[发明专利]多级定转子组合式电机

说明书

本发明公开了一种多级定转子组合式电机，包括至少两个具有独立定子和转子的子电机且其中至少一个子电机设有用于将转子的动力输出的子减速器；各所述子电机的输出端传动连接并输出动力，该电机各级子电机均可具有独立的减速比，通过匹配输出，能实现在大的转速、转矩范围内，电机均具有较高的工作效率，因此，该电机结构紧凑、可实现较高的功率密度。

技术领域

本发明涉及电机领域，具体是一种多级定转子组合式电机。

背景技术

周所周知，旋转式电机都包括有定子和转子，而采用高速电机是提高电机功率密度的有效途径之一，因为提高转速可增加单位时间内旋转式电机定转子电磁作用程长。而电机输出转速往往又要求不那么高，如汽车电动轮用的电机，车轮最高转速大约在1000(转/分)左右，若采用高速电机就又需要增加减速装置。因此，一方面采用高转速小扭矩，保证所需功率，实现小尺寸、轻量化；另一方面，为适应电机输出所需的低转速大扭矩，采用结构紧凑、高效的减速传动，两者有机结合并集成于电机中。由于电机电磁材料性能和机械材料力学性能的不同，电机需要增加扭矩所花费的材料重量和尺寸远高于需要减速增扭的机械传动部分，即力量产生成本远高于传力成本，因此两者有机结合并集成于电机，可大大提高电机的功率密度。

另外，由于一个电机的转子磁极对数、定子线圈匝数等结构参数是固定的，往往其最高工作效率和最大转矩的转速区间是不同的、并被限制在一定的转速范围。而类似汽车电动轮所用的电机，需要转速和转矩在很大范围内变化，单电机电动轮很难充分满足汽车电机驱动在宽扭矩、宽转速范围内均保持较高的效率。正因为如此，有人提出采用增加变速器的解决方案。然而在汽车电动轮那样的狭小空间中，要布置和控制变速器，结构将非常复杂，且势必增加重量和成本，降低其功率密度。

为解决以上问题，需要一种具有高功率密度、宽转速/扭矩范围、高可靠的多级定转子组合式电机。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种多级定转子组合式电机，该电机各级子电机均具有独立的减速比，通过匹配输出，能实现在大的转速、转矩范围内，电机均具有较高的工作效率。

本发明的多级定转子组合式电机，包括至少两个具有独立定子和转子的子电机，且其中至少一个子电机内设有用于将转子的动力输出的子减速器；各所述子电机的输出端传动连接并输出动力；

进一步，各所述子电机的转子轴向两侧分别设有一个定子，所述定子包括定子铁芯以及沿定子铁芯周向分布的多个凸极；所述转子包括转子支撑和磁瓦，所述转子支撑至少包括外套于所述定子的筒状翼缘，所述磁瓦固定于筒状翼缘内圆并与所述凸极配合；

本发明的多级定转子组合式电机还包括主减速器，所述主减速器输入端用于接受各子电机共同输出的动力；

进一步，所述子减速器为减速轴承，所述减速轴承包括与所述转子传动连接的内圈、固定于所述定子的外圈和滚动体；所述内圈、外圈和滚动体共同形成行星牵引传动轮系并分别对应作为行星牵引传动轮系的太阳轮、外圈和行星轮；所述滚动体通过摩擦传动的方式与内圈和外圈配合；

进一步，所述转子支撑还包括腹板，所述腹板固定连接于筒状翼缘的内圆并位于转子轴向两侧的定子之间径向向内延伸，使转子支撑形成T型截面圆盘体，两列所述磁瓦固定于翼缘内壁并分列于腹板两侧；

进一步，所述减速轴承的滚动体沿轴向设有至少两列且各列滚动体的滚动体轮轴相互独立；相邻两列所述滚动体之间设有用于连接滚动体轮轴的中间行星架；

进一步，所述子电机为三个，并分别为极对数依次减少的左列电机、中列电机和右列电机，所述左列电机和中列电机均设有子减速器且左列电机内的子减速器的传动比大于中列电机内子减速器的传动比；

进一步，位于所述转子轴向两侧的定子之间的凸极沿周向均匀交错设置；