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CN114257059A - 电机 - Google Patents

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Publication number
CN114257059A
CN114257059A CN202111635027.4A CN202111635027A CN114257059A CN 114257059 A CN114257059 A CN 114257059A CN 202111635027 A CN202111635027 A CN 202111635027A CN 114257059 A CN114257059 A CN 114257059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
magnetic
rotor
magnetic gear
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111635027.4A
Other languages
English (en)
Inventor
江龙顺
王洪林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midea Group Co Ltd
Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd
Original Assignee
Midea Group Co Ltd
Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Midea Group Co Ltd, Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd filed Critical Midea Group Co Ltd
Priority to CN202111635027.4A priority Critical patent/CN114257059A/zh
Publication of CN114257059A publication Critical patent/CN114257059A/zh
Priority to PCT/CN2022/141838 priority patent/WO2023125383A1/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/102Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/108Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with an axial air gap

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

本发明属于驱动设备技术领域,具体涉及一种电机。所述电机包括:电机壳、电机轴、电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子;所述电机轴、所述电机定子、所述电机转子和所述磁齿轮低速转子均设于所述电机壳内;所述电机定子、所述电机转子和所述磁齿轮低速转子沿所述电机轴的轴向设置,并套设于所述电机轴上,所述电机转子位于所述电机定子与所述磁齿轮低速转子之间。本发明电机的功率及转矩密度高。

Description

电机
技术领域
本申请属于驱动设备技术领域,具体涉及一种电机。
背景技术
磁齿轮具有低噪声,高效率,便于维护及高可靠性等优点,可以用于代替机械齿轮,在直驱系统中能实现低速高转矩的运行,因此,近年来磁齿轮复合电机技术得到普遍关注。
磁齿轮复合型电机是将电机和同心式磁齿轮采用凹槽式结构结合在一起,电机与磁齿轮为径向磁通结构,但是其电机转矩及功率密度低。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种电机,旨在至少能够在一定程度上解决磁齿轮复合型电机的电机转矩及功率密度低的技术问题。
本发明的技术方案为:
一种电机,其特殊之处在于,包括:电机壳、电机轴、电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子;所述电机轴、所述电机定子、所述电机转子和所述磁齿轮低速转子均设于所述电机壳内;所述电机定子、所述电机转子和所述磁齿轮低速转子沿所述电机轴的轴向设置,并套设于所述电机轴上,所述电机转子位于所述电机定子与所述磁齿轮低速转子之间。
本申请将电机轴、电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子均设于电机壳内,所以,对电机定子进行导通产生旋转磁场,电机转子进行转动,电机转子带动磁齿轮低速转子产生低速大转矩,以驱动外界设备动作,而电机定子和电机转子可以形成电机磁通闭合路径,电机转子、磁齿轮低速转子和电机壳朝向磁齿轮低速转子的端面形成磁齿轮磁通闭合路径,因此,电机转子也可以作为磁齿轮高速转子,磁齿轮低速转子也可以作为磁齿轮调磁环,不需要单独再设置磁齿轮高速转子和磁齿轮调磁环,节约成本,节约空间,便于布置,由于电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子沿电机轴的轴向设置,并套设于电机轴上,电机转子位于电机定子与磁齿轮低速转子之间,所以,可以将磁钢设置在电机转子和磁齿轮低速转子上,形成轴向磁通结构,当应用于偏平式空间或应用场景时,相比于将磁钢设置在电机转子和磁齿轮的周面上,本申请可以设置更多的极对数,在同等尺寸条件下,本申请的功率及转矩密度高,而在相同的功率及转矩密度的需求下,本申请的体积小,重量低,而且,可以根据电机的性能要求,调整本申请的电机转子和磁齿轮低速转子的极对数,使电机转子和磁齿轮低速转子的极对数不同,功率及转矩密度高,保证电机的性能可以得到充分的发挥。
在一些实施方案中,所述电机还包括:输出轴,与所述磁齿轮低速转子连接,且可转动式地穿设于所述电机壳。
磁齿轮低速转子转动时,磁齿轮低速转子带动输出轴在电机壳处转动,进而输出轴将磁齿轮低速转子产生的低速大转矩传递给外界设备,以驱动外界设备动作。
在一些实施方案中,所述输出轴内开设有容纳腔,所述电机轴的端部可转动式地设于所述容纳腔内。
通过容纳腔以容纳电机轴的端部,可以支撑电机轴。
在一些实施方案中,所述电机定子包括:线架,设于所述电机壳内,并套设于所述电机轴上;多个定子芯,设于所述线架内,每个所述定子芯均设有绕组。
通过线架支撑定子芯,通过定子芯支撑绕组,对绕组进行导通,以产生旋转磁场,进而可以带动电机转子转动。
在一些实施方案中,所述定子芯的径向截面形状为等腰梯形,所述定子芯的轴向截面形状为工字型,便于布置,可以降低定子芯的制备成本,便于制造。
在一些实施方案中,所述电机转子为聚磁式轮辐结构,可以提高聚磁效果。
在一些实施方案中,所述电机转子包括:转子芯,与所述电机轴连接,所述转子芯的轴向端面上开设有多个第一安装槽;多个第一磁钢,分别设于相对应的所述第一安装槽内,且为径向充磁,每两个相邻的所述第一磁钢的极性相反。
电机定子产生的旋转磁场可以作用于第一磁钢上,以带动转子芯动作,而第一磁钢的产生的磁场也可以作用到磁齿轮低速转子上,以带动磁齿轮低速转子转动。
在一些实施方案中,所述电机转子还包括:保护套,套设于所述转子芯的周面,以保护转子芯的周面,避免转子芯损坏。
在一些实施方案中,所述磁齿轮低速转子包括:磁齿轮低速转子芯,套设于所述电机轴上,所述磁齿轮低速转子芯的轴向端面上开设有多个第二安装槽;多个调磁环芯,分别设于相对应的所述第二安装槽内。
通过调磁环芯不仅可以使电机转子产生的磁场作用于磁齿轮低速转子芯上,以带动磁齿轮低速转子芯转动,同时,还可以实现进行调磁,不需要单独再设置磁齿轮调磁环,节约成本,节约空间,便于布置。
在一些实施方案中,所述磁齿轮低速转子还包括:调磁环衬套,套设于所述磁齿轮低速转子芯的周面,以保护磁齿轮低速转子芯的周面,避免磁齿轮低速转子芯损坏。
在一些实施方案中,所述电机壳包括:壳体;磁齿轮固定座,包括:法兰端盖和多个第二磁钢;所述法兰端盖盖设于所述壳体的端面上,以形成容置所述电机轴、所述电机定子、所述电机转子和所述磁齿轮低速转子的空间;多个所述第二磁钢贴附于所述法兰端盖朝向所述磁齿轮低速转子的端面上,且为轴向充磁,每两个相邻的所述第二磁钢的极性相反。
多个第二磁钢产生的磁场可以作用到磁齿轮低速转子的调磁环芯上,以使磁齿轮低速转子的磁齿轮低速转子芯产生低速大转矩。
在一些实施方案中,所述法兰端盖朝向所述磁齿轮低速转子的端面上设有多个定位件,所述第二磁钢上开设有定位槽,所述定位件可嵌设于所述定位槽内,便于定位,保证安装精度。
在一些实施方案中,所述壳体背离所述磁齿轮固定座的端部设有凹槽,所述电机轴远离所述磁齿轮低速转子的端部可转动式地设于所述凹槽内,通过壳体支撑电机轴,以使电机轴可以支撑电机转子。
在一些实施方案中,所述壳体朝向所述法兰端盖的端部的周面上设有第一限位件,所述法兰端盖的周面上设有第二限位件,所述第一限位件与所述第二限位件相抵触,以确定壳体和磁齿轮固定座之间的位置。
在一些实施方案中,所述电机转子的第一磁钢的极对数为4或5,且所述磁齿轮低速转子的调磁环芯的极对数为所述第一磁钢的极对数与所述壳体的第二磁钢的极对数之和,可以限定传动比,以使电机转子、磁齿轮低速转子实现减速机的作用。
本发明的有益效果至少包括:
对磁齿轮复合型电机进行研究的过程中,发现电机和同心式磁力齿轮采用凹槽式结合在一起,其电机和同心式磁力齿轮的磁钢均设置在周面上,所以,电机长径比受到空间的限制,同时为了避免磁路干涉,电机外转子极对数需与齿轮高速内转子极对数相同,所以电机性能未能得到较大的发挥,造成电机转矩密度及功率低。
基于此,本申请将电机轴、电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子均设于电机壳内,所以,对电机定子进行导通产生旋转磁场,电机转子进行转动,电机转子带动磁齿轮低速转子产生低速大转矩,以驱动外界设备动作,而电机定子和电机转子可以形成电机磁通闭合路径,电机转子、磁齿轮低速转子和电机壳朝向磁齿轮低速转子的端面形成磁齿轮磁通闭合路径,因此,电机转子也可以作为磁齿轮高速转子,磁齿轮低速转子也可以作为磁齿轮调磁环,不需要单独再设置磁齿轮高速转子和磁齿轮调磁环,节约成本,节约空间,便于布置。
另外,由于电机定子、电机转子和磁齿轮低速转子沿电机轴的轴向设置,并套设于电机轴上,电机转子位于电机定子与磁齿轮低速转子之间,所以,可以将磁钢设置在电机转子和磁齿轮低速转子上,形成轴向磁通结构,当应用于偏平式空间或应用场景时,相比于将磁钢设置在电机转子和磁齿轮的周面上,本申请可以设置更多的极对数,在同等尺寸条件下,本申请的功率及转矩密度高,而在相同的功率及转矩密度的需求下,本申请的体积小,重量低,而且,可以根据电机的性能要求,调整本申请的电机转子和磁齿轮低速转子的极对数,使电机转子和磁齿轮低速转子的极对数不同,功率及转矩密度高,保证电机的性能可以得到充分的发挥。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例的电机的结构示意图;
图2为图1中电机的爆炸图;
图3为图1中电机的电机定子结构示意图;
图4为图1中电机的电机转子结构示意图;
图5为图1中电机的磁齿轮低速转子的结构示意图;
图6为图1中电机的磁齿轮固定座结构示意图。
附图中:
电机壳10,壳体101,磁齿轮固定座102,法兰端盖1021,多个第二磁钢1022,第四通孔1023,定位槽1024,第四轴承103,第一限位件104,第二限位件105;
电机轴20;
电机定子30,线架301,多个定子芯302,第一通孔303,绕组304;
电机转子40,转子芯401,多个第一磁钢402,保护套403;
磁齿轮低速转子50,磁齿轮低速转子芯501,多个调磁环芯502,第三通孔503,第三轴承504,调磁环衬套505;
输出轴60,第一轴承601,容纳腔602,第二轴承603。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合附图并参考具体实施例描述本申请:
本实施例所提供的一种电机,旨在至少能够在一定程度上解决磁齿轮复合型电机的电机转矩及功率密度低的技术问题。
图1为本实施例的电机的结构示意图,图2为图1中电机的爆炸图。结合图1和图2,本实施例的电机包括:电机壳10、电机轴20、电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50。电机轴20、电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50均设于电机壳10内。电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50沿电机轴20的轴向设置,并套设于电机轴20上,电机转子40位于电机定子30与磁齿轮低速转子50之间。
在一些实施例中,本申请将电机轴20、电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50均设于电机壳10内,所以,对电机定子30进行导通产生旋转磁场,电机转子40进行转动,电机转子40带动磁齿轮低速转子50产生低速大转矩,以驱动外界设备动作,而电机定子30和电机转子40可以形成电机磁通闭合路径,电机转子40、磁齿轮低速转子50和电机壳10朝向磁齿轮低速转子50的端面形成磁齿轮磁通闭合路径,因此,电机转子40也可以作为磁齿轮高速转子,磁齿轮低速转子50也可以作为磁齿轮调磁环,不需要单独再设置磁齿轮高速转子和磁齿轮调磁环,节约成本,节约空间,便于布置,由于电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50沿电机轴20的轴向设置,并套设于电机轴20上,电机转子40位于电机定子30与磁齿轮低速转子50之间,所以,可以将磁钢设置在电机转子40和磁齿轮低速转子50上,形成轴向磁通结构,当应用于偏平式空间或应用场景时,相比于将磁钢设置在电机转子40和磁齿轮的周面上,本申请可以设置更多的极对数,在同等尺寸条件下,本申请的功率及转矩密度高,而在相同的功率及转矩密度的需求下,本申请的体积小,重量低,而且,可以根据电机的性能要求,调整本申请的电机转子40和磁齿轮低速转子50的极对数,使电机转子40和磁齿轮低速转子50的极对数不同,功率及转矩密度高,保证电机的性能可以得到充分的发挥。
在一些实施例中,电机轴20与电机转子40相连,以支撑电机转子40可以在电机壳10内顺畅转动。电机轴20与电机定子30不相连,即:电机轴20与电机定子30之间有间隙,避免电机定子30干扰电机轴20的动作。电机轴20可转动式地设于磁齿轮低速转子50内,两者之间的动作互不干涉。
在一些实施例中,电机轴20、电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50同轴,保证动力可以顺畅输出。
图5为图1中电机的磁齿轮低速转子的结构示意图。结合图1、图2和图5,在一些实施例中,为了便于将磁齿轮低速转子50产生的低速大转矩输出,电机还包括:输出轴60。输出轴60与磁齿轮低速转子50连接。即:输出轴60设于磁齿轮低速转子50背离电机转子40的端面上,且可转动式地穿设于电机壳10。在本实施方式中,输出轴60与电机壳10之间设有第一轴承601,通过第一轴承601使输出轴60可以在电机壳10处顺畅转动,可以将磁齿轮低速转子50产生的低速大转矩传递给外界设备。
在一些实施例中,当磁齿轮低速转子50转动时,磁齿轮低速转子50带动输出轴60在电机壳10处转动,进而输出轴60将磁齿轮低速转子50产生的低速大转矩传递给外界设备,以驱动外界设备动作。
结合图1,在一些实施例中,为了支撑电机轴20,输出轴60内开设有容纳腔602,,电机轴20的端部可转动式地设于容纳腔602内,即:电机轴20背离电机定子30的端部可转动式地设于容纳腔602内,通过容纳腔602以容纳电机轴20的端部,可以支撑电机轴20。在本实施方式中,电机轴20背离电机定子30的端部可通过第二轴承603设于容纳腔602内,以保证电机轴20可以顺畅转动,同时,使电机轴20的转动与输出轴60的转动互不干涉,保证设备正常运行。
图3为图1中电机的电机定子结构示意图。结合图3,在一些实施例中,电机定子30包括:线架301和多个定子芯302。线架301设于电机壳10内,并套设于电机轴20上,通过电机壳10保护线架301,而线架301的中部开设有第一通孔303,便于电机轴20穿过,同时,第一通孔303的直径大于电机轴20的直径,以避免线架301干扰电机轴20的转动,使电机轴20正常转动,以保证电机转子40正常转动。多个定子芯302设于线架301内,通过线架301支撑定子芯302,同时,多个定子芯302等角度均匀间隔设于线架301内,以保证布置符合要求。每个定子芯302均设有绕组304,通过定子芯302支撑绕组304,对绕组304进行导通,以产生旋转磁场,进而可以带动电机转子40转动。
结合图3,在一些实施例中,为了便于布置,定子芯302的径向截面形状为等腰梯形,定子芯302的轴向截面形状为工字型,同时,可以降低定子芯302的制备成本,便于制造。
图4为图1中电机的电机转子结构示意图。结合图4,在一些实施例中,为了提高聚磁效果,电机转子40为聚磁式轮辐结构。
结合图4,在一些实施例中,电机转子40包括:转子芯401和多个第一磁钢402。转子芯401设于电机壳10内,并与电机轴20连接,通过电机壳10保护转子芯401,同时,通过电机轴20支撑转子芯401。在本实施方式中,转子芯401的中部开设有第二通孔,电机轴20嵌设于第二通孔内,以使转子芯401和电机轴20实现固定连接。转子芯401的轴向端面上开设有多个第一安装槽,多个第一磁钢402分别设于相对应的第一安装槽内,且为径向充磁,每两个相邻的第一磁钢402的极性相反,可以减小第一磁钢402的体积,可以布置更多的第一磁钢402,功率及转矩密度高。
在一些实施例中,第一安装槽为通槽,第一磁钢402嵌设于第一安装槽内,以使电机定子30产生的旋转磁场可以作用于第一磁钢402上,以带动转子芯401动作,而第一磁钢402的产生的磁场也可以作用到磁齿轮低速转子50上,以带动磁齿轮低速转子50转动,因此,电机转子40也可以作为磁齿轮高速转子,不需要单独再设置磁齿轮高速转子,节约成本,节约空间,便于布置。
在一些实施例中,为了保护转子芯401,电机转子40还包括:保护套403。保护套403套设于转子芯401的周面,以保护转子芯401的周面,避免转子芯401损坏。
在一些实施例中,保护套403的材质为非导磁材料,避免外界磁场干扰电机转子40的动作,同时,也可以避免电机转子40产生的磁场泄漏,保证功率及转矩密度。非导磁材料可以为铁钴镍及其合金以外的金属及合金,如:铜、铝及铝合金等。从降低成本的角度考虑,保护套403的材质优选地为铝合金。
图5为图1中电机的磁齿轮低速转子的结构示意图。结合图5,在一些实施例中,磁齿轮低速转子50包括:磁齿轮低速转子芯501和多个调磁环芯502。磁齿轮低速转子芯501设于电机壳10内,并套设于电机轴20上,输出轴60设于磁齿轮低速转子芯501背离电机转子40的端面上,而输出轴60可转动式地穿设于电机壳10,那么,磁齿轮低速转子芯501可以被电机壳10支撑,同时,也可顺畅的在电机壳10内转动。磁齿轮低速转子芯501的中部开设有第三通孔503,以使电机轴20穿过,且第三通孔503内设有第三轴承504,电机轴20通过第三轴承504可以顺畅在磁齿轮低速转子芯501内转动,而且,磁齿轮低速转子芯501的转动与电机轴20的转动,互不干涉,保证设备正常运行,同时,磁齿轮低速转子芯501还可以支撑电机轴20,保证电机轴20转动的稳定性。
在一些实施例中,磁齿轮低速转子芯501的轴向端面上开设有多个第二安装槽,多个调磁环芯502分别设于相对应的第二安装槽内,通过调磁环芯502不仅可以使电机转子40产生的磁场作用于磁齿轮低速转子芯501上,以带动磁齿轮低速转子芯502转动,同时,还可以实现进行调磁,不需要单独再设置磁齿轮调磁环,节约成本,节约空间,便于布置。
结合图5,在一些实施例中,第二安装槽为通槽,调磁环芯502嵌设于第一安装槽内,以使电机转子20产生的磁场可以作用于调磁环芯502上,以带动磁齿轮低速转子芯501动作,而电机壳10朝向磁齿轮低速转子50的端面上设有多个第二磁钢1022,多个第二磁钢1022为轴向充磁,每两个相邻的第二磁钢1022的极性相反,以产生磁场,同时作用到调磁环芯502上,以使磁齿轮低速转子芯501产生低速大转矩。
结合图5,在一些实施例中,为了保护磁齿轮低速转子芯501,磁齿轮低速转子50还包括:调磁环衬套505。调磁环衬套505套设于磁齿轮低速转子芯501的周面,以保护磁齿轮低速转子芯501的周面,避免磁齿轮低速转子芯501损坏。
在一些实施例中,调磁环衬套505的材质为非导磁材料,避免外界磁场干扰磁齿轮低速转子50的动作,同时,也可以避免磁齿轮低速转子50产生的磁场泄漏,保证功率及转矩密度。非导磁材料可以为铁钴镍及其合金以外的金属及合金,如:铜、铝及铝合金等。从降低成本的角度考虑,调磁环衬套505的材质优选地为铝合金。
结合图5,在一些实施例中,为了便于布置,调磁环芯502的径向截面形状为扇形,同时,可以降低调磁环芯502的制备成本,便于制造。
图6为图1中电机的磁齿轮固定座结构示意图。结合图1、图2和图6,在一些实施例中,电机壳10包括:壳体101和磁齿轮固定座102。磁齿轮固定座102包括:法兰端盖1021和多个第二磁钢1022。法兰端盖1021盖设于壳体101的端面上,以形成容置电机轴20、电机定子30、电机转子40和磁齿轮低速转子50的空间,封闭壳体101,避免杂物进入电机壳10内,保证电机壳10内部设备安全。其中,法兰端盖1021的中部开设有第四通孔1023,第三通孔1023内设有第一轴承601,通过第一轴承601使输出轴60可以在法兰端盖1021处顺畅转动,可以将磁齿轮低速转子50产生的低速大转矩传递给外界设备。
结合图6,在一些实施例中,多个第二磁钢1022贴附于法兰端盖朝向磁齿轮低速转子50的端面上,且为轴向充磁,每两个相邻的第二磁钢1022的极性相反,可以减小第二磁钢1022的体积,可以布置更多的第二磁钢1022,功率及转矩密度高。同时,多个第二磁钢1022产生的磁场可以作用到磁齿轮低速转子50的调磁环芯502上,以使磁齿轮低速转子50的磁齿轮低速转子芯501产生低速大转矩。
在一些实施例中,通电后,驱动器按一定相序对电机定子30的绕组304进行导通产生旋转磁场,驱动电机转子40产生旋转运动,带动磁齿轮低速转子50产生低速大转矩旋转,从而把该低速大转矩传给输出轴60。具体地,电机磁通闭合路径为:电机转子40中任意第一磁钢402→转子芯401→电机定子30和电机转子40间气隙→定子芯302及绕组304→电机定子30和电机转子40至相邻充磁方向相反的第一磁钢402→转子芯401→电机转子40中任意第一磁钢402。磁齿轮磁通闭合路径为:电机转子40中任意第一磁钢402→转子芯401→电机转子40与磁齿轮低速转子50间气隙→调磁环铁芯502→磁齿轮低速转子50与磁齿轮底座102间气隙→第二磁钢1022→磁齿轮底座102的法兰端盖1021→相邻充磁方向相反第二磁钢1022→磁齿轮低速转子50与磁齿轮底座102间气隙→相邻调磁环铁芯502→电机转子40与磁齿轮低速转子50间气隙→转子芯401→电机转子40中任意第一磁钢402。
结合图6,在一些实施例中,为了便于将第二磁钢1022安装到法兰端盖1021上,法兰端盖1021朝向磁齿轮低速转子50的端面上设有多个定位件,第二磁钢1022上开设有定位槽1024,定位件可嵌设于定位槽1024内,通过定位件和定位槽1024的定位,可以快速将第二磁钢1022安装到法兰端盖1021上,提高安装效率,同时,也保证了安装精度。
在一些实施例中,定位件可以为半圆形凸起,定位槽1024可以为半圆形凹槽,且,半圆形凸起的直径与半圆形凹槽的直径相匹配,半圆形凸起可嵌设于半圆形凹槽,便于定位,保证安装精度。
结合图6,在一些实施例中,多个定位件等角度均匀间隔设于法兰端盖1021上,且定位槽1024开设于第二磁钢1022的周面,便于对第二磁钢1022进行定位。
结合图1,在一些实施例中,壳体101背离磁齿轮固定座102的端部设有凹槽,电机轴20远离磁齿轮低速转子50的端部可转动式地设于凹槽内,通过壳体101支撑电机轴20,以使电机轴20可以支撑电机转子40。在本实施方式中,凹槽处开设有第五通孔,第五通孔内设有第四轴承103,通过第四轴承103使电机轴20可以在壳体101处顺畅转动,以便支撑电机转子40,避免干涉电机转子40的转动。
结合图1、图2和图6,在一些实施例,壳体101朝向法兰端盖1021的端部的周面上设有第一限位件104,法兰端盖1021的周面上设有第二限位件105,第一限位件104与第二限位件105相抵触,以确定壳体101和磁齿轮固定座102之间的位置,同时,可以在第一限位件104与第二限位件105开设螺纹孔,便于壳体101和磁齿轮固定座102的连接。在本实施方式中,第一限位件104与第二限位件105的截面形状均为环形,以便于第一限位件104与第二限位件105的连接。
在一些实施例,电机转子40的第一磁钢402的极对数为4或5,且磁齿轮低速转子50的调磁环芯502的极对数为第一磁钢402的极对数与壳体101的第二磁钢1022的极对数之和,可以限定传动比,以使电机转子40、磁齿轮低速转子50实现减速机的作用。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种电机,其特征在于,包括:电机壳(10)、电机轴(20)、电机定子(30)、电机转子(40)和磁齿轮低速转子(50);
所述电机轴(20)、所述电机定子(30)、所述电机转子(40)和所述磁齿轮低速转子(50)均设于所述电机壳(10)内;
所述电机定子(30)、所述电机转子(40)和所述磁齿轮低速转子(50)沿所述电机轴(20)的轴向设置,并套设于所述电机轴(20)上,所述电机转子(40)位于所述电机定子(30)与所述磁齿轮低速转子(50)之间。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述电机还包括:输出轴(60),与所述磁齿轮低速转子(50)连接,且可转动式地穿设于所述电机壳(10)。
3.根据权利要求2所述的电机,其特征在于:所述输出轴(60)内开设有容纳腔,所述电机轴(20)的端部可转动式地设于所述容纳腔内。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于,所述电机定子(30)包括:
线架(301),设于所述电机壳(10)内,并套设于所述电机轴(20)上;
多个定子芯(302),设于所述线架(301)内,每个所述定子芯(302)均设有绕组(304)。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于:所述定子芯(302)的径向截面形状为等腰梯形,所述定子芯(302)的轴向截面形状为工字型。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于:所述电机转子(40)为聚磁式轮辐结构。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于,所述电机转子(40)包括:
转子芯(401),与所述电机轴(20)连接,所述转子芯(401)的轴向端面上开设有多个第一安装槽;
多个第一磁钢(402),分别设于相对应的所述第一安装槽内,且为径向充磁,每两个相邻的所述第一磁钢(402)的极性相反。
8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,所述电机转子(40)还包括:保护套(403),套设于所述转子芯(401)的周面。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于,所述磁齿轮低速转子(50)包括:
磁齿轮低速转子芯(501),套设于所述电机轴(20)上,所述磁齿轮低速转子芯(501)的轴向端面上开设有多个第二安装槽;
多个调磁环芯(502),分别设于相对应的所述第二安装槽内。
10.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述磁齿轮低速转子(50)还包括:调磁环衬套(505),套设于所述磁齿轮低速转子芯(501)的周面。
11.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于,所述电机壳(10)包括:
壳体(101);
磁齿轮固定座(102),包括:法兰端盖(1021)和多个第二磁钢(1022);所述法兰端盖(1021)盖设于所述壳体(101)的端面上,以形成容置所述电机轴(20)、所述电机定子(30)、所述电机转子(40)和所述磁齿轮低速转子(50)的空间;多个所述第二磁钢(1022)贴附于所述法兰端盖(1021)朝向所述磁齿轮低速转子(50)的端面上,且为轴向充磁,每两个相邻的所述第二磁钢(1022)的极性相反。
12.根据权利要求11所述的电机,其特征在于:所述法兰端盖(1021)朝向所述磁齿轮低速转子(50)的端面上设有多个定位件,所述第二磁钢(1022)上开设有定位槽(1024),所述定位件可嵌设于所述定位槽(1024)内。
13.根据权利要求11所述的电机,其特征在于:所述壳体(101)背离所述磁齿轮固定座(102)的端部设有凹槽,所述电机轴(20)远离所述磁齿轮低速转子(50)的端部可转动式地设于所述凹槽内。
14.根据权利要求11所述的电机,其特征在于:所述壳体(101)朝向所述法兰端盖(1021)的端部的周面上设有第一限位件(104),所述法兰端盖(1021)的周面上设有第二限位件(105),所述第一限位件(104)与所述第二限位件(105)相抵触。
15.根据权利要求1-2中任一项所述的电机,其特征在于:所述电机转子(40)的第一磁钢(402)的极对数为4或5,且所述磁齿轮低速转子(50)的调磁环芯(502)的极对数为所述第一磁钢(402)的极对数与所述壳体(101)的第二磁钢(1022)的极对数之和。
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