子组件同时供电；可对电机中的其中一个定子组件供电；可对电机中的两个定子组件都不供电。本实用新型提供的电机方案通过集成两个定子组件与一个共用转子组件，能够实现在一定的电机体积内有效的提高电机的输出功率和转矩，从而能够提高电机所在设备的输出能量。

Description

一种电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术，具体涉及永磁同步伺服电机。

背景技术

随着永磁材料、控制理论和电力电子技术的快速发展，永磁同步伺服电机朝着小型化、智能化的方向一直在发展。

由于永磁同步伺服电机具有响应速度快、稳定性好、效率高和功率密度大等优点，近年来永磁同步伺服电机在航空航天领域的应用越来越广泛。

然而由于各种飞行器(如火箭、飞艇、无人机等)载重有限而且有些需要具有一定的飞行时间，不管是用燃料或者电池驱动，都会要求飞行器上的各种装置在有限的体积下越轻越好，这样便于节省能量。

由此，对于动力装置(电动飞行器)或者其他辅助设备里用到的电机来讲，则是功率密度和力矩密度越高越好。而现有的永磁同步伺服电机则无法很好的满足动力装置(电动飞行器)或者其他辅助设备对电机的要求。

由此可见如何有效提高一定的电机体积里电机的力矩和功率为本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有永磁同步伺服电机所村在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电机，其可在一定的电机体积相对于常规电机能够输出更大的力矩和功率。在此基础上，本实用新型还针对该电机提供一种相应的控制方法。

为了达到上述目的，本实用新型提供的电机，具有两个定子组件和一个转子组件，所述两个定子组件之间同轴设置，所述转子组件上具有两路不耦合的转子磁路，所述转子组件位于两个定子组件之间，并可相对于两个定子组件转动，所述转子组件上的两路不耦合的转子磁路分别与两个定子组件配合。

进一步地，所述定子组件包括定子铁芯和设置在定子铁芯上绕线。

进一步地，位于外侧的定子组件与电机机壳固定设置。

进一步地，位于内侧的定子组件与电机的端盖固定设置。

进一步地，位于内侧的定子组件包括圆环形轭部以及若干齿部，若干齿部设置在圆环形轭部的外侧面上。

进一步地，所述转子组件包括转子铁芯、两组磁钢以及转轴组件，所述转子铁芯设置在转轴组件，所述两组磁钢分别设置转子铁芯上，以形成两路不耦合的转子磁路。

进一步的，所述转子铁芯上具有容纳位于内侧的定子组件的容纳腔，所述转子铁芯的外侧面上设置有一组磁钢，所述转子铁芯的容纳腔的内壁上设置有另一组磁钢。

进一步地，所述转子组件包括两组磁钢以及转轴组件，所述两组磁钢分别由Halbach永磁体构成，所述转轴组件上具有磁钢安置部，所述两组磁钢分别设置在转轴组件上的磁钢安置部上，以形成两路不耦合的转子磁路。

进一步地，所述转轴组件上的磁钢安置部具有容纳位于内侧的定子组件的容纳腔；所述一组磁钢依次相连的设置在磁钢安置部的外侧面上，另一组磁钢依次相连的设置在磁钢安置部上容纳腔的内壁上。

进一步地，所述电机中的机壳和位于内侧的定子组件内的固定管道配合冷却油形成散热结构。

本实用新型提供的电机方案通过集成两个定子组件与一个共用转子组件，能够实现在一定的电机体积内有效的提高电机的输出功率和转矩，从而能够提高电机所在设备的输出能量。

再者，本实用新型提供的电机方案基于不同的控制方案还能够进一步实现在动力输出时，电机自身同步进行发电；或者实现快速降低电机运行转速，进行紧急制动。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例1中外侧定子组件的组成示例图；

图2为本实用新型实例1中转子组件的组成示例图；

图3为本实用新型实例1中内侧定子组件的组成示例图；

图4为本实用新型实例1中电机的装配示例图；

图5为本实用新型实例1中电机的剖视图；

图6为本实用新型实例2中外侧定子组件的组成示例图；

图7为本实用新型实例2中转子组件的组成示例图；

图8为本实用新型实例2中内侧定子组件的组成示例图；

图9为本实用新型实例2中电机的装配示例图；

图10为本实用新型实例2中电机的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实例一

本实例为提高电机的输出功率密度和转矩密度，创新的在一个电机内集成两组定子组件与一个共用转子组件，实现在一定的电机体积内有效的提高电机的输出功率和转矩，即本方案相对于常规电机来说能够在不增加电机体积的情况下，有效的提高电机的输出功率和转矩，从而能够提高电机所在设备的输出能量。

参见图4和图5，其所示为本实例中给出的电机的组成方案示例图。

由图可知，本实例给出的电机100在组成结构上主要包括电机壳体110和同轴设置在电机壳体110内的两组定子组件120、130与一组共用转子组件140配合构成。

其中，电机机壳110包括前端盖111、后端盖112以及机壳113，其中机壳113为中空结构，而前端盖111与后端盖112分别设置在机壳113的两端，形成内部中空的电机机壳110，以用于同轴设置两组定子组件120、130与一组共用转子组件140。

对于机壳113、前端盖111以及后端盖112的整体具体结构形状，可根据实际需求而定，此处不加以赘述。机壳113内的中空腔体横截面为圆形。

作为举例，这里的机壳113可以优选为中控的圆筒结构，而前端盖111、后端盖112优选为与圆筒结构机壳113相配合的圆板结构。

针对上述的电机机壳110，本实例中的定子组件120和定子组件130之间同轴嵌套的固定设置在电机机壳110中，作为举例，本实例中的定子组件130同轴的安置在定子组件120中。

同时转子组件140同轴的可转动的设置在定子组件120和定子组件130之间，该转子组件140上具有两路不耦合的转子磁路，当该转子组件140在相对于定子组件120和定子组件130进行转动时，其上的两路不耦合的转子磁路将分别同时与定子组件120和定子组件130进行配合，由此实现提高电机的输出功率和转矩。

参见图1，其所示为本实例中定子组件120的构成示例方案。由图可知，本实例中的定子组件120作为外侧定子组件，其同轴的固定安置在电机机壳110的机壳113中。

作为举例，该外侧定子组件120主要由外侧定子铁芯121和设置在外侧定子铁芯121上的若干外侧绕线122配合构成。

对于外侧定子铁芯121以及设置在外侧定子铁芯121上的外侧绕线122的具体构成方案可根据实际需求而定，此处不加以限定。如可采用现有稳定可靠的设置方案。

为了能够使得本外侧定子组件120稳定可靠性的安置在机壳113中，本实例在外侧定子铁芯121与机壳113内壁之间进一步设置有固定限位结构，使得外侧定子组件120无法相对于机壳113进行轴向转动。

这里的固定限位结构的构成方案可根据实际需求而定，此处不加以限定。

作为举例，该固定限位结构由设置在外侧定子铁芯121外侧壁上的若干限位槽123，以及对应设置在机壳113内壁上的若干限位凸块(图中未示出)相互配合构成。这里对限位槽123、以及机壳113内壁上的限位凸块的构成方案不加限定，可根据实际需求而定。

这样本外侧定子组件120嵌设到机壳113中时，外侧定子组件120上的若干限位槽123同时与机壳113内壁上的若干限位凸块镶嵌配合，对两者之间的相对轴向转动进行限位(如图1所示)。

作为另外一种替换方案，可将限位槽设置在机壳113内壁上，而将限位凸块设置在外侧定子铁芯121外侧壁上，由此来实现对外侧定子组件120与机壳113之间轴向限位固定。

参见图2，其所示为本实例中给出的转子组件140的组成示例图。该转子组件140整体结构与固定安置在机壳113中的外侧定子组件120上的内腔配合，可同轴的安置在外侧定子组件120上内腔中，并可相对于外侧定子组件120进行转动。同时为了配合安置内侧定子组件130，该转子组件140上具有相应的容纳腔用于同轴安置内侧定子组件130。

作为举例，本实例中的转子组件140主要由转子铁芯141、两组磁钢142、143以及转轴组件144相互配合构成。

这里的转子铁芯141整体为圆环状，大小与外侧定子组件120上的内腔配合。在此基础上，本实例在该圆环状的转子铁芯141的外侧壁上，延其周向依次设置有第一组磁钢142；同时在该圆环状的转子铁芯141的内侧壁上，延其周依次设置有第二组磁钢143，该第二组两组磁钢143对应于第一组两组磁钢142分布。

由此，通过分布在圆环状转子铁芯141内外两侧的第一组磁钢142与第二组磁钢143配合，两组磁钢所形成的磁路，由定转子铁芯141上开设有的若干固定安插孔141b分隔。

具体的，定转子铁芯141上设置的若干固定安插孔141b呈圆弧形，并沿同一圆周等距分布，如此分布的若干固定安插孔141b将位于其两侧的第一组磁钢142与第二组磁钢143所形成的磁路隔离，从而在转子铁芯141上形成两路不耦合的转子磁路。

作为举例，该圆环状转子铁芯141内外两侧设置的第一组磁钢142与第二组磁钢143，其上的磁钢可采用平行或者径向充磁具体可根据实际需求而定。

再者，两侧的第一组磁钢142与第二组磁钢143上的磁钢优选极对数、极弧系数一样，安装时内外侧对应的磁极优选相同，由此进一步配合中间的圆环形间距这样可以避免两侧的磁路短路。

再者，设置两组磁钢的圆环状转子铁芯141，其内侧由第二组磁钢143环抱的圆形空腔141a，将作为容纳腔用于同轴安置内侧定子组件130。

如此结构的圆环状转子铁芯141，在同轴可转动的安置到外侧定子组件120上的内腔中时，位于圆环状转子铁芯141外侧的第一组磁钢142将沿圆环状转子铁芯141外侧形成向外第一转子磁路，该第一转子磁路将与外侧定子组件120配合；而位于圆环状转子铁芯141内侧的第二组磁钢143，则沿圆环状转子铁芯141的内侧圆腔形成向内的第二转子磁路，该第一转子磁路将与同轴安置在圆环状转子铁芯141内的容纳腔的内内侧定子组件130配合。

这样，在转子铁芯141相对于外侧定子组件120与内侧定子组件130转动时，其上的两路转子磁路将分别同时与外侧定子组件120和内侧定子组件130配合。

为了能够使得转子铁芯141可转动的同轴安置在外侧定子组件120中，且便于内侧定子组件130同轴的安置在转子铁芯141中，本实例将转子铁芯141安插在转轴组件144上，由转轴组件144带动转子铁芯141转动。

参见图2，本实例中的转轴组件144主要由转轴144a和设置在转轴144a上安置座144b组成。

这里的转轴144a作为动力输出部件，具体构成可根据实际需求而定，此处不加以限定。

设置在转轴144a上的安置座144b，用于同轴安置转子铁芯141。该安置座144b包括圆形底座144c和若干安插件144d，该圆形底座144c大小优选对应于转子铁芯141，同时同轴设置在转轴144a上。

若干安插件144d则优选沿圆形底座144c的圆周方向依次垂直设置在圆形底座144c上，以用于安插固定转子铁芯141，同时若干沿圆周方向分布的安插件144d之间形成与定转子铁芯141上容纳腔141a相配合的安置区。

与之配合的，本实例在定转子铁芯141的上对应的设置有若干的固定安插孔141b。

这样设置有两组磁钢的定转子铁芯141通过其上的若干的固定安插孔141b直接固定安插在转轴组件144上沿周周分布的若干安插件144d上，从而实现定转子铁芯141与转轴组件144上同轴安装，并且形成用于安置内侧定子组件130的容纳腔。

作为举例，转轴组件144在具体实施时，安插件144d优选为圆弧板状态，若干圆弧板状态的安插件144d呈一圆周垂直分布在圆形底座144c上；与之配合的定转子铁芯141上的固定安插孔141b为圆弧形。

另外，对于安插件144d的具体数量，大小等，可根据实际需求而定。

再者，对于整个转轴组件144的构成方案除了这里给出的具体方案外，其他能够实现对设置有两组磁钢的定转子铁芯141进行有效安置的，在本实例中也适用。

如图2所示，本实例中的设置有两组磁钢的定转子铁芯141在同轴装配到转轴组件144形成相应的轴与转子铁芯装配体。该装配体可通过相应的转轴144a可转动的安置在固定设置在机壳113上的外侧定子组件120中，其中转轴144a的一端穿过前端盖111，另一端则可设置相应的轴承，以实现可转动的安置在后端盖112上中(参见图4)。

参见图3，其所示为本实例中内侧定子组件的组成示例图。

由图可知，内侧定子组件130整体与转子组件140上的容纳腔141a相配合，并可相对于转子组件140固定分布在容纳腔141a内，并与转子组件140上的第二转子磁路配合。

作为举例，在具体实现时，本内侧定子组件130同轴的固定安置在电机机壳110的后端盖112的内侧面上，在后端盖112与机壳113进行组合时，其上的内侧定子组件130能够正好的安插在转子组件140上的容纳腔141a中，并与转子组件140上的第二转子磁路配合。

作为举例，本内侧定子组件130主要由内侧定子铁芯131和设置在内侧定子铁芯131上的若干内侧绕线132配合构成。

为了能够稳定的固定设置在后端盖112上，并且在装配到转子组件140上的容纳腔141a中时能够有效的与转子组件140上的第二转子磁路配合。本实例中的内侧定子铁芯131包括圆环形轭部131b以及若干齿部131c，针对该内侧定子铁芯131需要内置安装于转子组件140中，本实例创新的将若干齿部131c设置在圆环形轭部131b的外侧面上，若干齿部131c沿圆环形轭部131b外侧面等距分布，从而形成若干分布在圆环形轭部131b外侧的定子槽。

如此的定子铁芯通过其环形轭部131b上的内圆周固定在后端盖的伸出部位上，环形轭部131b外圆周上均布的定子槽，绕组就安放在定子槽内部。如此既能够稳定的装配到转子组件140上的容纳腔141a中，由于该定子铁芯的绕组通过分布在环形轭部131b外圆周上的齿部和定子槽，依次分布在环形轭部131b的外圆周上，这样能够同时有效的与转子组件140上的第二转子磁路配合。

针对该内侧定子铁芯131，若干内侧绕线132依次绕设在内侧定子铁芯131上，由此形成相应的内侧定子组件130。这里内侧绕线132的构成方案可根据实际需求而定，此处不加以限定。如可采用现有稳定可靠的设置方案。

为了配合上述的内侧定子组件130，本实例中后端盖112的中心部位设置有安装轴112a，用于同轴安置内侧定子铁芯131，从而实现同轴固定安装内侧定子组件130。另外，进一步在安装轴112a上设置同轴的转轴安置槽112b，以用于与转子组件140上的转轴144a配合。

另外，为了能够使得本内侧定子组件130稳定可靠性的安置在后端盖112上的安装轴112a上，本实例在内侧定子组件130与后端盖112上的安装轴112a之间进一步设置有固定限位结构，使得内侧定子组件130无法相对于后端盖112上的安装轴112a进行轴向转动。

这里的固定限位结构的构成方案可根据实际需求而定，此处不加以限定。

作为举例，该固定限位结构由设置在内侧定子铁芯131内侧壁上的至少一个限位槽131a，以及对应设置在后端盖112上的安装轴112a上的至少一个限位凸块(图中未示出)相互配合构成。这里对限位槽131a、以及限位凸块的构成方案不加限定，可根据实际需求而定。

这样本内侧定子组件130通过其上的内侧定子铁芯131安插固定在后端盖112上的安装轴112a上时，内侧定子铁芯131上的至少一个限位槽131a与安装轴112a上的至少一个限位凸块镶嵌配合，对两者之间的相对轴向转动进行限位(如图3所示)。

作为另外一种替换方案，可将限位槽设置在安装轴112a上，而将限位凸块设置在内侧定子铁芯131内侧壁上，由此来实现对内侧定子组件130与后端盖112上安装轴112a之间的轴向限位固定。

基于上述的设计方案，进一步参见附图4，本实例将外侧定子组件120、共用转子组件140以及内侧定子组件130依次同轴嵌套的设置电机壳体110内形成具有两个定子和一个共用转子的电机100。

作为举例，本电机100的进行组合装配时，将本实例中的外侧定子组件120同轴的固定装配到机壳113中，并将装配有外侧定子组件120的机壳113的前端与前端盖111进行装配。

再者，组装转子组件140，将内外侧分别设置两组磁钢142、143的转子铁芯141固定设置在转轴组件144上(如上所述)，并在转轴组件144的内侧端设置相应的轴承145。将内侧定子组件130固定安置在后端盖112内侧面上。

接着，将装配有轴承145的转子组件140可转动的装配在安装由内侧定子组件130的后端盖112上，使得后端盖112上的内侧定子组件130正好同轴安插在转子组件140上的容纳腔141a中，即转子组件140通过其上的容纳腔141a可转动的同轴罩设在内侧定子组件130上，转子组件140可相对于内侧定子组件130进行转动。

最后，将转子组件140、内侧定子组件130以及后端盖112的装配体整体从机壳113的后端插入，安插在装配有外侧定子组件120的机壳113中。由于转子组件140、内侧定子组件130以及后端盖112都是同轴设置，这样转子组件140这同轴的安置在机壳113内的外侧定子组件120中，并可相对于外侧定子组件120进行转动。此时，转子组件140上转轴从前端盖111中伸出，而后端盖112与机壳113装配，形成最终的电机整机装配体。

另外，另外根据需要可以从后端盖112上引出相应的电线150，以实现对电机的控制。

参见图5，由此形成的电机100中，通过同轴设置的外侧定子组件120、内侧定子组件130共用一组同轴设置在两者之间的共用转子组件140，而共用转子组件140上通过外侧和内侧设置的两组磁钢142、143形成两路不耦合的磁路，且这两路不耦合的磁路，在共用转子组件140相对于外侧定子组件120和内侧定子组件130转动时，将同步与外侧定子组件120和内侧定子组件130感应配合。

由上可知，本实例所形成的电机100中通过2个定子组件和1个共用转子组件配合，有效电机的功率密度和转矩密度。转子组件中的转子铁芯共用，其上设置的两组磁钢在转子铁芯的内侧和外侧形成分开的转子磁路，两路转子磁路互不影响，并在转子铁芯转动时，能够同步与2个定子组件配合。

这样本实例在具体应用时，通过控制电机100中2个定子组件上的两套绕组的导通方式来实现控制电机输出不同的特性。

1)当需要输出很大力矩和功率时，同时给电机100中外侧定子组件120和内侧定子组件130上的两套绕组通电，两侧都作为电动机，提高电机输出力矩和功率。

该方式下，两侧定子根据相位同时对绕组进行通电，相当于2个分布的电机同时将力作用在一个输出轴上，加大了电机的力矩密度和功率密度。

2)当需要较小力矩和功率时，可以根据需要给电机中外侧定子组件120中的绕组供电或者内侧定子组件130上的绕组供电，其中，不供电的另一侧定子组件可以不接通电路或者作为发电机给相应设备上的电源充电。

该方式下，一侧定子通电保证所需的小的力矩和功率，另一侧定子可以将绕组端断开不运行；或者将另一侧连接到电源端作为发电机给电源充电。

3)当电机运行时所在设备遇到情况需要紧急制动，可以同时将两侧定子变电动机模式为发电机模式，即使得电机100中外侧定子组件120和内侧定子组件130上的两套绕组都接入到电源设备，由此加大电机的制动力矩，快速降低电机运行速度至零速。

该方式下，紧急制动时，两侧绕组接通到电源设备上，作为发电机使用，从而加大电机制动力矩达到快速降低转速的目的。

实例二

本实例给出另一种内部集成两组定子组件与一个共用转子组件的电机方案。由此实现在一定的电机体积内有效的提高电机的输出功率和转矩，即本方案相对于常规电机来说能够在不增加电机体积的情况下，有效的提高电机的输出功率和转矩，从而能够提高电机所在设备的输出能量。

参见图9和图10，本实例给出的电机100在组成结构上主要包括电机壳体110和同轴设置在电机壳体110内的两组定子组件120、130与一组共用转子组件140配合构成。

本实例中电机壳体110的构成方案与实例1中的构成方案相同，具体参见实例1。

参见图6，其所示为本实例中外侧定子组件120的组成示例方案。本实例中外侧定子组件120的构成方案与实例1中相同，具体可参见实例1，此处不加以赘述。

参见图8，其所示为本实例中内侧定子组件130的组成示例方案。本实例中内侧定子组件130的构成方案与实例1中相同，具体可参见实例1，此处不加以赘述。

参见图7本实例中转子组件140主要由两组磁钢146、147以及转轴组件148配合构成，这里的两组磁钢146、147分别由Halbach永磁体构成，而转轴组件148上具有相应的磁钢安置部，所述两组分别由Halbach永磁体构成的磁钢146、147分别设置转轴组件148上磁钢安置部上，以形成两路不耦合的转子磁路，以用于与同轴设置的外侧定子组件120和内侧定子组件130配合。

本实例中采用Halbach永磁体来形成相应的磁钢，能够实现不采用转子铁芯，而是直接在转轴上加工出磁钢粘接安置部，将由Halbach永磁体形成的磁钢直接设置在磁钢粘接安置部上。这样能够通过节省转子铁芯，减小了电机的重量，而且加之Halbach的聚磁效应，从而进一步地提高电机的功率密度和转矩密度。

具体的，如图7所示，本实例中的转子组件140上的转轴组件148主要由转轴148a和同轴设置在转轴148a上磁钢安置部148b组成。

这里的转轴148a作为动力输出部件，具体构成可根据实际需求而定，此处不加以限定。

设置在转轴148a上的磁钢安置部148b，用于直接安置两组磁钢146、147。该磁钢安置部148b包括圆形底座148c，以及两个安装部148d、148e。

这里的圆形底座148c大小可根据实际设计而定，并同轴设置在转轴144a上。

这里的第一安装部148d和第二安装部148e都为圆筒状态，两者同轴的设置在圆形底座148c上。

圆筒状的第一安装部148d的外侧壁用于设置第一组由Halbach永磁体构成的磁钢146。具体的，第一组磁钢146沿圆筒的第一安装部148d的外侧壁周向依次布置，这样将沿第一安装部148d外侧形成向外第一转子磁路，该第一转子磁路将与外侧定子组件120配合。

圆筒状的第二安装部148e同轴设置在圆筒的第一安装部148d内，其内侧壁用于设置第二组由Halbach永磁体构成的磁钢147。第二组磁钢147沿圆筒的第二安装部148e的内侧壁周向依次布置，这样将沿第二安装部148e内侧形成向内第二转子磁路，该第二转子磁路将与内侧定子组件130配合。

如此，分布在第一安装部148d的外侧壁上的第一组磁钢146，以及分布在第二安装部148e内侧壁上的第二组磁钢147之间，通过第一安装部148d与第二安装部148e之间的环形槽隔开，从而使得第一组磁钢146所形成的第一转子磁路和第二组磁钢147形成的第二转子磁路相互隔开，从而能够形成两路不耦合的转子磁路。

本实例中第一组磁钢146与第二组磁钢147的充磁方式可采用平行或者径向充磁，同时第一组磁钢146与第二组磁钢147上的磁钢优选极对数、极弧系数一样，安装时内外侧对应的磁极优选相同，由此进一步配合中间的圆环形间距这样可以避免两侧的磁路短路。

由此构成的转子组件140中，第二安装部148e内侧由第二组磁钢147环抱的圆形空腔148f，将作为容纳腔用于同轴安置内侧定子组件130，其大小与内侧定子组件130相对应。

由此形成的转子组件140整体结构与固定安置在机壳中的外侧定子组件120上的内腔配合，可同轴的安置在外侧定子组件120上内腔中，并可相对于外侧定子组件120进行转动。其上的容纳腔可容内侧定子组件130同轴安置在其中。由此，该转子组件140可转动的同轴设置在外侧定子组件120与内侧定子组件130之间，在转子组件140相对于外侧定子组件120与内侧定子组件130转动时，其上的两路转子磁路将分别同时与外侧定子组件120和内侧定子组件130配合。

参见图9和图10，本实例将外侧定子组件120、共用转子组件140以及内侧定子组件130依次同轴嵌套的设置电机壳体110内形成具有两个定子和一个共用转子的电机100。具体的装配过程同实例1，此处不加以赘述。

并且由此形成的电机100中，通过同轴设置的外侧定子组件120、内侧定子组件130共用一组同轴设置在两者之间的共用转子组件140，而共用转子组件140上通过外侧和内侧设置的两组磁钢146、147形成两路不耦合的磁路，且这两路不耦合的磁路，在共用转子组件140相对于外侧定子组件120和内侧定子组件130转动时，将同步与外侧定子组件120和内侧定子组件130感应配合。

另外，本实例所形成的电机100，可通过控制电机100中2个定子组件上的两套绕组的导通方式来实现控制电机输出不同的特性。

1)当需要输出很大力矩和功率时，同时给电机100中外侧定子组件120和内侧定子组件130上的两套绕组通电，两侧都作为电动机，提高电机输出力矩和功率。

2)当需要较小力矩和功率时，可以根据需要给电机中外侧定子组件120中的绕组供电或者内侧定子组件130上的绕组供电，其中，不供电的另一侧定子组件可以不接通电路或者作为发电机给相应设备上的电源充电。

3)当电机运行时所在设备遇到情况需要紧急制动，可以同时将两侧定子变电动机模式为发电机模式，即使得电机100中外侧定子组件120和内侧定子组件130上的两套绕组都不通电，由此加速电机的制动力矩，快速降低电机运行速度至零速。

由上实例可知，本实用新型给出的电机方案通过在电机内部集成2个定子和1个共用转子；在具体用时，可通过上层系统的控制，使得电机内的2个定子与共用转子配合都作为电动机，可以加大电机输出功率和扭矩，提高电机所在设备的输出能量；根据需要也可以一侧作为电动机，另一侧作为发电机，在必要的时候作为电源的一种补充；另外，电机运行在遇到紧急情况时，可以将两侧都作为发电机的，这样可通过多发电增加电机的制动转矩而快速降低转速来作为紧急制动的一种手段。

本实用新型给出的电机方案，其可结合永磁体的Halbach充磁技术，连转子的轭部都可以省掉，只需要磁钢的支撑结构，这样又可以更多的减小电机的重量，更多的提高电机的功率密度和力矩密度。

本实用新型给出的电机方案中，其外侧定子组件外侧的机壳和内侧定子组件内部的固定管道可以结合冷却油形成散热结构，再提高电机的散热能力，可以进一步提高电机的功率密度和力矩密度。作为举例，在机壳中间和内侧定子内的后端盖凸出部分中间开有轴向螺旋状的油槽，供油流过进行冷却。

本实用新型给出的电机方案可以用于各种飞行器(如火箭、飞艇、无人机等)，也可以应用于要求有较高电机功率密度和力矩密度的新能源汽车和一些特种设备中。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，具有两个定子组件和一个转子组件，所述两个定子组件之间同轴设置，所述转子组件上具有两路不耦合的转子磁路，所述转子组件位于两个定子组件之间，并可相对于两个定子组件转动，所述转子组件上的两路不耦合的转子磁路分别与两个定子组件配合。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯和设置在定子铁芯上绕线。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，位于外侧的定子组件与电机机壳固定设置。

4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，位于内侧的定子组件与电机的端盖固定设置。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述位于内侧的定子组件包括圆环形轭部以及若干齿部，若干齿部设置在圆环形轭部的外侧面上。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子组件包括转子铁芯、两组磁钢以及转轴组件，所述转子铁芯设置在转轴组件，所述两组磁钢分别设置转子铁芯上，以形成两路不耦合的转子磁路。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯上具有容纳位于内侧的定子组件的容纳腔，所述转子铁芯的外侧面上设置有一组磁钢，所述转子铁芯的容纳腔的内壁上设置有另一组磁钢。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子组件包括两组磁钢以及转轴组件，所述两组磁钢分别由Halbach永磁体构成，所述转轴组件上具有磁钢安置部，所述两组磁钢分别设置在转轴组件上的磁钢安置部上，以形成两路不耦合的转子磁路。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转轴组件上的磁钢安置部具有容纳位于内侧的定子组件的容纳腔；所述一组磁钢依次相连的设置在磁钢安置部的外侧面上，另一组磁钢依次相连的设置在磁钢安置部上容纳腔的内壁上。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机中的机壳和位于内侧的定子组件内的固定管道配合冷却油形成散热结构。

Images