[发明专利]无机械差速共轴反转动力装置

说明书

本发明公开了一种无机械差速共轴反转动力装置，包括内轴、外轴、磁阻转子、永磁转子、定子和驱动装置，外轴套设在内轴上且与内轴同轴设置，内轴的一端伸出外轴，磁阻转子与内轴的一端和外轴的一端中的一个相连，永磁转子与内轴和外轴的一端中的另一个相连，永磁转子与磁阻转子同轴设置，定子与磁阻转子同轴设置且与永磁转子相对地设在磁阻转子的内侧或外侧，定子包括定子铁芯和绕设在定子铁芯上的主绕组和辅助绕组，驱动装置与主绕组和辅助绕组相连以分别驱动主绕组和辅助绕组。该无机械差速共轴反转动力装置的结构简单、紧凑、占用空间小、集成度高、故障率低、振动小而且动态响应灵活，可以实现双轴共轴转动、效率高。

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，更具体地，涉及一种无机械差速共轴反转动力装置。

背景技术

目前，普通的共轴反转装置的动力源产生的动力往往需要经过齿轮差速，从而将功率分配到反向旋转的两根输出轴上，不但降低了传动效率，而且复杂的机械差速结构也容易造成系统故障率的大幅上升。

相关技术中部分共轴反转装置通过采用一台空心轴电机和一台实心轴组合实现，然而，采用这种方式实现共轴反转，容易降低系统的集成性，增加系统故障率，而且，体积较大，使用较为不便。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种无机械差速共轴反转动力装置,该无机械差速共轴反转动力装置的结构简单、紧凑、占用空间小、集成度高、故障率低、振动小，而且动态响应灵活，可以实现双轴共轴转动、效率高。

根据本发明实施例的无机械差速共轴反转动力装置，包括内轴；外轴，所述外轴套设在所述内轴上且与所述内轴同轴设置，所述内轴的一端伸出所述外轴；磁阻转子，所述磁阻转子与所述内轴的一端和所述外轴的一端中的一个相连；永磁转子，所述永磁转子与所述内轴的一端和所述外轴的一端中的另一个相连，所述永磁转子与所述磁阻转子同轴设置；定子，所述定子与所述磁阻转子同轴设置且与所述永磁转子相对地设在所述磁阻转子的内侧或外侧，所述定子包括定子铁芯和绕设在所述定子铁芯上的主绕组和辅助绕组；驱动装置，所述驱动装置与所述主绕组和所述辅助绕组相连以分别驱动所述主绕组和所述辅助绕组。

根据本发明实施例的无机械差速共轴反转动力装置，通过将磁阻转子设在定子和永磁转子之间，并且在定子铁芯上绕设主绕组和辅助绕组，通过驱动装置分别驱动主绕组和辅助绕组，可以实现磁阻转子和永磁转子产生共轴旋转，进而带动外轴和内轴的实现无机械差速的共轴转动，与相关技术中的共轴反转装置相比，省去了机械差速机构，有效地提高集成度、减小占用空间、使得结构更加简单、紧凑，而且驱动装置采用磁阻调制效应产生驱动转矩，转矩密度高于常规的共轴反转装置，进一步增加了系统的功率密度，降低了能耗。

另外，根据本发明实施例的无机械差速共轴反转动力装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述主绕组的绕组跨距为y1s，所述辅助绕组的绕组跨距为y1ad，所述主绕组形成极对数为Ps的旋转磁场，所述辅助绕组形成极对数为Pad的旋转磁场，所述永磁转子包括包含高导磁材料的永磁铁芯和永磁体，所述永磁体的极性交替布置，形成极对数为Pf的永磁磁场，所述磁阻转子包括包含高导磁材料的分块铁芯和包含非导磁材料的间隔块，所述分块铁芯与所述间隔开沿周向交替布置且数量为Pr。

根据本发明的一个实施例，所述主绕组和所述辅助绕组分别为单相绕组或多相绕组。

根据本发明的一个实施例，所述主绕组和所述辅助绕组的相数不同。

根据本发明的一个实施例，所述主绕组、所述辅助绕组、所述永磁转子和所述磁阻转子满足：Pr＝|Ps±Pf|；Pad＝Pf≠Ps；y1s≠y1ad。