[发明专利]双转子永磁同步电机及其工作方法

说明书

本发明涉及一种双转子永磁同步电机及其工作方法，双转子永磁同步电机包括转子组件与定子组件。转子组件包括内转子、外转子及电机轴。内转子包括第一铁芯及第一磁体。第一磁体嵌入在第一铁芯内。外转子包括第二磁体及转子外壳。第二磁体设于转子外壳上。一方面，电机轴贯穿并固定设于转子外壳及第一铁芯，使得电机轴、转子外壳及第一铁芯三者能同步转动，也就是转子外壳通过电机轴与第一铁芯相连，使得双转子永磁同步电机的结构简化，能降低成本；另一方面，内转子和外转子均共一根电机轴，避免了装配误差导致第一气隙与第二气隙存在较大差异，有利于实现均匀气隙，从而能保证双转子永磁同步电机稳定运行。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种双转子永磁同步电机及其工作方法。

背景技术

近年来电动无人机发展迅猛，在军事、公安、农业、航拍等领域用用广泛。目前无人机绝大部分都采用永磁同步电机驱动。永磁同步电机以其结构简单、运行可靠、体积小、质量小、损耗少、效率高，以及电动机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，应用领域几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。常规设计的双转子的永磁同步电机，包括内转子、外转子与定子，内转子与外转子在工作时均能相对于定子转动并带动连接轴转动。然而，为了保证较好的运转稳定性，传统的内转子与外转子需用通过两个以上连接件相连，整体结构较为复杂，使得成本较高。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种双转子永磁同步电机及其工作方法，它能够使得结构简化，同时运行稳定性较好，装置的成本较低。

其技术方案如下：一种双转子永磁同步电机，所述双转子永磁同步电机包括：转子组件，所述转子组件包括内转子、外转子及电机轴，所述内转子包括第一铁芯及第一磁体，所述第一磁体嵌入在所述第一铁芯内，所述外转子包括第二磁体及转子外壳，所述第二磁体设于转子外壳上，所述内转子、所述外转子及所述电机轴三者同轴设置，所述电机轴贯穿并固定设于所述转子外壳及所述第一铁芯上；定子组件，所述定子组件包括第二铁芯、内侧定子绕组和外侧定子绕组，所述第二铁芯的中部设有通孔，所述第一铁芯设于所述通孔，所述内侧定子绕组与所述外侧定子绕组均设于所述第二铁芯上，所述内侧定子绕组相对于所述外侧定子绕组靠近于所述通孔。

上述的双转子永磁同步电机，一方面，电机轴贯穿并固定设于转子外壳及第一铁芯，使得电机轴、转子外壳及第一铁芯三者能同步转动，也就是转子外壳通过电机轴与第一铁芯相连，使得双转子永磁同步电机的结构简化，能降低成本；另一方面，内转子和外转子均共一根电机轴，避免了装配误差导致内外气隙存在较大差异，有利于实现均匀气隙，从而能保证双转子永磁同步电机稳定运行。

在其中一个实施例中，所述转子外壳包括头部端盖及与所述头部端盖相连的围板；所述头部端盖上设有第一轴孔，所述第一铁芯设有与所述第一轴孔同轴设置的第二轴孔，所述电机轴固定设于所述第一轴孔及所述第二轴孔中。

在其中一个实施例中，所述电机轴的外壁对应于所述第一轴孔的部位设有第一防滑部，所述第一防滑部与所述第一轴孔的孔壁紧密接触配合；所述电机轴的外壁对应于所述第二轴孔的部位设有第二防滑部，所述第二防滑部与所述第二轴孔的孔壁紧密接触配合。

在其中一个实施例中，所述第一铁芯的其中一端面绕所述电机轴设有间隔的两个以上第一凹槽，所述第一磁体为两个以上，两个以上所述第一磁体一一对应嵌设固定于所述第一凹槽中。

在其中一个实施例中，所述第一磁体为V字形；所述第一磁体凸出到所述第一铁芯的其中一端面的外部或者所述第一磁体与所述第一铁芯的其中一端面齐平。

在其中一个实施例中，所述第二磁体为两个以上，两个以上所述第二磁体间隔地绕设固定于所述转子外壳上；所述第一磁体为两个以上，两个以上所述第一磁体一一对应嵌设固定于所述第一铁芯上；所述第一磁体的数量少于所述第二磁体的数量。

在其中一个实施例中，所述转子外壳包括头部端盖及与所述头部端盖相连的围板；所述第二磁体紧密贴设于所述围板的内壁上。