正反转双转子电机以及多定子多转子电机制造技术

本发明专利技术提供一种正反转双转子电机以及多定子多转子电机，所述正反转双转子电机包括m套k相绕组，每套k相绕组均匀环绕于所述定子铁心上，k为2及2以上的整数，m为1及1以上的整数；正转子，设置在所述定子铁心一侧，所述正转子上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；反转子，设置在所述定子铁心另一侧，所述反转子与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk

【技术实现步骤摘要】
正反转双转子电机以及多定子多转子电机


[0001]本专利技术涉及一种正反转电机，具体的说，涉及了一种正反转双转子电机以及多定子多转子电机。

技术介绍

[0002]一般习用的电机结构通常由一定子铁心、绕设在定子铁心齿上的一套绕组和在定子铁心齿一侧的一个转子所构成，通过一个驱动器给绕组施加对称交流电产生旋转磁场，与转子产生的磁场相互作用从而实现机电能量转换，并且可通过改变交流电的相序来改变转子的旋转方向。
[0003]然而，上述习用的电机结构，由于其绕组是绕齿设置，一套绕组只能搭配一个转子，所以欲进行正反转同时输出时，必须多使用一套绕组去配合第二个转子，且两套绕组要使用两个驱动器分开驱动，或是在电机输出端增加能正反转同时输出的齿轮箱提供使用，因此，上述习用的电机结构在实际应用到正反转同时输出的场合时，要么必须使用两套绕组和两套驱动器，增加了驱动的难度，要么多使用额外的齿轮箱，增大了电机的体积和重量，同时也使得效率变低。
[0004]目前，CN110676997A公开了一种具有正反双转子的永磁发电机，包括外壳及外壳内部的外转子，内转子，中心转轴，主动轮，从动轮，传动轮和散热扇。在外壳内设有外转子，在外转子内设有内转子，内转子固定在中心转轴上，随着中心转轴的转动而转动，外壳，外转子分别通过轴承安装在中心转轴上，外转子围绕中心转轴转动，外转子的转动方向与内转子的转动方向相反，然而这里发电机的外转子与内转子做同步等速一正一反转动，使发电机的外转子与内转子的相对转速增加一倍，适用于倍速场景。
[0005]对于非倍速场景，如何使发电机的外转子与内转子做同步异速一正一反转动，目前还没有有效的解决方案。
[0006]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种正反转双转子电机以及多定子多转子电机。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种正反转双转子电机，包括：
[0009]1个定子铁心；
[0010]m套k相绕组，每套k相绕组均匀环绕于所述定子铁心上，k为2及2以上的整数，m为1及1以上的整数；
[0011]正转子，设置在所述定子铁心一侧，所述正转子上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；
[0012]反转子，设置在所述定子铁心另一侧，所述反转子与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk
‑
1)*m个磁体单元II，n为正整数；
[0013]当向所述k相绕组供电时，所述正转子和所述反转子分别在所述定子铁心两侧同时朝着互为相反的方向转动，且转速比为(pk+1)/(nk
‑
1)。
[0014]优选的，所述定子铁心为圆环形铁心，所述正转子和所述反转子均与所述定子铁心同轴设置，且所述正转子和所述反转子分设在所述定子铁心的内外两侧，分别与所述定子铁心的内外周壁之间形成气隙；
[0015]所述正转子的磁体单元I和所述反转子的磁体单元II的等效磁极方向均平行于所述定子铁心的半径方向。
[0016]优选的，所述定子铁心为圆盘形铁心，所述正转子和所述反转子均与所述定子铁心同轴设置，且所述正转子和所述反转子分设在所述定子铁心的轴向两侧，分别与所述定子铁心的轴向侧壁之间形成气隙；
[0017]所述正转子的磁体单元I和所述反转子的磁体单元II的等效磁极方向平行于所述定子铁心的轴向方向。
[0018]本专利技术第二方面提供一种正反转多定子多转子电机，包括：
[0019]N个同轴设置的单定子双转子电机结构，任意两个相邻单定子双转子电机结构嵌套设置，N为2及2以上的整数；
[0020]其中，所述单定子双转子电机结构为前述的正反转双转子电机，所述定子铁心为圆环形铁心，所述正转子和所述反转子均与所述定子铁心同轴设置，且所述正转子和所述反转子分设在所述定子铁心的内外两侧，分别与所述定子铁心的内外周壁之间形成气隙；所述正转子的磁体单元I和所述反转子的磁体单元II的等效磁极方向均平行于所述定子铁心的半径方向；
[0021]任意两个单定子双转子电机结构的定子铁心上环设的k相绕组的套数互相独立，各不干扰。
[0022]本专利技术第三方面提供一种正反转多定子多转子电机，包括：
[0023]N个同轴设置的单定子双转子电机结构，任意两个相邻单定子双转子电机结构沿轴向平行设置，N为2及2以上的整数；
[0024]其中，所述单定子双转子电机结构为前述的正反转双转子电机；任意两个单定子双转子电机结构的定子铁心上环设的k相绕组的套数互相独立，各不干扰。
[0025]本专利技术第四方面提供一种正反转多定子多转子电机，包括：
[0026]1个定子铁心；
[0027]m套k相绕组，每套k相绕组均匀环绕于所述定子铁心上，k为3及3以上的整数，m为1及1以上的整数；
[0028]转子I，嵌套设置在所述定子铁心内侧，所述转子I上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；
[0029]转子II，嵌套设置在所述定子铁心外侧，所述转子II与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk
‑
1)*m个磁体单元II，n为正整数；
[0030]转子III，平行设置在所述定子铁心的轴向一侧，所述转子III上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；
[0031]转子I V，平行设置在所述定子铁心的轴向另一侧，所述转子I V与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk
‑
1)*m个磁体单元II，n为正整数；
[0032]当向所述k相绕组供电时，所述转子I和所述转子II分别在所述定子铁心内外两侧同时朝着互为相反的方向转动，且转速比为(pk+1)/(nk
‑
1)；所述转子III和所述转子IV分别在所述定子铁心轴向两侧同时朝着互为相反的方向转动，且转速比为(pk+1)/(nk
‑
1)。
[0033]本专利技术第五方面提供一种正反转多定子多转子电机，包括：
[0034]1个定子铁心；
[0035]m套k相绕组，每套k相绕组均匀环绕于所述定子铁心上，k为3及3以上的整数，m为1及1以上的整数；
[0036]转子I，嵌套设置在所述定子铁心外侧，所述转子I上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；
[0037]转子II，嵌套设置在所述定子铁心内侧，所述转子II与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk
‑
1)*m个磁体单元II，n为正整数；
[0038]转子III，平行设置在所述定子铁心的轴向一侧，所述转子III上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正反转双转子电机，其特征在于，包括：1个定子铁心；m套k相绕组，每套k相绕组均匀环绕于所述定子铁心上，k为2及2以上的整数，m为1及1以上的整数；正转子，设置在所述定子铁心一侧，所述正转子上与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(pk+1)*m个磁体单元I，p为不小于0的整数；反转子，设置在所述定子铁心另一侧，所述反转子与所述定子铁心相对一侧均匀分布有2(nk
‑
1)*m个磁体单元II，n为正整数；当向所述k相绕组供电时，所述正转子和所述反转子分别在所述定子铁心两侧同时朝着互为相反的方向转动，且转速比为(pk+1)/(nk
‑
1)。2.根据权利要求1所述的正反转双转子电机，其特征在于：所述定子铁心为圆环形铁心，所述正转子和所述反转子均与所述定子铁心同轴设置，且所述正转子和所述反转子分设在所述定子铁心的内外两侧，分别与所述定子铁心的内外周壁之间形成气隙；所述正转子的磁体单元I和所述反转子的磁体单元II的等效磁极方向均平行于所述定子铁心的半径方向。3.根据权利要求1所述的正反转双转子电机，其特征在于：所述定子铁心为圆盘形铁心，所述正转子和所述反转子均与所述定子铁心同轴设置，且所述正转子和所述反转子分设在所述定子铁心的轴向两侧，分别与所述定子铁心的轴向侧壁之间形成气隙；所述正转子的磁体单元I和所述反转子的磁体单元II的等效磁极方向平行于所述定子铁心的轴向方向。4.根据权利要求2或3所述的正反转双转子电机，其特征在于：所述定子铁心与所述正转子相对的周壁上均匀开设有m*k条定子槽I，所述定子铁心与所述反转子相对的周壁上对应所述定子槽I均匀开设有m*k条定子槽II，每相绕组绕制于相对设置的定子槽I和定子槽II内。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的正反转双转子电机，其特征在于：m套k相绕组均为同向绕组。6.一种正反转多定子多转子电机，其特征在于，包括：N个同轴设置的单定子双转子电机结构，任意两个相邻单定子双转子电机结构嵌套设置，N为2及2以上的整数；其中，所述单定子双转子电机结构为权利要求2所述的正反转双转子电机；任意两个单定子双转子电机结构的定子铁心上环设的k相绕组的套数互相独立，各不干扰。7.根据权利要求6所述的正反转多定子多转子电机，其特征在于，包括：每个单定子双转子电机结构具有独立的正转子和反转子。8.根据权利要求6所述的正反转多定子多转子电机，其特征在于，包括：嵌套设置的相邻两个单定子双转子电机结构共用一个正转子，所述正转子与第一个单定子双转子电机结构相对一侧均匀分布有2(p1k1+1)*m1个磁体单元I，所述正转子与第二个单定子双转子电机结构相对一侧均匀分布有2(p2k2+1)*m1个磁体单元I，且w1/(m1(p1k1+1))＝w2/(m2(p2k2+1))；其中，w1和w2分别是相邻两个单定子双转子电机结构的定子绕组通电频率，k1是第一个单定子双转子电机结构的定子绕组相数，m1是第一个单定子双转子电机结构的定子绕组套
(n2k2‑
1))；其中，w1和w2分别是两个相邻单定子双转子电机结...

【专利技术属性】
技术研发人员：司纪凯，陈桂贤，聂瑞，吕蒙琦，陈延，梁静，彭金柱，李森，魏彦企，
申请(专利权)人：河南恺源智驱机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：