[發(fā)明專利]磁懸浮直流徑向電動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410574378.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN104393732B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤衛(wèi)建;花為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾德斯汽車電機(jī)無(wú)錫有限公司
• 主分類號(hào): H02K29/00
• 分類號(hào): H02K29/00;H02N15/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11249
• 代理人: 張秋云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種用途廣泛的，基于磁懸浮直線電動(dòng)機(jī)技術(shù)的磁懸浮直流徑向電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

目前，隨著工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多機(jī)器人替代了人工操作，需要緊湊型大扭矩的電動(dòng)機(jī)，用于工廠內(nèi)生產(chǎn)線的物流傳輸。但是，目前市場(chǎng)上的電動(dòng)機(jī)很難滿足全部技術(shù)和外形尺寸方面的需求；軍事裝備的更新發(fā)展，需要一種可靠性好，扁平型大功率、大扭矩的直流電動(dòng)機(jī)，用于坦克的靜默機(jī)動(dòng)。大口徑艦炮轉(zhuǎn)動(dòng)也需要大功率、大扭矩扁平型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。但是，目前所采用的電動(dòng)機(jī)大多數(shù)是一個(gè)電動(dòng)機(jī)，一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序控制，一個(gè)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，裝備就不能操作，就可能產(chǎn)生因?yàn)樵O(shè)備故障引起的戰(zhàn)損；在全球興起的新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域中，無(wú)論是油電混合汽車，還是純電動(dòng)汽車，都需要一個(gè)或多個(gè)重量輕、功率大的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

盡管目前在電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方面有很多新技術(shù)產(chǎn)品，比如：磁控開關(guān)電動(dòng)機(jī)，軸向電動(dòng)機(jī)技術(shù)產(chǎn)品，都已經(jīng)開始進(jìn)入人們的視野和市場(chǎng)。目前能有減功率運(yùn)行功能的直流電動(dòng)機(jī)，只有軸向直流電動(dòng)機(jī)一種，但是軸向直流電動(dòng)機(jī)只有在兩級(jí)轉(zhuǎn)子以上的時(shí)候，而且要設(shè)計(jì)成多級(jí)驅(qū)動(dòng)程序電路，才能實(shí)現(xiàn)這一功能，這時(shí)軸向電動(dòng)機(jī)的軸向尺寸就會(huì)有一定的增加，而失去尺寸上的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)磁懸浮直流電機(jī)的原理，把目前我們能在生活中看到的磁懸浮軌道交通的技術(shù)原理，理解為一個(gè)半徑無(wú)窮大的電動(dòng)機(jī)，一列磁懸浮列車就相當(dāng)于一個(gè)直線電動(dòng)機(jī)的分布式電動(dòng)機(jī)，多列磁懸浮列車就是多個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明技術(shù)產(chǎn)品就是將無(wú)窮大的半徑變成有限的半徑，讓磁懸浮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞軸心旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁懸浮列車沿軌道前進(jìn)，本技術(shù)產(chǎn)品的分布式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞著軸心旋轉(zhuǎn)。多個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)的工作保持磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，磁懸浮徑向直流電動(dòng)機(jī)是上述需求的完整技術(shù)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一個(gè)全新的直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)解決方案，采用磁懸浮技術(shù)，讓有多個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞軸心旋轉(zhuǎn)，能讓每一個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)在較小電流的驅(qū)動(dòng)下，而磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)體積不會(huì)增加許多的條件下，使得直流電動(dòng)機(jī)獲得較大的扭矩和功率。當(dāng)其中某一個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)在出現(xiàn)故障的時(shí)候，只要不是供電總線出故障，電動(dòng)機(jī)還是能減功率運(yùn)行。如果需要低速、低功率運(yùn)行，分布式電動(dòng)機(jī)也可以單個(gè)啟動(dòng)，因此可以有多個(gè)選項(xiàng)滿足使用要求。相比現(xiàn)有技術(shù)的直流電動(dòng)機(jī)，要有更高的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，提出一種全新的直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)解決方案，基于磁懸浮直線電動(dòng)機(jī)技術(shù)的徑向直流電動(dòng)機(jī)。這種新技術(shù)產(chǎn)品可以在低轉(zhuǎn)速時(shí)有很高的扭矩，有很高的功率密度，相對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的重量具有較大的功率重量比。在磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔圓周內(nèi)，有兩個(gè)以上的直流電動(dòng)機(jī)分布式電動(dòng)機(jī)組成；每一個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)在磁懸浮徑向直流電動(dòng)機(jī)中只是占有一段等分的扇形體，每一個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)都有各自獨(dú)立的分布式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部分，對(duì)分布式電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制；采用多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制和逆變電路單元設(shè)計(jì)，在低速大扭矩運(yùn)行狀態(tài)下，可以將磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)對(duì)大電流的需求，改變?yōu)槎鄠€(gè)分布式電動(dòng)機(jī)較小電流的驅(qū)動(dòng)需求，實(shí)現(xiàn)將驅(qū)動(dòng)控制電路模塊小型化緊湊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)高功率、大扭矩、小型化的目標(biāo)；在磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，如果其中一個(gè)或多個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)（不是全部分布式電動(dòng)機(jī)）出現(xiàn)故障，磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)還能減功率運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)發(fā)生普通直流電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)的故障。如果需要也能做到低速、低功率運(yùn)行，分布式電動(dòng)機(jī)也可以單個(gè)啟動(dòng)；每一個(gè)分布式電動(dòng)機(jī)都可以設(shè)計(jì)成多繞組結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的定子或者轉(zhuǎn)子可以是繞組，也可以是永磁材料。這種磁懸浮徑向電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成比較小的軸向尺寸，外徑尺寸則可以達(dá)到一定大；在軸向尺寸一定的條件下，可以將直徑加大到一定大的尺寸，以獲取更大功率和扭矩，譬如當(dāng)電機(jī)用于機(jī)器人活動(dòng)關(guān)節(jié)時(shí)，直徑優(yōu)選為100mm；當(dāng)電機(jī)用于艦艇炮選擇底座，汽車、機(jī)器人的底座，坦克的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，采油機(jī)電瓶驅(qū)動(dòng)時(shí)，直徑優(yōu)選為1000mm。

本技術(shù)發(fā)明的特點(diǎn)在于提供了一種全新磁懸浮直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)產(chǎn)品，能夠滿足越來(lái)越多的新技術(shù)產(chǎn)品的特殊需求，可以用于坦克、艦炮等軍事領(lǐng)域，也可以用于驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)汽車，特種工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域。為我國(guó)大扭矩直流電動(dòng)機(jī)增加一個(gè)新的技術(shù)產(chǎn)品。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明技術(shù)的實(shí)施例一起用于解釋本技術(shù)發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的工作原理框圖；

圖中：1、分布式電動(dòng)機(jī) 2、電機(jī)外殼 3、定子 4、轉(zhuǎn)子 5、氣隙。

具體實(shí)施方式