[发明专利]电驱动装置及应用其的飞行器和船

说明书

技术领域

本发明涉及一种电驱动装置及应用其的飞行器和船。

背景技术

双转子电机具有两个机械轴，可以实现两个机械轴能量的独立传递，在混合动力车、无级变速器等领域有较好的应用前景。

中国专利申请200610015892.8公开了一种双定子双转子电机,在轴承的另一侧,相应对称设置有压电陶瓷片、定子弹性体、转子,并通过弹簧和螺母连接在轴上,将不锈钢加工成R型过渡形状定子弹性体,其背面粘贴压电陶瓷片制成定子,通过螺栓将两个定子和底板连接在一起,将摩擦材料加工成转子,并由弹簧、螺母、轴承与定子连接起来。

中国专利申请201110338044.1公开了一种混合双转子、双定子电机，其包括机壳，机壳的一侧壁上安装伸入机壳内的第一转轴，第一转轴伸入机壳内的端部安装第一转子，配合第一转子与其外侧设置有第一定子，第一定子连接引出导线，机壳上相对安装第一转轴的另一侧壁上安装有第二转轴，第二转轴伸入第一转子内，且第二转轴上安装有第二转子，第二转子设置于第一定子的外侧，配合第二转子于其外侧设置有第二定子，第二定子连接引出导线。

中国专利201320892019.2公开了一种内外双转子电机，包括外转子、内转子和定子，外转子的内侧壁嵌有环形的第一电磁铁；内转子的外侧壁嵌有环形的第二电磁铁；定子位于第一电磁铁和第二电磁铁之间，该定子包括外线圈、内线圈和多个相互层叠的叠片，叠片呈圆圈状，叠片的内圈边缘开有多个内槽口；叠片的外圈边缘开有多个外槽口；内槽口和外槽口相间隔形成轭部，外线圈与叠片叠加后具有外槽口的部分组成外定子，该外定子与第一电磁铁电磁配合；内线圈与叠片叠加后具有内槽口的部分组成内定子，该内定子与第二电磁铁电磁配合。

对于电动飞行器和电动船，该领域的技术人员认为，旋翼转速可以通过电机转速进行调节，由电机直驱旋翼效率最高，使用机械变速器会增加飞行器和船的重量，会缩短续航时间。

当使用两个以上转子进行动力输出时，现有的大多数双转子电机都不能很好地实现转子动力输出的同步，容易导致两个转子的输出扭矩部分相互抵消。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可实现输出同步的电驱动装置及应用其的飞行器和船。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种用于飞行器和船的电驱动装置，其包括电机输出轴；其进一步包括：

第一转子系统，其包括同轴设置的第一转子和第一定子；

第二转子系统，其包括同轴设置的第二转子和第二定子；第一转子与第二转子同轴设置；

同步输出系统，其包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈；行星轮环绕太阳轮，且与太阳轮啮合；齿圈套在行星轮之外，且与行星轮啮合；行星轮支承在行星架上；

其中，太阳轮、齿圈、行星架三者的关系为两输入一输出；即三者中的任意两个分别由第一转子和第二转子驱动旋转，余下一个与电机输出轴固定连接。

本发明中，第一转子和第二转子输入扭矩，电机输出轴输出扭矩，即两输入一输出；相对应地，同步输出系统中的太阳轮、齿圈、行星架也为两输入一输出。即第一转子、第二转子、电机输出轴三者和太阳轮、齿圈、行星架三者为一一对应的关系。值得注意的是，该对应关系有若干种情况，例如第一转子、第二转子、电机输出轴分别对应太阳轮、齿圈、行星架；又如第一转子、第二转子、电机输出轴分别对应齿圈、行星架、太阳轮；又如第一转子、第二转子、电机输出轴分别对应行星架、太阳轮、齿圈。每种对应情况均可实现，在此不再赘述。

本发明通过设置同步输出系统，实现了将第一转子和第二转子的转动同步输出到电机输出轴上，避免了两个输出扭矩相互抵消，大幅提升了电机效率，因为电机可以以不同转速运行，当交替高低速切换运行可以避免电机升温，不仅动力更强，而且有效节能。本发明同时提供了应用上述电驱动装置的飞行器和船。

根据本发明另一具体实施方式，第一转子以高于第二转子的转速运行为第一运行模态；第一转子以低于第二转子的转速运行为第二运行模态；在第一运行模态和第二运行模态交替切换的模式下输出转矩。

本发明通过交替切换的模式输出转矩有利于散热，避免电机温升过高而造成较大热能损失和导致高温退磁，可有效提高电机效率，延长续航时间。

根据本发明另一具体实施方式，第一转子系统和第二转子系统串联设置或者内外设置。

根据本发明另一具体实施方式，第一转子系统和第二转子系统内外设置；

第一转子系统为内转子系统，其包括同轴设置的内转子和内定子；内转子包括内转轴；