[發明專利]多出軸式多轉子電機

有效

• 申請號: 201110331124.4
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102368655A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 張駿;馮葉舟;張翊明
• 申請（專利權）人: 張駿
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K11/00;H02K7/10;H02K7/116
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術領域

本發明涉及一種電機，尤其是涉及一種具有多根輸出軸的多出軸式多轉子電機。

背景技術

電機是工業領域中最為常見、也是最為重要的動力機構。但存在這樣的問題，往往高轉速的高頻電機的扭矩不高，高轉矩的低頻電機轉速又不高，由此增速器、減速器和行星齒輪就誕生了，但即使有增速器、減速器和行星齒輪的配合，電機也有額定的工作范圍。所以如何使電機擴大工作范圍，如何在高轉速和高扭矩之間達到平衡，是國內外電機實驗室和電機廠商研究的重要課題之一。

上世紀90年代，瑞典皇家工學院的Tomas?Backstm提出了雙轉子電機(Double?Rotor?Motor，DRM)，此雙轉子具有兩個機械軸，并可以實現兩個機械軸能量的獨立傳遞，在電動汽車、電動艦船等領域有著廣泛的應用前景。由于這種雙轉子電機可以在很寬的范圍內實現無級變速變轉矩，因此也稱為電無級變速器(EVT)。

但由于之前沒有采用更為有效的供電方式，所以EVT中只有雙轉子電機產業化，而擁有三級轉子、四級轉子、五級轉子等多級轉子的電機的創新則停滯不前，這是因為轉子的旋轉會使傳統的供電模式的線路纏繞而無法輸入電能到更多的轉子上，而如果采用逐級電刷串接方式供電則因總負荷太大產生過載，強大的電弧常常會燒毀最外層電刷，并且無法實現交流異步。還有采用鼠籠式繞組的雙轉子電機，僅憑感應電勢來驅動轉子本身，此種模式的雙轉子電機相比于有電源輸入的雙轉子電機，電流較弱而使輸出的轉矩不會很大，往往不能達到用戶要求。還有一種如中國專利200810172121.9公布的“多轉子電動、發電一體機”，發現其內層轉子繞組的離合器無法供電、控制或實現內層轉子發電電源輸出；中間轉子繞組的離合器無法獨立控制，如用電刷分線控制則轉子和離合器的電源會一供俱供，一停俱停，無法實現機械能轉化為電能的發電輸出功能；如果采用兩組電刷供電則也無法實現中間轉子發電輸出，因為發電輸出線路會纏繞；外層轉子繞組則因只有一個輸出軸無法輸出機械能或把機械能轉化為電能。唯一可行的是作為發電機由定子輸出電能。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠實現多級變速變轉矩、運行頻率能逐級成倍增長的、每級轉子均實現獨立供電的、能自帶制動的、能實現多種傳動方式并有效輸出的多出軸式多轉子電機。

本發明的目的是這樣實現的：一種多出軸式多轉子電機，所述電機包含有機殼和定子，所述定子固定于機殼的內表面上，其特征在于：所述電機還包含有轉子組，所述轉子組固定于機殼上，且所述轉子組與定子同軸設置，所述轉子組的左右兩端均伸至于機殼外，所述轉子組包含有內轉子、外轉子和至少一個中間轉子，所述外轉子和中間轉子均為中空的管狀結構，所述外轉子套裝于內轉子外，所述內轉子和外轉子之間套裝有至少一個中間轉子，所述內轉子、外轉子和中間轉子之間以及外轉子與機殼之間均設置有轉子軸承；所述內轉子、外轉子和中間轉子的左端伸至于機殼外的部分均安裝有電刷供電裝置，所述內轉子、外轉子和中間轉子均含有線繞組，所述線繞組繞制成兩極或多極。

本發明多出軸式多轉子電機，其特征在于：所述電刷供電裝置包含有轉子靜止套、轉子靜止套軸承、轉子外置電刷、轉子導通電環和轉子電源引出片，所述轉子靜止套通過轉子靜止套軸承套裝于內轉子、外轉子或中間轉子上，所述轉子外置電刷固定于轉子靜止套的內表面上，所述轉子導通電環固定于內轉子、外轉子或中間轉子的外表面上，所述轉子導通電環與轉子外置電刷相滑動接觸，所述內轉子、外轉子或中間轉子的外表面上均開有環狀槽和沿軸向的凹槽，所述轉子導通電環嵌置于環狀槽內，所述轉子電源引出片或導線嵌置于凹槽內，所述內轉子、外轉子或中間轉子的繞組經轉子電源引出片或導線與轉子導通電環相電連接。

本發明多出軸式多轉子電機，其特征在于：所述電刷供電裝置包含有轉子外置電刷、轉子導通電環、轉子電源引出片、絕緣支撐桿和支架，所述絕緣支撐桿設置于支架上，所述轉子外置電刷設置于絕緣支撐桿上，所述轉子導通電環固定于內轉子、外轉子或中間轉子的外表面上，所述轉子導通電環與轉子外置電刷相滑動接觸，所述內轉子、外轉子或中間轉子的外表面上均開有環狀槽和沿軸向的凹槽，所述轉子導通電環嵌置于環狀槽內，所述轉子電源引出片或導線嵌置于凹槽內，所述內轉子、外轉子或中間轉子的繞組經轉子電源引出片或導線與轉子導通電環相電連接。