一种复合直驱力矩电机

摘要

本发明提供一种复合直驱力矩电机，其包括：电机主体，电机主体包括：中心轴、定子、外转子、内转子、固定在中心轴两端的轴承、轴承密封件，定子包括固定在中心轴上的支撑盘、安装在支撑盘上且内外有齿槽的铁芯、以及分别固定在铁芯的内齿槽及外齿槽上的内线圈及外线圈；所述内转子包括内圈磁轭和内磁铁；所述外转子包括外圈磁轭和外磁铁；所述内、外转子与定子保持一定间隙；当定子中线圈通电时，产生内、外磁场分别与内、外转子永磁场相互作用，产生力矩叠加，驱动可直接安装负载的内、外转子，通过两端轴承可绕中心轴旋转运动。本发明的这种设计由多个永磁同步电机集成在一起，在体积一定的情况下，增强了旋转电机的力矩。

权利要求

1.一种复合直驱力矩电机，运用于重载力矩旋转系统的动力部分，其包括：电机主体及固定电机主体的基座，所述电机主体包括：位于电机主体中心的中心轴、定子、外转子、内转子、固定在中心轴两端的轴承、轴承密封件，其特征在于：所述定子包括固定在中心轴上的定子支撑盘、安装在定子支撑盘上且内外有齿槽的铁芯、以及分别固定在铁芯的内齿槽及外齿槽上的内线圈及外线圈；所述定子支撑盘位于所述铁芯及内外线圈的中部；所述内转子包括内圈磁轭和内磁铁；所述定子支撑盘的两侧分别设有所述内圈磁轭和所述内磁铁；所述外转子包括外圈磁轭和外磁铁；所述轴承分别安装在中心轴的两端,两端所述轴承的外圈上分别设有轴承连接盘，外转子的外圈磁轭和内转子的内圈磁轭两端分别与轴承连接盘连接成整体；所述内、外转子与定子保持间隙；当定子中线圈通电时，产生内、外磁场分别与内、外转子永磁场相互作用，产生力矩叠加，驱动可直接安装负载的内、外转子，通过两端轴承可绕中心轴旋转运动。

2.如权利要求1所述的复合直驱力矩电机，其特征在于：所述轴承密封件固定在轴承连接盘内。

3.如权利要求1所述的复合直驱力矩电机，其特征在于：所述内、外转子与定子的中心在一条直线上。

4.如权利要求3所述的复合直驱力矩电机，其特征在于：所述内、外转子与定子的中心与中心轴的中心重合。

5.如权利要求1所述的复合直驱力矩电机，其特征在于：还包括压设在中心轴两端的压盖。

说明书

一种复合直驱力矩电机

【技术领域】

[0001] 本发明揭示一种直接运用于重载力矩旋转系统中，是一个外直驱磁场产生外力矩和两个内直驱磁场产生内力矩集成的直驱力矩旋转电机。【背景技术】

[0002] 目前，在重载力矩旋转电机中，大多数旋转电机采用了传统的带机械传动的伺服电机系统，这类系统在设计和集成方面额外使用滑轮、变速箱和皮带等需要添加的机械部件，增加了总寿命成本；皮带、滑轮和变速箱的维护以及这些易磨损部件的更换都需要付出昂贵的代价。【发明内容】

[0003] 本发明专利提供一种直接与负载连接、复合多个永磁力矩的电机，本电机消除了所有机械传动部件，如齿轮变速箱、皮带、滑轮和连轴器，并直接驱动旋转系统为设计者和使用者带来了许多好处。

[0004] 本发明提供一种复合直驱力矩电机，运用于重载力矩旋转系统的动力部分，其包括：电机主体及固定电机主体的基座，所述电机主体包括：位于电机主体中心的中心轴、定子、外转子、内转子、固定在中心轴两端的轴承、轴承密封件，所述定子包括固定在中心轴上的支撑盘、安装在支撑盘上且内外有齿槽的铁芯、以及分别固定在铁芯的内齿槽及外齿槽上的内线圈及外线圈；所述内转子包括内圈磁轭和内磁铁；所述外转子包括外圈磁轭和外磁铁；所述内、外转子与定子保持一定间隙；当定子中线圈通电时，产生内、外磁场分别与内、外转子永磁场相互作用，产生力矩叠加，驱动可直接安装负载的内、外转子，通过两端轴承可绕中心轴旋转运动。

[0005] 其中，还包括轴承连接盘，所述外转子的外圈磁轭和内转子的内圈磁轭两端分别与轴承连接盘连接成整体。

[0006] 其中，所述轴承密封件固定在轴承连接盘内。

[0007] 其中，所述内、外转子与定子的中心在一条直线上。

[0008] 其中，所述内、外转子与定子的中心与中心轴的中心重合。

[0009] 其中，还包括压设在中心轴两端的压盖。

[0010] 本发明重载直驱的力矩旋转电机中外转子和内转子连接在一起，且可直接接外负载，内外转子与定子双重作用，驱动内外转子绕定子旋转运动，本发明的这种设计由多个永磁同步电机集成在一起，在体积一定的情况下，增强了旋转电机的力矩。【附图说明】

[0011] 图1为本发明复合直驱力矩电机立体图；

[0012] 图2为图1所示复合直驱力矩电机的主视图；

[0013] 图3为图1所示复合直驱力矩电机的剖视图；

[0014] 图4为本发明复合直驱力矩电机的电机主体的立体图；

[0015] 图5为本发明复合直驱力矩电机的定子的立体图；

[0016] 图6为本发明复合直驱力矩电机的转子的立体图；

[0017] 图7为本发明复合直驱力矩电机的定子与转子组合的立体图。【具体实施方式】

[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明专利作进一步说明。

[0019] 如图1至图3为本发明的复合直驱力矩电机的结构示意图，本复合直驱力矩电机运用于重载力矩旋转系统中，是一个外直驱磁场产生外力矩和两个内直驱磁场产生内力矩集成的内、外转子同步直驱力矩旋转电机，其主要由三部分组成，其包括：第一部分为：电机主体1；第二部分为：固定电机主体1的基座2；第三部分为：压设在基座2上的压盖3。基座3固定不动，电机主体1外圈可直接接负载。

[0020] 如图4所述为电机主体1部分的示意图，电机主体1包括：位于电机主体1中心的中心轴10、定子20、外转子30、内转子40、套设在中心轴10的轴承50、以及轴承密封件53。

[0021] 其中，定子20如图5所述，其包括：套设在中心轴10上的支撑盘21、围设在支撑盘21周围的叠片铁芯22、位于铁芯22两侧的内外线圈23，定子20的结构是将内外有齿槽的叠片铁芯22整理齐整，安装在支撑盘21外圆周上，固定好后，将线圈23分别镶入叠片铁芯22的外圈齿槽和内圈齿槽内。

[0022] 图6所示为内转子及外转子的结构示意图，内转子40由内圈磁轭41和内磁铁42组成，外转子30由外圈磁轭31和外磁铁32组成。

[0023] 如图5中，定子支撑盘21固定在中心轴10上，轴承50分别安装在中心轴10的两端，轴承密封件53先分别装入两端轴承连接盘51内，再将两端轴承连接盘51分别装入两端轴承50的外圈，将外转子30中可直接安装负载外圈磁轭31和内转子40的内圈磁轭41两端分别与轴承连接盘51连接成整体。

[0024] 内、外转子30、40与定子20保持一定间隙(即电机主体1的气隙)，且内、外转子30、40与定子20同心。当定子20中线圈23通电时，产生内、外磁场分别与内、外转子永磁场相互作用，产生力矩叠加，驱动可直接安装负载的内、外转子，通过两端轴承50可绕中心轴10旋转运动。

[0025] 本复合直驱力矩电机通过中心轴10将电机主体1固定在基座2上，再通过压盖3固定住中心轴10的两端，从而将点电机主体1固定在基座2上。

[0026] 如图7，本复合直驱力矩电机主要由中心轴10、外圈磁轭31和外磁铁32组成的外转子30、内圈磁轭41和内磁铁42组成的两个内转子、铁芯22和两组线圈23组成的定子20。在重载旋转系统中，中心轴10和定子20固定在基座2上静止不动，内、外转子40、30通过两端轴承50及轴承连接盘51连接在一起，且内、外转子40、30永磁体面分别与定子20上、下两个安装线圈23旋转面保持一定的气隙距离，当定子20中线圈23通电时产生磁场，与内、外转子40、30上永磁场产生相对作用，驱动内、外转子40、30同步运动，产生复合叠加力矩。

[0027] 当定子20线圈23持续供电时，使内、外转子40、30绕定子20旋转运动。这种复合直驱力矩电机结构特别适用于大型的直接驱动重负载力矩旋转运动系统中。