具有分体式壳体的模块式电机制造技术

本实用新型专利技术涉及能使机械能转化为电能、或电能转化为机械能的电机领域，具体涉及具有分体式壳体的模块式电机，包括电机壳体，电机的主动力轴；依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块，每个电机模块包括一个单元磁体部和一个单元线圈部；所述单元磁体部构成电机的转子，所述单元线圈部为电机的定子；每个所述单元磁体部包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘，所述单元线圈部位于所述间隙内，还包括相互对接的上壳体和下壳体，所述电机壳体的内周壁设置有若干与各单元线圈部位置对应的、用以固定单元线圈部的单元线圈部锁紧机构。该模块式电机额定功率可调整、能量转化率高，安装精度和安装效率高，使用寿命长。

Modular motor with split housing

The utility model relates to the field of motor which can convert mechanical energy into electrical energy or electrical energy into mechanical energy, in particular to a modular motor with a split shell, including a motor shell and a driving force shaft of the motor; a plurality of motor modules connected in series on the driving force shaft, each motor module including a unit magnet part and a unit coil part; the unit magnet The unit coil part is the stator of the motor, and each unit magnet part includes two magnet plates which are arranged relative to each other and have a certain gap. The unit coil part is located in the gap, and also includes the upper shell and the lower shell which are butted with each other. The inner peripheral wall of the motor shell is provided with a number of units corresponding to the position of the coil part to fix the single The locking mechanism of the unit coil part of the unit coil part. The modular motor has adjustable rated power, high energy conversion rate, high installation accuracy and efficiency, and long service life.

【技术实现步骤摘要】
具有分体式壳体的模块式电机
本技术涉及能使机械能转化为电能、或电能转化为机械能的电机领域，具体涉及一种具有多段壳体的模块式电机。
技术介绍
现有的电机包括能将机械能转化为电能的发电机、及能将电能转化为机械能的电动机，现有电机的转子为一个整体模块，相应的定子也为一个整体模块，因此电机的额定功率是恒定不变的，另外，电机的定子与转子往往均设置成整体为柱状的结构，且其轴线与电机的主动力轴的轴线重合，定子为空心的柱状结构，转子套置于柱状的定子内，转子与主动力轴固定并可随其转动，从而定子可以切割磁力线产生电流，如公开号为CN108352755A的电动机即公开了该种传统结构的电机。此种结构的电机因其转子和定子均为整体模块因而其额定功率不可能进行调整以适配不同应用场景的外部动力或对功率的不同需求；另外，现有电机的定子与转子结构、位置及配合关系还有待进一步优化以实现单位时间内磁通量变化的最大化，因此现有电机对能量的转化率并不高，运行效率并不理想。
技术实现思路
针对上述现有技术问题，本技术提供了一种额定功率可调整、能量转化率高的模块式电机，该模块式电机还具有与之匹配的能极大提高安装精度和安装效率的分体式壳体。本技术的具体技术方案如下。具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于包括：电机壳体，电机的主动力轴；依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块，每个电机模块包括一个单元磁体部和一个单元线圈部；所述单元磁体部可与主动力轴同步转动构成电机的转子，所述单元线圈部构成电机的定子；每个所述单元磁体部包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘，所述单元线圈部位于所述间隙内；所述磁体盘的端面与所述单元线圈部的端面实质平行且与主动力轴的轴线实质垂直；所述电机壳体包括相互对接的上壳体和下壳体，所述电机壳体的内周壁设置有若干与各单元线圈部位置对应的、用以固定单元线圈部的单元线圈部锁紧机构；所述磁体盘的外周壁与所述上壳体和下壳体的内周壁之间具有一定的空隙。所述主动力轴贯穿电机的外壳并与外壳两端通过轴承固定，多个电机模块是指两个或两个以上的可独立运行的电机模块，每个电机模块分别具有各自的额定功率，通常各电机模块的额定功率是相同的，电机的额定功率是各电机模块的额定功率相加之和。多个电机模块依次串接在主动力轴上是指多个电机模块依次顺序布置在主动力轴上。由于每个电机模块具有各自独立的、可通电的单元线圈部，且其单元磁体部分别与主动力轴固定连接同步转动，因此每个电机模块可独立运行并可分别与主动力轴相互作用。本技术的电机因为是由串接在主动力轴上的、容纳在电机壳体内的、可分别独立运行的多个电机模块组合而成，因此本技术电机相当于壳体内包含了多个小的电机，因而可以根据不同应用场景的实际需要调整、变换电机模块的运行数量，从而可以根据外界状况或负载所需调整电机的额定功率，以适配外界动力大小状况或负载所需。譬如，将本技术电机用于风力发电机，可以根据外界风力和动力输入的大小调整参与发电的电机模块的数量，当外界风力较大时，可以控制较多数量的电机模块参与发电，当外界风力和动力输入较小时可以控制较少数量的电机模块参与发电，这样就可以使得发电机的功率始终匹配外界风力的大小，从而使得发电机可以在不同的风力作用下均可正常发电。将本技术应用于电动机，当应用场景需要大功率的电动机时，则可以让较多数量的电机模块运行以输出与外界所需相匹配的驱动功率，反之，则可以使得较少数量的电机模块运行以输出匹配外界负载的较小驱动功率，这样，一台电动机相当于多台电动机。因为每个单元磁体部包括两个相对设置的磁体盘，且两个磁体盘之间具有一定的间隙，则单元线圈部设于相对布置的两个磁体盘的间隙内被两个磁体盘夹在中间(当然单元线圈部端面与磁体盘端面存在空隙以确保二者在相对转动时不会产生摩擦)，通常单元线圈部为与磁体盘形状匹配的盘状结构，磁体盘的端面上按照N极、S极交错布置有若干永磁磁体。所述磁体盘的端面与所述单元线圈部的端面实质平行且与主动力轴的轴线实质垂直，这种结构使得磁体盘和单元线圈部均同时垂直于主动力轴的轴线，而磁体盘与单元线圈部平行，这样在单元线圈部与磁体部作切割磁力线时可以实现单位时间内磁通量的变化量是最大的，极大的提高了能量的转化效率。在生产中因为工艺上存在不可避免的精度误差，从而使得磁体盘的端面、单元线圈部的端面不一定完全垂直于主动力轴的轴线但基本上是垂直的，磁体盘的端面与所述单元线圈部的端面不一定完全平行但基本上是平行的，因此，所谓的实质垂直、实质平行是指基本上、大致上是垂直的、平行的，从而允许存在不可避免的工艺上的细微偏差。基于磁体盘的结构，当其与主动力轴同步转动时，可能会摩擦到电机的壳体内周壁，因此，在所述磁体盘的外周壁与所述电机壳体的内周壁之间具有一定的空隙，从而确保磁体盘转动时不会与电机壳体摩擦。因为电机模块为多个，每个电机模块及电机模块各组件之间的间距、磁体盘与壳体的空隙均需保持一个非常精准的尺寸，否则，就有可能使磁体盘在转动时严重磨损单元线圈部，或者与电机壳体产生摩擦，这样的后果是非常严重的，如果磨损了单元线圈部则会导致电机模块的报废，如果磨损了电机壳体则会影响损坏电机壳体和磁体盘并产生大量热量和噪音，同时，这些磨损和摩擦会耗费大量的能量。为了满足电机生产组装时对各组件之间尺寸的精度要求，本技术的电机壳体由相互对接的上壳体和下壳体拼合组成，在所述上壳体或下壳体，或者上壳体及下壳体的内周壁设置有若干与各单元线圈部位置对应的、用以固定单元线圈部的单元线圈部锁紧机构。组装电机时，可以先将各电机模块的单元线圈部通过单元线圈部锁紧机构分别安装固定在下壳体内，这样可以方便的调整单元线圈部、磁体盘之间的间距及其与电机壳体之间的空隙，确保各电机模块及其各组件与电机壳体结合的精度，然后将上壳体与下壳体扣合对接，用螺杆等结构连接固定成一个电机整体，完成电机整体的拼装。因此，本技术电机壳体的上述结构设置使得在组装电机时可有效的、高精度的控制电机各组件之间的间距，确保电机的使用寿命和运行的安全性。进一步，所述单元线圈部锁紧机构为沿电机壳体内周壁的周向设置的卡槽，每个所述单元线圈部的外周缘卡入与其位置对应的所述卡槽内。这样可以方便的将单元线圈部锁紧固定在电机的壳体上，且能确保其安装精度。卡槽可以仅设置在下壳体的内周壁，也可以在上壳体的内周壁和下壳体的内周壁均设置有卡槽。进一步，每个所述单元线圈部对应的卡槽沿电机壳体内周壁的周向分段间隔布置或连续布置。所谓分段间隔布置是指卡槽在壳体内周壁的周向非连续的、间隔一定间距的一段一段的布置，譬如设于下壳体内周壁的、对应某一线圈部的卡槽可分为三段弧形槽；所谓连续布置是指卡槽为一段不间断的槽，譬如设于下壳体内周壁的、对应某一线圈部的卡槽为一段完整的半圆形槽。在此，卡槽可以是在壳体内周壁形成的凹陷的凹槽，当然也可以是卡槽的底部与壳体内周壁齐平，而卡槽的两侧的侧边向内凸出于电机壳体的内周壁。作为另一种选择，所述单元线圈部锁紧机构为卡扣或卡簧。卡扣、卡簧为常规的结构，可以在壳体内周壁间隔布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于包括：/n电机壳体(1)，电机的主动力轴(2)；/n依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块(3)，每个电机模块(3)包括一个单元磁体部(31)和一个单元线圈部(32)；所述单元磁体部(31)可与主动力轴同步转动构成电机的转子，所述单元线圈部(32)构成电机的定子；/n每个所述单元磁体部(31)包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘(311)，所述单元线圈部(32)位于所述间隙内；所述磁体盘(311)的端面与所述单元线圈部(32)的端面实质平行且与主动力轴(2)的轴线实质垂直；/n所述电机壳体(1)包括相互对接的上壳体(11)和下壳体(12)，所述电机壳体(1)设置有若干与各单元线圈部(32)位置对应的、用以固定单元线圈部(32)的单元线圈部锁紧机构；所述磁体盘(311)的外周壁与所述上壳体(11)和下壳体(12)的内周壁之间具有一定的空隙。/n

【技术特征摘要】
20180727 CN 2018108457598;20180727 CN 2018108428321.具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于包括：
电机壳体(1)，电机的主动力轴(2)；
依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块(3)，每个电机模块(3)包括一个单元磁体部(31)和一个单元线圈部(32)；所述单元磁体部(31)可与主动力轴同步转动构成电机的转子，所述单元线圈部(32)构成电机的定子；
每个所述单元磁体部(31)包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘(311)，所述单元线圈部(32)位于所述间隙内；所述磁体盘(311)的端面与所述单元线圈部(32)的端面实质平行且与主动力轴(2)的轴线实质垂直；
所述电机壳体(1)包括相互对接的上壳体(11)和下壳体(12)，所述电机壳体(1)设置有若干与各单元线圈部(32)位置对应的、用以固定单元线圈部(32)的单元线圈部锁紧机构；所述磁体盘(311)的外周壁与所述上壳体(11)和下壳体(12)的内周壁之间具有一定的空隙。


2.根据权利要求1所述的具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于：所述单元线圈部锁紧机构为沿电机壳体(1)内周壁的周向设置的卡槽(15)，每个所述单元线圈部(32)的外周缘卡入与其位置对应的所述卡槽(15)内。


3.根据权利要求2所述的具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于：每个所述单元线圈部(32)对应的卡槽(15)沿电机壳体内周壁的周向分段间隔布置或连续布置。


4.根据权利要求1所述的具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于：所述单元线圈部锁紧机构为卡扣或卡簧。


5.根据权利要求1所述的具有分体式壳体的模块式电机，其特征在于：所述单元线圈部锁紧机构包括电机壳体(1)上的贯穿孔(111)、穿过该贯穿孔(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱宗善，
申请(专利权)人：浙江瑞枫新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33