[发明专利]一种组合式磁力传动复合电机

说明书

技术领域

本发明属于电机制作技术领域，特别是一种将磁性齿轮与永磁电机组合成为一体的复合电机。

背景技术

传统电机，即便是盘式电机，受科学技术水平的制约，受传统材料和机械加工工艺制约，主要包括转子、定子或电机控制器，结构简单、功能单一，体积、质量、耗能较大，功率因数较小。随着人类社会科技水平的不断进步，随着高性能稀土永磁材料在电机设计中的成功应用，尤其是随着磁性齿轮的设计、研究与应用的发展，体积变小、质量变小、功率因数提高的功能复合型电机可以实现。

现代驱动系统一直倾向于可变速的磁力传动，这样可以省去机械齿轮传动系统，消除机械齿轮带来的振动及噪声，并减少机械损耗，获得更高的系统效率，节约能源。

现有的复合电机是将同心式磁性齿轮与永磁同步电机集成在一起，使其既能调速又能变速。现有的复合电机有多种形式，但无论何种形式，其共同缺点为：(1)永磁体用量大；(2)磁场分布复杂，设计及制造困难。

发明内容

一种组合式磁力传动复合电机，包括机壳、端盖、内置电机控制器的电机控制盒和转子轴以及装设于机壳内的主电机、副电机、被动磁力传动器、霍尔传感器、主动磁力传动器。

需要说明的是：所述机壳连接在两个端盖中间，机壳上设置有副定子安装孔或散热孔；所述端盖上有主转子轴安装孔、副转子轴安装孔、内置电机控制器的电机控制盒。

需要说明的是散热孔，机壳与端盖相对又不妨碍机器性能的地方，设置一个个方形、圆形或其它形状的孔，方便机器散热，不仅节省了材料，而且有利于机器性能提高。

需要说明的是：所述主电机与副电机在机壳内呈同心状径向分布，主电机在机壳的中心，副电机呈行星状分布在主电机周围。

需要说明的是：所述主电机与副电机之间具有磁场气隙间距，以磁力传动的方式进行能量传递，要么主转子驱动副转子，要么主转子被副转子驱动。

需要说明的是：所述主电机包括机壳内同一径向相对的主转子、主定子，主转子通过固定在端盖上的主转子轴在机壳内运动，主定子固定在端盖上。

需要进一步说明的是：主转子呈圆盘状设置于机壳中心，包括主转子轴、盘面上的主转子磁组、外缘的被动磁力传动器或霍尔传感器，与相对的主定子通过固定在端盖上的主转子轴相互运动构成主电机，所述主转子磁组包括磁铁、永磁磁铁或线圈绕组，所述被动磁力传动器包括磁铁、永磁磁铁或线圈绕组。

需要进一步说明的是：主转子磁组为线圈绕组时所使用的线材、线径、股数、匝数、数量、形状、排列方式、放置方式、接线方式视实际需求设定，或者主转子磁组所使用磁铁或永磁磁铁的极性、数量、大小、形状、放置方式视实际需要设定。

需要进一步说明的是：主转子的结构并不限于附图4中的样例，其中116为主转子磁组使用永磁磁铁样例。

需要进一步说明的是：所述主定子包括磁铁、永磁磁铁或线圈绕组，固定在两个端盖上主转子轴安装孔的外围，与主转子成径向设置，相对主转子磁组构成主电机，其功能视实际需要设定。

需要进一步说明的是：主定子线圈绕组所使用的线材、线径、股数、匝数、数量、形状、排列方式、放置方式、接线方式视实际需求设定，或者其所使用磁铁的极性、数量、大小、形状、放置方式视实际需要设定。

需要说明的是：所述副电机由机壳内同一轴向相对的副转子、副定子构成，副转子通过固定在端盖上的副转子轴在副定子中运动；副定子固定在机壳内成开环状。

需要进一步说明的是，副转子包括副转子轴、铁芯、磁铁、永磁磁铁或绕组线圈，设置在机壳内主电机的外围并保持一定的磁场气隙间距，通过固定在端盖上的副转子轴在副定子中运动，与副定子构成副电机。

需要进一步说明的是，副转子的层数、数量、形状、位置、功能视实际需要设定，其磁铁的极性、数量、大小、形状、放置方式视实际需要设定，或者其线圈绕组所使用的线材、线径、股数、匝数、数量、形状、排列方式、放置方式、接线方式视实际需求设定。

需要进一步说明的是，副定子设置在机壳内主电机的外围，呈行星状分布，与副转子在同一轴向上相对构成副电机，其形状并不是闭环的，其层数、数量、形状、功能视实际需要设定。

需要进一步说明的是，副定子的线圈绕组所使用的线材、线径、股数、匝数、数量、形状、排列方式、放置方式、接线方式视实际需求设定，或其所使用磁铁的极性、数量、大小、形状、放置方式视实际需要设定。