CN212114973U - 高效多功能电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，具体的说是一种高效多功能电机。本实用新型包括第一电机转轴、第二电机转轴、电机外壳、电机定子、第一电机转子、第二电机转子、第一电机转轴侧外盖、第二电机转轴侧外盖、固定钢丝、第一转轴固定槽和第二转轴固定槽。本实用新型可以根据不同的应用场合及应用要求，以及性能、功能的要求，适合不同的状态，提高了电机的稳定性，保证了电机的适应能力，减少了电机的体积；放弃了极靴的模式，简化了结构，方便了绕线。本实用新型集成了多种工作模式，每种模式可以使用不同的工作场合，同时方便操作，提高了电机的实用性，增加了电机的功能，保证了电机的利用率。

Description

高效多功能电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体的说是一种高效多功能电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。电机一般由定子、转子、磁钢、转轴等重要元件组成，根据绕线形式的不同，分为两种电机：分布绕线电机和集中绕线电机。

电机主要是给设备提供动力、转速等。随着智能技术的发展，几乎可以动的地方都要用到电机，而不同的场合对电机的性能需要不同，对电机的结构也不同；随着兼容性的越来越高对电机的绕线、冗余、使用模式、应用场合以及兼容性也提出了更高的要求。然而，现有的电机都是分布式绕线和集中绕线分开进行的，同时现有的电机虽然存在双转子的模式，但是一般是一个转子在磁场下运动，而另一个转子在根据联轴器相对转动，或者增加磁调速器。现有的电机冗余，都是按照一种模式下进行绕线冗余，不适合所有场合，没有选择性，兼容性低，增加了研发的难度，降低了研发产品测试的效率，且结构复杂，可操作性低。而且现有的电机中，分布式绕线需要极靴的存在，增加了结构的复杂度和绕线的难度，越来越不适应发展要求。因此，越来越需要研究一种高效多功能电机。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效多功能电机。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种高效多功能电机，包括第一电机转轴、第二电机转轴、电机外壳、电机定子、第一电机转子、第二电机转子、第一电机转轴侧外盖、第二电机转轴侧外盖、固定钢丝、第一转轴固定槽和第二转轴固定槽；

所述电机外壳的内部通过固定钢丝连接第一转轴固定槽和第二电机固定槽，所述第一转轴固定槽和第二电机固定槽位于所述电机外壳的中部；所述电机外壳的一侧连接所述第一电机转轴侧外盖，另一侧连接所述第二电机转轴侧外盖；所述第一转轴固定槽连接第一电机转轴的一端，所述第一电机转轴的另一端延伸至所述第一电机转轴侧外盖的另一侧，并连接所述第一电机转轴侧外盖；所述第二转轴固定槽连接第二电机转轴的一端，所述第二电机转轴的另一端延伸至所述第二电机转轴侧外盖的另一侧；

所述电机外壳的内壁连接所述电机定子，所述第一电机转轴在所述第一转轴固定槽和第一电机转轴侧外盖之间连接第一电机转子，所述第二电机转轴在所述第二转轴固定槽和第二电机转轴侧外盖之间连接第二电机转子；所述电机定子轴向覆盖所述第一电机转子和第二电机转子。

所述电机外壳的内部设置固定环，所述固定环连接所述固定钢丝。

所述电机外壳的外部设有散热片，两侧分别设有固定孔，分别用于连接第一电机转轴侧外盖和第二电机转轴侧外盖。

所述电机定子包短于所述第二定子铁芯，所述第一定子铁芯均匀分布排列在所述电机外壳的内壁上，所述第二定子铁芯均匀穿插在所述第一定子铁芯中。

所述第一定子铁芯包括第一定子铁芯绕组和铁芯极靴，所述铁芯极靴设置于所述第一定子铁芯的头部。

所述第二定子铁芯包括第二定子铁芯绕组和防滑装置，所述第二定子铁芯绕组均缠绕在所述防滑装置的两侧。

所述第一电机转轴在所述电机外壳外侧的一端设有多个转轴凸口；所述第二电机转轴在所述电机外壳外侧的一端设有一个或多个转轴凸口和一个或多个转轴槽口。

所述第一电机转子包括第一转子磁钢，所述第二电机转子包括第二转子磁钢；

所述第一转子磁钢采用齿形对插形状，所述第二转子磁钢采用三角形对插形状；或，所述第一转子磁钢采用三角形对插形状，所述第二转子磁钢采用齿形对插形状。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型可以根据不同的应用场合及应用要求，以及性能、功能的要求，适合不同的状态，提高了电机的稳定性，保证了电机的适应能力，减少了电机的体积；放弃了极靴的模式，简化了结构，方便了绕线。

2、本实用新型集成了多种工作模式，每种模式可以使用不同的工作场合，同时方便操作，提高了电机的实用性，增加了电机的功能，保证了电机的利用率。

3、本实用新型增加了双绕线冗余的模式，同时把分布式绕线和集中绕线有效的结合在一起，保证了电机的冗余，提高了电机的可靠性，增加了可实用性能，减少了电机的体积，提高了槽满率。

4、本实用新型采用的双绕线冗余的模式，集成了两种绕线模式，有利于提升电机的性能，保证了电机的稳定性，两种绕线模式相互互补操作，提升了电机的可靠性。

5、本实用新型采用新型的定子结构，减少了电机的漏磁，提高了电机的槽满率，提高了电机的效率，提高了电机的磁密度。

6、本实用新型采用了新型的定子结构，减少了极靴的使用，增加了新的防滑措施，有利于电机的绕线，简化了定子的结构，提高了可操作性，减少了绕线难度。

7、本实用新型采用了双转子的结构模式，提高了电机的功能选择特性，保证了电机在不同场合的应用，增加了电机的通用性。

8、本实用新型采用了双转子的结构模式，转子的磁钢采用了不同的结构，以及极对数，降低了电机的转子加工的难度，保证了安装的方便，防止了使用错误，提高了安全性，增加了电机应用范围，提高了电机的性能指标。

9、本实用新型采用了特殊的转子结构，保证了分布式绕线和集中绕线相结合的可实现性，增强了转子的固定性能，提高了电机的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电机的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电机的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例的第一电机转轴的侧切面图；

图4为本实用新型实施例的第二电机转轴的侧切面图；

图5为本实用新型实施例的电机的轴向结构示意图；

图6为本实用新型实施例的转子磁钢示意图。

其中，1为第一电机转轴，2为第二电机转轴，3为电机外壳，4为转轴凸口，5为转轴槽口，6为电机定子，7为第一电机转子，8为第二电机转子，9为第一电机转轴侧外盖，10为第二电机转轴侧外盖，11为固定钢丝，12为第一转轴固定槽，13为第二转轴固定槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

一种高效多功能电机，如图1-2所示，包括第一电机转轴1、第二电机转轴2、电机外壳3、转轴凸口4、转轴槽口5、电机定子6、第一电机转子7、第二电机转子8、第一电机转轴侧外盖9、第二电机转轴侧外盖10、固定钢丝11、第一转轴固定槽12和第二转轴固定槽13。第一电机转轴1和第二电机转轴2用于与其他设备相连，保证了电机的力矩，转速能够传递给其他设备。

如图1-4所示，第一电机转轴1与转轴凸口4相连；同时与第一电机转子7相连；第二电机转轴2与转轴凸口4以及转轴槽口5相连；同时与第二电机转子8相连；电机外壳3与第一电机转轴侧外盖9以及第二电机转轴侧外盖10相连，同时与电机定子6相连；电机外壳3同时与固定钢丝11相连。

第一电机转轴1和第二电机转轴2，第一电机转轴1主要是包含2个或者多个(视电机的连接情况而定)转轴凸口4，第二电机转轴2主要包含转轴凸口4以及转轴槽口5，转轴槽口5是必须存在的，为了区分两侧电机的转轴，但是转轴槽口5和转轴凸口4的数目根据电机的连接情况而定。转轴主要是通过固定的模具制作而成，然后在进行磨洗、磨削等制作成需要的光滑的物体，其主要作用是用于与其他设备相连，保证了电机的力矩，转速能够传递给其他设备。

电机外壳3如图5所示，电机外壳3主要包含散热片3-1和固定孔3-2，电机外壳3主要是用铝材料，根据模具制作，最后再经过打磨用于电机。此电机外壳3在设计时需要对内部中间壳体处增加固定环，用于固定钢丝11的连接，其主要的作用包括：(1)支持并将整体结构，固定转子，定子，转轴，钢丝，使其联系在一起；(2)安全地隔离这些内部部件，使其不受人类干扰或潜在的破坏环境的影响，减少可能损害工作部件的湿气、污垢或其他污染物的进入；(3)散热。散热表面或冷却空气流动路径需要安装在任何外壳内，以便可以带走内部损耗产生的热量，使绕组在其额定温度范围内运行。

转轴凸口4以及转轴槽口5和电机的转轴一起铸造、打磨而成。主要是分别在第一电机转轴1和第二电机转轴2上进行凸口或者开槽加工，主要的作用是区分不同转子具有不同的连接结构，方便操作人员识别，保证了在不同场合的连接；增加了电机使用方式，提高了电机的通用性。

电机定子6采用了两种定子铁芯结构混合的方式，主要的作用是固定绕组，保证绕组的绕线方便性，同时定子采取了轴向覆盖两个转子的结构，保证了电机的磁密度，减少了电机的漏磁，提高了电机的效率。减少了电机的体积。

如图3-4所示，电机定子6包含第一定子铁芯6-1和第二定子铁芯6-2。第一定子铁芯6-1包含第一定子铁芯绕组6-1-1和铁芯极靴6-1-2。第二定子铁芯6-2包含第二定子铁芯绕组6-2-1和防滑装置6-2-2。

所述的两种定子铁芯结构混合，第一定子铁芯6-1以多个数量的形式均分排列在一起，具体的数量由电机的槽极对数决定，然后增加一个第二定子铁芯6-2，以此种模式排列构成整个电机的定子。第一定子铁芯6-1主要是进行集中式绕线，第二定子铁芯6-2主要用于分布式绕线。第一定子铁芯6-1上带有小的极靴，这样设计可以充分的利用第一定子铁芯6-1短小的特点，利用槽的绕线面积，增加磁密度。而第二定子铁芯6-2设计为长形结构，每个铁芯上都有防滑装置，绕线时把线均匀缠绕在防滑装置的两侧，由于第二定子铁芯6-2比第一定子铁芯6-1长，所以也有效了利用了绕线空间，提高了槽满率，增加磁密度，降低了绕线的复杂度，有利于电机的散热和性能。

第一定子铁芯6-1与第二定子铁芯6-2组成的定子的面积需要覆盖两个转子的面积，保证磁场了有效接触，有利于电机的输出，提高电机的稳定性。

第一电机转子7和第二电机转子8，两个转子采用了不同的磁钢形式，采用了不同的极对数，其主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割：进而产生(输出)电流，保证了电流的输出稳定性，提高了电机的适用性。降低了电机的转子加工的难度，保证了安装的方便，增加了电机应用范围，提高了电机的性能指标。

如图3、4、6所示，转子主要包含第一转子磁钢7-1以及第二转子磁钢8-1。第一转子磁钢7-1以及第二转子磁钢8-1主要包含标号为8-1-1/7-1-1的磁钢形状以及标号为8-1-2/7-1-2的磁钢形状。一般磁钢主要是经过制粉－混合－模压－烧结－精加工－充磁而成。标号为8-1-1/7-1-1的为齿形对插形状，标号为8-1-2/7-1-2的为三角形对插形状。两种磁钢形状的设计保证了工人操作方便，提高了磁钢本体的安装效率，同时防止了磁钢安装的错误。安装时选择标号为8-1-1/7-1-1的磁钢形状以及标号为8-1-2/7-1-2的磁钢形状，其中一种作为N极，另一种做S极，N极和S级交替排列、黏贴。同时根据极对数的不同，选择不同数量的磁钢数量，保证电机的性能。

第一电机转轴侧外盖9和第二电机转轴侧外盖10，主要是通过模具铸造而成，通过打磨，使其变成需要的形状，其主要的作用是：(1)分别固定第一电机转轴1和第二电机转轴2；(2)增加了电机的结构上的刚性，有利于适用震荡，摔等力学环境；(3)向外传递内部的热量，保证电机的温度；(4)防止外部物质进入电机。

固定钢丝11需要做成绝缘屏蔽的外层，防止电磁扰动。主要是连接电机外壳3和第一转轴固定槽12以及第二转轴固定槽13，主要用于固定第一电机转轴1和第二电机转轴2，增加了电机整体结构的刚性，稳定了转轴，方便转子的旋转，减少了转子的相互干扰，减小了电机整体的体积，保证了转子可以正常旋转。

所述的电机制作方式大致步骤如下:

(1)加工铸造外壳，把电机外壳3的安装孔、固定孔3-2和散热片3-1按照要求制作出来；

(2)加工转轴，按照要求加工出转轴凸口4和转轴槽口5，作为设备的连接；

(3)加工电机定子6、电机转子7、8和转子磁钢7-1、8-1；

(4)电机定子6按照要求进行分布式和集中式两种绕线，转子进行绕线。选择一种形状的磁钢做N极，另一种形状的磁钢做S极，贴在电机转子7、8上；

(5)将第一电机转轴1、第二电机转轴2、电机定子6、电机转子7、8，以及电机外壳3，进行组装，最后用外盖9、10密封。

所述的电机工作模式以下几种：

(1)单独工作模式：第一电机转轴1和第二电机转轴2进行单独连接，可以由分布式绕线接电，也可是集中式绕线接电，进行工作；

(2)冗余工作模式：两种绕线作为冗余的控制模式，转子可以采用电机的任意一个转子；

(3)并联工作模式：两个电机转子同时工作，分布式绕线和集中绕线单独使用；

(4)串联工作模式：分布式绕线和集中绕线的引出线进行外侧连接，最后一段接入设备中，进行串联工作模式。

Claims (8)

1.一种高效多功能电机，其特征在于，包括第一电机转轴、第二电机转轴、电机外壳、电机定子、第一电机转子、第二电机转子、第一电机转轴侧外盖、第二电机转轴侧外盖、固定钢丝、第一转轴固定槽和第二转轴固定槽；

所述电机外壳的内部通过固定钢丝连接第一转轴固定槽和第二电机固定槽，所述第一转轴固定槽和第二电机固定槽位于所述电机外壳的中部；所述电机外壳的一侧连接所述第一电机转轴侧外盖，另一侧连接所述第二电机转轴侧外盖；所述第一转轴固定槽连接第一电机转轴的一端，所述第一电机转轴的另一端延伸至所述第一电机转轴侧外盖的另一侧，并连接所述第一电机转轴侧外盖；所述第二转轴固定槽连接第二电机转轴的一端，所述第二电机转轴的另一端延伸至所述第二电机转轴侧外盖的另一侧；

所述电机外壳的内壁连接所述电机定子，所述第一电机转轴在所述第一转轴固定槽和第一电机转轴侧外盖之间连接第一电机转子，所述第二电机转轴在所述第二转轴固定槽和第二电机转轴侧外盖之间连接第二电机转子；所述电机定子轴向覆盖所述第一电机转子和第二电机转子。

2.根据权利要求1所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述电机外壳的内部设置固定环，所述固定环连接所述固定钢丝。

3.根据权利要求1所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述电机外壳的外部设有散热片，两侧分别设有固定孔，分别用于连接第一电机转轴侧外盖和第二电机转轴侧外盖。

4.根据权利要求1所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述电机定子包括多个第一定子铁芯和多个第二定子铁芯，所述第一定子铁芯短于所述第二定子铁芯，所述第一定子铁芯均匀分布排列在所述电机外壳的内壁上，所述第二定子铁芯均匀穿插在所述第一定子铁芯中。

5.根据权利要求4所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述第一定子铁芯包括第一定子铁芯绕组和铁芯极靴，所述铁芯极靴设置于所述第一定子铁芯的头部。

6.根据权利要求4所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述第二定子铁芯包括第二定子铁芯绕组和防滑装置，所述第二定子铁芯绕组均缠绕在所述防滑装置的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述第一电机转轴在所述电机外壳外侧的一端设有多个转轴凸口；所述第二电机转轴在所述电机外壳外侧的一端设有一个或多个转轴凸口和一个或多个转轴槽口。

8.根据权利要求1所述的一种高效多功能电机，其特征在于，所述第一电机转子包括第一转子磁钢，所述第二电机转子包括第二转子磁钢；

所述第一转子磁钢采用齿形对插形状，所述第二转子磁钢采用三角形对插形状；或，所述第一转子磁钢采用三角形对插形状，所述第二转子磁钢采用齿形对插形状。

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