專利名稱：同軸內(nèi)外線圈電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及同軸內(nèi)外線圈電動機。
背景技術(shù)：
電動機(又稱馬達(dá))的種類繁多，如果按工作電源分類，可分 為直流電動機和交流電動機；按結(jié)構(gòu)及工作原理分類，可分為異步 電動機和同步電動機，其中同步電動機還可分為永磁同步電動機、
磁阻同步電動機和磁滯同步電動機；按起動與運行方式分類，可分 為電容起動式電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式電動機和分相式電動機；按 用途分類，可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機；按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分 類，可分為籠型感應(yīng)電動機和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機；按運轉(zhuǎn)速度分 類，可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。
電動機是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備。在機械、冶金、石油、 電動車、煤炭、化學(xué)、航空、交通、農(nóng)業(yè)以及其他各種工業(yè)中，電 動機被廣泛地應(yīng)用著。隨著工業(yè)自動化程度不斷提高，需要采用各 種各樣的控制電動機作為自動化系統(tǒng)的元件，人造衛(wèi)星的自動控制 系統(tǒng)中，電動機也是不可缺少的。此外在國防、文教、醫(yī)療及日常 生活中電動機也愈來愈廣泛地應(yīng)用起來。
一般電動機主要由兩部分組成固定部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分 稱為轉(zhuǎn)子。電動機的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電路歐姆定律、和電磁力定律等基礎(chǔ)上的。當(dāng)磁極沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，磁 極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。電動勢的方向 由右手定則來確定。因為運動是相對的，假如磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條 沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動勢來。在電動勢 的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場相 互作用,而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。 由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來
現(xiàn)有的一種電動機，其定子為繞組線圈，轉(zhuǎn)子為永磁體。勵磁 由轉(zhuǎn)子永磁體提供，定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。電樞磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢共同 作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。如果兩個磁場始終垂直，則產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為 最大。由于轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的，其磁場方向也是旋轉(zhuǎn)的，因此必須通過 控制定子的通電順序來改變定子磁場使其與轉(zhuǎn)子磁場基本垂直，從 而使得轉(zhuǎn)子獲得連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動。然而這種永磁電動機，其只采用 --組定子線圈與轉(zhuǎn)子永磁體的外側(cè)磁場相互作用，沒有利用轉(zhuǎn)子永 磁體的內(nèi)側(cè)磁場，因此，輸出的轉(zhuǎn)矩不夠大，節(jié)能效果不夠理想， 限制了應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供同軸內(nèi)外線圈電 動機，這種電動機輸出的轉(zhuǎn)矩較大，節(jié)能效果較理想，應(yīng)用范圍較 廣。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)同軸內(nèi)外線 圈電動機，它包括主軸和馬達(dá)，所述馬達(dá)包括外殼、永久磁鐵轉(zhuǎn)子，以及極性相反并設(shè)有鋼硅片的外定子線圈和內(nèi)定子線圈；外定子線 圈設(shè)置在外殼內(nèi)壁槽內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子穿設(shè)于外定子線圈，內(nèi)定子 線圈同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子內(nèi)壁內(nèi)；所述主軸穿設(shè)于內(nèi)定子線圈， 主軸兩端通過軸承與外殼連接，且主軸與永久磁鐵轉(zhuǎn)子固定連接。
所述外定子線圈的鋼硅片與內(nèi)定子線圈的鋼硅片相互錯位或同 位設(shè)置。
所述外殼包括左外殼和右外殼，所述外定子線圈包括左端外定 子線圈和右端外定子線圈，所述內(nèi)定子線圈包括左端內(nèi)定子線圈和 右端內(nèi)定子線圈；所述左端外定子線圈設(shè)置在左外殼內(nèi)壁槽內(nèi)，右 左端外定子線圈設(shè)置在右外殼內(nèi)壁槽內(nèi)；永久磁鐵轉(zhuǎn)子左端穿設(shè)于 左端外定子線圈，永久磁鐵轉(zhuǎn)子右端穿設(shè)于右端外定子線圈；左端 內(nèi)定子線圈同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子左端內(nèi)壁內(nèi)，右端內(nèi)定子線圈 同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子右端內(nèi)壁內(nèi)；左外殼的左端設(shè)有左端蓋， 右外殼的右端設(shè)有右端蓋，左外殼和右外殼之間連接有外殼連接盤； 所述主軸穿設(shè)于左端內(nèi)定子線圈和右端內(nèi)定子線圈，主軸左端通過 軸承與左端蓋連接，主軸右端通過軸承與右端蓋連接。
所述永久磁鐵轉(zhuǎn)子包括磁鐵固定套、若干左永久磁鐵塊和右永 久磁鐵塊；所述磁鐵固定套與主軸固定連接，若干左永久磁鐵塊設(shè) 置在磁鐵固定套左端并形成容置左端內(nèi)定子線圈的空間，若干右永 久磁鐵塊設(shè)置在磁鐵固定套右端并形成容置右端內(nèi)定子線圈的空 間。
所述永久磁鐵轉(zhuǎn)子還包括磁鐵鎖緊圈.，左永久磁鐵塊和右永久磁鐵塊均通過磁鐵鎖緊圈鎖緊設(shè)置在磁鐵固定套上。
所述左永久磁鐵塊和右永久磁鐵塊對稱設(shè)置或不對稱設(shè)置。 所述左永久磁鐵塊與右永久磁鐵塊的數(shù)量相同且數(shù)量為復(fù)數(shù)。 所述馬達(dá)的數(shù)量為1個。.
所述馬達(dá)的數(shù)量為至少兩個，均同軸設(shè)在主軸上。 所述左外殼的外圓周面和內(nèi)圓周面設(shè)有若干散熱片槽或水冷卻
管；所述右外殼的外圓周面和內(nèi)圓周面設(shè)有若干散熱片槽或水冷卻管。
本發(fā)明有益效果為本發(fā)明包括主軸和馬達(dá)，所述馬達(dá)包括外
殼、永久磁鐵轉(zhuǎn)子，以及極性相反并設(shè)有鋼硅片的外定子線圈和內(nèi) 定子線圈，外定子線圈設(shè)置在外殼內(nèi)壁槽內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子穿設(shè)于 外定子線圈，內(nèi)定子線圈同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子內(nèi)壁內(nèi)，所述主 軸穿設(shè)于內(nèi)定子線圈，主軸兩端通過軸承與外殼連接，且主軸與永
久磁鐵轉(zhuǎn)子固定連接；采用這種結(jié)構(gòu)的電動機，當(dāng)外定子線圈和內(nèi) 定子線圈同時通電時，可將永久磁鐵轉(zhuǎn)子的S-N極發(fā)揮到最大效力， 永久磁鐵轉(zhuǎn)子的外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩面都可發(fā)揮功能，因此，本發(fā)明具有 較大的輸出轉(zhuǎn)矩；本發(fā)明還采用永久磁鐵轉(zhuǎn)子左右兩端各帶內(nèi)外定 子線圈的結(jié)構(gòu)，多個定子線圈同時作用于永久磁鐵轉(zhuǎn)子，使得本發(fā) 明具有較大的輸出轉(zhuǎn)矩，而且還可以根據(jù)需要的輸出轉(zhuǎn)矩，選擇控
制一至多個定子線圈的通電，從而獲得不同的輸出轉(zhuǎn)矩；
而本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子由磁鐵固定套，以及分別設(shè)置在磁鐵 固定套左端和右端的左永久磁鐵塊和右永久磁鐵塊組成，左永久磁鐵塊和右永久磁鐵塊之間可對稱設(shè)置，也可不對稱設(shè)置，這種結(jié)構(gòu) 使得永久磁鐵轉(zhuǎn)子左右兩端可作不同角度的設(shè)置，達(dá)到馬達(dá)轉(zhuǎn)一周 轉(zhuǎn)時沒有死角的特點。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的分解示意圖3為本發(fā)明外殼的分解示意圖4為本發(fā)明的另一分解示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
如圖1至圖4所示，同軸內(nèi)外線圈電動機，它包括主軸1和馬
達(dá)，所述馬達(dá)包括外殼2、永久磁鐵轉(zhuǎn)子3，以及極性相反并設(shè)有鋼 硅片的外定子線圈4和內(nèi)定子線圈5;外定子線圈4設(shè)置在外殼2 內(nèi)壁槽內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子3穿設(shè)于外定子線圈4內(nèi)，內(nèi)定子線圈5 同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子3內(nèi)壁內(nèi)；所述主軸1穿設(shè)于內(nèi)定子線圈5， 主軸1兩端通過軸承與外殼2連接，且主軸1與永久磁鐵轉(zhuǎn)子3固 定連接。所述外定子線圈4的鋼硅片與內(nèi)定子線圈5的鋼硅片相互 錯位或同位設(shè)置；如果采用錯位的結(jié)構(gòu)，可有效增加電動機的扭力， 從而使電動機具有較大的輸出轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明所述同軸內(nèi)外線圈電動機，其馬達(dá)的數(shù)量可以為1個， 也可以為至少兩個，當(dāng)為至少兩個馬達(dá)時，馬達(dá)均同軸設(shè)在主軸1 上。如圖2至圖4所示，為設(shè)置四個馬達(dá)的同軸內(nèi)外線圈電動機。 這種同軸內(nèi)外線圈電動機的外殼2包括左外殼21和右外殼22，所述 外定子線圈4包括左端外定子線圈41和右端外定子線圈42，所述內(nèi) 定子線圈5包括左端內(nèi)定子線圈51和右端內(nèi)定子線圈52;所述左端 外定子線圈41設(shè)置分別在左外殼21內(nèi)壁槽內(nèi)，右左端外定子線圈 42分別設(shè)置在右外殼22內(nèi)壁槽內(nèi)；永久磁鐵轉(zhuǎn)子3左端穿設(shè)于所述 左端外定子線圈41，永久磁鐵轉(zhuǎn)子3右端穿設(shè)于所述右端外定子線 圈42;左端內(nèi)定子線圈51均設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子3左端內(nèi)壁內(nèi)，右 端內(nèi)定子線圈52均設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子3右端內(nèi)壁內(nèi)；左外殼21 和右外殼22之間連接有外殼連接盤9，最左邊的左外殼21的左端設(shè) 有左端蓋71，最右邊的右外殼22的右端設(shè)有右端蓋72;所述主軸1 穿設(shè)于所述左端內(nèi)定子線圈51和右端內(nèi)定子線圈52，主軸1左端通 過軸承與左端蓋71連接，主軸1右端通過軸承與右端蓋72連接。 四個馬達(dá)的八個定子線圈同時作用于永久磁鐵轉(zhuǎn)子3，使得本發(fā)明具 有較大的輸出轉(zhuǎn)矩，而且還可以根據(jù)需要的輸出轉(zhuǎn)矩，選擇控制一 至八個定子線圈的通電，從而獲得不同的輸出轉(zhuǎn)矩及具有省電的效 果。
如圖2至圖4所示，這種設(shè)置四個馬達(dá)的同軸內(nèi)外線圈電動機， 其永久磁鐵轉(zhuǎn)子3包括磁鐵固定套8、若干左永久磁鐵塊31和右永 久磁鐵塊32;所述磁鐵固定套8與主軸1固定連接，若干左永久磁 鐵塊31設(shè)置在磁鐵固定套8左端并形成容置左端內(nèi)定子線圈51的 空間，若干右永久磁鐵塊32設(shè)置在磁鐵固定套51右端并形成容置右端內(nèi)定子線圈52的空間；所述永久磁鐵轉(zhuǎn)子3還包括磁鐵鎖緊圈 6，左永久磁鐵塊31和右永久磁鐵塊32均通過磁鐵鎖緊圈6鎖緊設(shè) 置在磁鐵固定套8上；所述左永久磁鐵塊31和右永久磁鐵塊32對 稱設(shè)置或不對稱設(shè)置；采用這種結(jié)構(gòu)，使得永久磁鐵轉(zhuǎn)子3左右兩 端可作不同角度的磁鐵塊布置，達(dá)到馬達(dá)轉(zhuǎn)一周轉(zhuǎn)時沒有死角的特 點。所述左永久磁鐵塊31與右永久磁鐵塊32的數(shù)量相同且數(shù)量為 復(fù)數(shù)，例如，左永久磁鐵塊31和右永久磁鐵塊32的數(shù)量均可為36 個，分別對稱分布在永久磁鐵轉(zhuǎn)子3兩側(cè)。所述左外殼21的外圓周 面和內(nèi)圓周面設(shè)有若干散熱片槽或水冷卻管，所述右外殼22的外圓 周面和內(nèi)圓周面設(shè)有若干散熱片槽或水冷卻管，這種結(jié)構(gòu)有利于排 出電動機在工作過程中產(chǎn)生的熱量，延長電動機的使用壽命。上述 為設(shè)置四個馬達(dá)的同軸內(nèi)外線圈電動機的結(jié)構(gòu)，其余設(shè)置有至少兩 個馬達(dá)的同軸內(nèi)外線圈電動機的結(jié)構(gòu)原理于此相同。
本發(fā)明所述馬達(dá)的數(shù)量可以為兩個或多個，兩個或多個馬達(dá)分 別同軸設(shè)在主軸1兩端。根據(jù)需要，設(shè)置每個馬達(dá)的永久磁鐵塊數(shù) 量，使得兩個馬達(dá)具有不同的功能。如上述實施例一在啟動時，四 個馬達(dá)的八個定子線圈同時工作，提供較大的啟動扭力運行時， 根據(jù)需要可只運行其中的四個定子線圈或兩個定子線圈，能有效地 節(jié)省能源。
進(jìn)一步的，上述同軸內(nèi)外線圈電動機還包括由馬達(dá)的定子線圈 進(jìn)行充電并提供反磁制動的蓄電池組。定子線圈的旋轉(zhuǎn)運動可給蓄 電池組充電，當(dāng)蓄電池組進(jìn)行放電時，可對馬達(dá)產(chǎn)生反磁制動的作用。
本發(fā)明充分利用永久磁鐵轉(zhuǎn)子3的S-N極，當(dāng)外定子線圈4和 內(nèi)定子線圈5同時通電時，永久磁鐵轉(zhuǎn)子3的內(nèi)外兩面都可同時發(fā) 揮作用，將永久磁鐵轉(zhuǎn)子3的S-N極發(fā)揮到最大效力。當(dāng)需要減少 動力時，可獨立控制每組外定子線圈4和內(nèi)定子線圈5的功率，達(dá) 到節(jié)省電能的效果。在需要即時減慢速度時，可將多余的動力直接 充電到蓄電池組。如需要即時停止運動時，蓄電池組即時提供反磁 力，使得本發(fā)明即時停止運動，停止后再用剎車片進(jìn)行摩擦制動， 減少了環(huán)境污染和噪聲污染。在電源控制方面，由于本發(fā)明需要慢 速啟動，且要保持全功率輸出，因此，電源采用脈沖式控制，如將 時間從零秒調(diào)至一秒，將電壓由0伏調(diào)至220伏，頻率由OHZ調(diào)至 200KHZ，均可實現(xiàn)獨立的控制。本發(fā)明可應(yīng)用于汽車、船舶等產(chǎn)品上， 應(yīng)用范圍較廣。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范 圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā) 明專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、同軸內(nèi)外線圈電動機，它包括主軸(1)和馬達(dá)，其特征在于所述馬達(dá)包括外殼(2)、永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)，以及極性相反并設(shè)有鋼硅片的外定子線圈(4)和內(nèi)定子線圈(5)；外定子線圈(4)設(shè)置在外殼(2)內(nèi)壁槽內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)穿設(shè)于外定子線圈(4)，內(nèi)定子線圈(5)同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)壁內(nèi)；所述主軸(1)穿設(shè)于內(nèi)定子線圈(5)，主軸(1)兩端通過軸承與外殼(2)連接，且主軸(1)與永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于 所述外定子線圈(4)的鋼硅片與內(nèi)定子線圈(5)的鋼硅片相互錯 位或同位設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于所述外殼(2)包括左外殼(21)和右外殼(22)，所述外定子線圈 (4)包括左端外定子線圈(41)和右端外定子線圈(42)，所述內(nèi) 定子線圈(5)包括左端內(nèi)定子線圈(51)和右端內(nèi)定子線圈(52); 所述左端外定子線圈(41)設(shè)置在左外殼(21)內(nèi)壁槽內(nèi)，右左端 外定子線圈(42)設(shè)置在右外殼(22)內(nèi)壁槽內(nèi)；永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3) 左端穿設(shè)于左端外定子線圈(41)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)右端穿設(shè)于 右端外定子線圈(42);左端內(nèi)定子線圈(51)同軸設(shè)置在永久磁鐵 轉(zhuǎn)子(3)左端內(nèi)壁內(nèi)，右端內(nèi)定子線圈(52)同軸設(shè)置在永久磁鐵 轉(zhuǎn)子(3)右端內(nèi)壁內(nèi)；左外殼(21)的左端設(shè)有左端蓋(71)，右外殼(22)的右端設(shè)有右端蓋(72)，左外殼(21)和右外殼(22) 之間連接有外殼連接盤(9);所述主軸(1)穿設(shè)于左端內(nèi)定子線圈 (51)和右端內(nèi)定子線圈(52)，主軸(1)左端通過軸承與左端蓋 (71)連接，主軸(1)右端通過軸承與右端蓋(72)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于 所述永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)包括磁鐵固定套(8)、若干左永久磁鐵塊(31) 和右永久磁鐵塊(32);所述磁鐵固定套(8)與主軸(1)固定連接， 若干左永久磁鐵塊(31)設(shè)置在磁鐵固定套(8)左端并形成容置左 端內(nèi)定子線圈(51)的空間，若干右永久磁鐵塊(32)設(shè)置在磁鐵 固定套(51)右端并形成容置右端內(nèi)定子線圈(52)的空間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于 所述永久磁鐵轉(zhuǎn)子(3)還包括磁鐵鎖緊圈(6)，左永久磁鐵塊(31) 和右永久磁鐵塊(32)均通過磁鐵鎖緊圈(6)鎖緊設(shè)置在磁鐵固定 套(8)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于 所述左永久磁鐵塊(31)和右永久磁鐵塊(32)對稱設(shè)置或不對稱 設(shè)置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于 所述左永久磁鐵塊(31)與右永久磁鐵塊(32)的數(shù)量相同且數(shù)量 為復(fù)數(shù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其 特征在于所述馬達(dá)的數(shù)量為l個。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于所述馬達(dá)的數(shù)量為至少兩個，均同軸設(shè)在主軸(1)上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3至7任一項所述的同軸內(nèi)外線圈電動機，其特征在于所述左外殼(21)的外圓周面和內(nèi)圓周面設(shè)有若干散熱片槽或水冷卻管；所述右外殼(22)的外圓周面和內(nèi)圓周面設(shè)有 若干散熱片槽或水冷卻管。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及同軸內(nèi)外線圈電動機，它包括主軸和馬達(dá)，所述馬達(dá)包括外殼、永久磁鐵轉(zhuǎn)子，以及極性相反并設(shè)有鋼硅片的外定子線圈和內(nèi)定子線圈；外定子線圈設(shè)置在外殼內(nèi)壁槽內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子穿設(shè)于外定子線圈，內(nèi)定子線圈同軸設(shè)置在永久磁鐵轉(zhuǎn)子內(nèi)壁內(nèi)；所述主軸穿設(shè)于內(nèi)定子線圈，主軸兩端通過軸承與外殼連接，且主軸與永久磁鐵轉(zhuǎn)子固定連接；本發(fā)明輸出的轉(zhuǎn)矩較大，節(jié)能效果較理想，應(yīng)用范圍較廣。
文檔編號H02K3/04GK101621224SQ200910041590
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者李月亮 申請人:東莞洲亮通訊科技有限公司