【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机，特别是涉及一种双定子容错电机。
技术介绍
1、随着航空航天的发展，多电和全电飞行器逐渐成为了未来的发展方向，用机电作动器取代传统的液压作动器是一种必然的趋势。通过机电作动器控制飞行器的矢量喷管或者空气舵产生六自由度的姿态调整力矩，来保证飞行器飞行的稳定性。为了保证有人或无人飞行器的安全性，对飞行器姿态控制关键部件的机电作动器提出了很高的可靠性要求。传统的机电作动器是通过余度技术来提高作动器的可靠性。传统的机电作动系统包括两个及两个以上的余度，一般情况下，每个余度都包括电机、驱动系统、故障诊断系统和机械传动系统等，其中，电机是机电作动器赖以正常运转的根本动力源泉，其可靠性是保障系统安全性最关键的因素。余度技术一般分为两种：冷备份和热备份。在冷备份中，只有一个电机在工作，当其中一个电机出现故障时，系统立刻断开故障的电机，启用备份的电机，使得运行功率不变。在热备份中，多个电机同时工作，当其中一个电机出现故障时，系统立刻断开故障电机，整个系统降级工作，运行功率减半。
2、功率密度是指系统的输出功率与系统总质量的比值。两个具有相同输出功率的机电作动器，哪个功率密度越大，就代表哪个质量越小。在飞行器有限能源的前提下，功率密度越大代表飞行器可工作时间越长。所以提高机电作动器的功率密度是有必要的。正常工作时，热备份系统的功率密度是冷备份系统功率密度的两倍。发生故障时两者功率密度相同。尽管余度技术的可靠性高，但是冷备份系统产生了功率密度的浪费(工作时总有一个电机不会工作，不会提供功率)，热备份系统故障时产生了功率密
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有高功率密度、可靠性高、在发生故障后功率密度变化不大的双定子容错电机。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双定子容错电机，包括机壳以及从外到内依次同轴套装在所述机壳内的外定子、转子以及内定子，所述外定子和所述内定子分别与所述机壳固定连接，所述转子能相对所述外定子和所述内定子绕轴线转动；
3、所述外定子包括第一铁芯和第一绕组，所述第一铁芯的内周均布有多个第一齿槽，所述第一绕组设置多组，多组所述第一绕组围绕所述转子的轴线均匀分布，所述第一绕组包括沿逆时针依次设置的第一a相绕组、第一x相绕组、第一b相绕组、第一y相绕组、第一c相绕组以及第一z相绕组，所述第一绕组的各相绕组分别隔齿绕制于相邻的两个所述第一齿槽中，所述第一a相绕组、所述第一b相绕组以及所述第一c相绕组组合形成第一外定子三相绕组，所述第一x相绕组、第一y相绕组以及第一z相绕组组合形成第二外定子三相绕组；
4、所述内定子包括第二铁芯和第二绕组，所述第二铁芯的外周均布有多个第二齿槽，所述第二绕组设置多组，多组所述第二绕组围绕所述转子的轴线均匀分布，所述第二绕组包括沿逆时针依次设置的第二a相绕组、第二x相绕组、第二b相绕组、第二y相绕组、第二c相绕组以及第二z相绕组，所述第二绕组的各相绕组分别隔齿绕制于相邻的两个所述第二齿槽中，所述第二a相绕组、所述第二b相绕组以及所述第二c相绕组组合形成第一内定子三相绕组，所述第二x相绕组、第二y相绕组以及第二z相绕组组合形成第二内定子三相绕组；
5、正常工作时，所述第一外定子三相绕组、所述第二外定子三相绕组、所述第一内定子三相绕组以及所述第二内定子三相绕组分别接入三相电流，所述第一外定子三相绕组和所述第二外定子三相绕组的输入电流的幅值为i1，所述第一内定子三相绕组和所述第二内定子三相绕组的输入电流的幅值为i2；
6、当所述第一外定子三相绕组发生故障时，将所述第一外定子三相绕组的输入电流调节为0，并且将所述第二外定子三相绕组的输入电流的幅值调节为2i1；当所述第二外定子三相绕组发生故障时，将所述第二外定子三相绕组的输入电流调节为0，并且将所述第一外定子三相绕组的输入电流的幅值调节为2i1；当所述第一内定子三相绕组发生故障时，将所述第一内定子三相绕组的输入电流调节为0，并且将所述第二内定子三相绕组的输入电流的幅值调节为2i2；当所述第二内定子三相绕组发生故障时，将所述第二内定子三相绕组的输入电流调节为0，并且将所述第一内定子三相绕组的输入电流调节的幅值为2i2。
7、作为本专利技术的优选方案，所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量相同，所述第一绕组的位置与所述第二绕组的位置对应。
8、作为本专利技术的优选方案，所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量均为36，所述第一绕组和所述第二绕组均设置3组。
9、作为本专利技术的优选方案，所述转子包括芯体，所述芯体的内部设有第一安装腔，所述第一安装腔的一端为开口，所述内定子设于所述第一安装腔内，所述机壳设有连接件，所述连接件穿过所述第一安装腔的开口端伸入所述第一安装腔内，且与所述内定子连接。
10、作为本专利技术的优选方案，所述转子还包括第一磁钢阵列以及第二磁钢阵列，所述第一磁钢阵列固定在所述芯体的外侧，所述第二磁钢阵列固定在所述芯体的内侧，所述第一磁钢阵列的位置与所述第二磁钢阵列的位置对应。
11、作为本专利技术的优选方案，所述第一安装腔的前端为开口，所述第一安装腔的后端设有与所述芯体同轴设置的转动轴，所述内定子设有中心孔，所述中心孔内设有减速组件，所述减速组件包括齿圈、太阳轮、行星轮以及行星架，所述齿圈与所述芯体固定连接，所述太阳轮同轴地设置在所述齿圈内，所述太阳轮与所述转动轴连接，所述行星轮分别与所述齿圈以及所述太阳轮啮合，所述行星架设于所述太阳轮的前端，所述行星架的后端设有与所述行星轮连接的连接轴，所述行星架的前端设有与所述太阳轮同轴设置的输出轴。
12、作为本专利技术的优选方案，所述减速组件设置多个，多个所述减速组件从后到前依次设置，所述输出轴与第一个所述减速组件的所述太阳轮连接，前一个所述减速组件的所述连接轴与后一个所述减速组件的所述太阳轮连接。
13、作为本专利技术的优选方案，相邻的两个所述减速组件之间设有从后到前依次设有止推轴承和支撑垫，前一个所述减速组件的所述输出轴穿过依次穿过所述止推轴承和所述支撑垫后与后一个所述减速组件的所述太阳轮连接。
14、作为本专利技术的优选方案，所述齿圈的齿数与所述内定子的定子齿的数量一致，所述齿圈的齿底的位置与所述内定子的定子齿的位置一一对应。
15、作为本专利技术的优选方案，所述齿圈与所述第二铁芯一体成型。
16、本专利技术实施例一种双定子容错电机，与现有技术相比，其有益效果在于：第一外定子三相绕组、第二外定子三相绕组、第一内定子三相绕组以及第二内定三相绕组能共同驱动转子转动，输出的扭矩高，响应速度快，结构紧凑，总重量较小，即本双定子容错电机的功率密度较高；此外，只要第一外定子三相绕组、第二外定子三相绕组、第一内定子三相绕组以及第二内定三相绕组中的其中一个能正常工作，本专利技术便依然能输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双定子容错电机，其特征在于：包括机壳以及从外到内依次同轴套装在所述机壳内的外定子、转子以及内定子，所述外定子和所述内定子分别与所述机壳固定连接，所述转子能相对所述外定子和所述内定子绕轴线转动；
2.根据权利要求1所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量相同，所述第一绕组的位置与所述第二绕组的位置对应。
3.根据权利要求2所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量均为36，所述第一绕组和所述第二绕组均设置3组。
4.根据权利要求1所述的双定子容错电机，其特征在于：所述转子包括芯体，所述芯体的内部设有第一安装腔，所述第一安装腔的一端为开口，所述内定子设于所述第一安装腔内，所述机壳设有连接件，所述连接件穿过所述第一安装腔的开口端伸入所述第一安装腔内，且与所述内定子连接。
5.根据权利要求4所述的双定子容错电机，其特征在于：所述转子还包括第一磁钢阵列以及第二磁钢阵列，所述第一磁钢阵列固定在所述芯体的外侧，所述第二磁钢阵列固定在所述芯体的内侧，所述第一磁钢阵列的位置与所述第二磁钢阵列的
6.根据权利要求4所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一安装腔的前端为开口，所述第一安装腔的后端设有与所述芯体同轴设置的转动轴，所述第二铁芯设有中心孔，所述中心孔内设有减速组件，所述减速组件包括齿圈、太阳轮、行星轮以及行星架，所述齿圈与所述芯体固定连接，所述太阳轮同轴地设置在所述齿圈内，所述太阳轮与所述转动轴连接，所述行星轮分别与所述齿圈以及所述太阳轮啮合，所述行星架设于所述太阳轮的前端，所述行星架的后端设有与所述行星轮连接的连接轴，所述行星架的前端设有与所述太阳轮同轴设置的输出轴。
7.根据权利要求6所述的双定子容错电机，其特征在于：所述减速组件设置多个，多个所述减速组件从后到前依次设置，所述输出轴与第一个所述减速组件的所述太阳轮连接，前一个所述减速组件的所述连接轴与后一个所述减速组件的所述太阳轮连接。
8.根据权利要求7所述的双定子容错电机，其特征在于：相邻的两个所述减速组件之间设有从后到前依次设有止推轴承和支撑垫，前一个所述减速组件的所述输出轴穿过依次穿过所述止推轴承和所述支撑垫后与后一个所述减速组件的所述太阳轮连接。
9.根据权利要求6所述的双定子容错电机，其特征在于：所述齿圈的齿数与所述内定子的定子齿的数量一致，所述齿圈的齿底的位置与所述内定子的定子齿的位置一一对应。
10.根据权利要求9所述的双定子容错电机，其特征在于：所述齿圈与所述第二铁芯一体成型。
...【技术特征摘要】
1.一种双定子容错电机，其特征在于：包括机壳以及从外到内依次同轴套装在所述机壳内的外定子、转子以及内定子，所述外定子和所述内定子分别与所述机壳固定连接，所述转子能相对所述外定子和所述内定子绕轴线转动；
2.根据权利要求1所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量相同，所述第一绕组的位置与所述第二绕组的位置对应。
3.根据权利要求2所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一齿槽和所述第二齿槽的数量均为36，所述第一绕组和所述第二绕组均设置3组。
4.根据权利要求1所述的双定子容错电机，其特征在于：所述转子包括芯体，所述芯体的内部设有第一安装腔，所述第一安装腔的一端为开口，所述内定子设于所述第一安装腔内，所述机壳设有连接件，所述连接件穿过所述第一安装腔的开口端伸入所述第一安装腔内，且与所述内定子连接。
5.根据权利要求4所述的双定子容错电机，其特征在于：所述转子还包括第一磁钢阵列以及第二磁钢阵列，所述第一磁钢阵列固定在所述芯体的外侧，所述第二磁钢阵列固定在所述芯体的内侧，所述第一磁钢阵列的位置与所述第二磁钢阵列的位置对应。
6.根据权利要求4所述的双定子容错电机，其特征在于：所述第一安装腔的前端为开口，所述第一安装腔的后端设有与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：严亮，刘晓帅，向芃桔，何兴华，杜楠楠，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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