專利名稱：電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括一個定子以及分別布置在所述定子內(nèi)側(cè)和外側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
日本專利申請首次公開No.2001-103717(相應(yīng)于美國專利No.6639337)公開了一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括一個定子，所述定子具有多個周向布置的具有電樞線圈的定子齒；一個同軸布置在所述定子內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子；一個同軸布置在所述定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子，以及一個連接到所述定子上的反相器。所述內(nèi)外轉(zhuǎn)子通過將一種復(fù)合電流加載到所述定子的電樞線圈上實現(xiàn)獨立驅(qū)動。
在根據(jù)上述相關(guān)技術(shù)的這樣一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，由于將所述復(fù)合電流加載到所述定子的線圈上，所以存在下列問題(1)所述反相器的有效感應(yīng)功率相對于內(nèi)在容量(inherent capacity)的比率最小值為57％，這要求使用一種相對較大的電源；(2)峰值電流變得更大，并且電流變化，也就是di/dt增加，由此必須增強(qiáng)涉及電壓的受電設(shè)備(power device)的性能，這導(dǎo)致成本的增加；(3)不能夠獨立設(shè)置用于所述內(nèi)外轉(zhuǎn)子的安培匝數(shù)的最佳數(shù)量，這導(dǎo)致總體上成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是設(shè)置一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器能夠提高電源的利用效率，降低峰值電流，獲得用于所述內(nèi)外轉(zhuǎn)子的各自線圈的最佳結(jié)構(gòu)，并且能夠在保持類似的復(fù)合磁場的同時，降低成本，所述復(fù)合磁場通過常規(guī)復(fù)合電流產(chǎn)生于定子齒中。
在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，包括一個包括多個周向布置的定子齒的定子；一個在所述定子內(nèi)側(cè)的與所述定子同軸布置的內(nèi)轉(zhuǎn)子；
一個在所述定子外側(cè)的與所述定子同軸布置的外轉(zhuǎn)子；一個內(nèi)電樞繞組，所述內(nèi)電樞繞組包括多個位于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的內(nèi)電樞線圈，所述內(nèi)電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述內(nèi)轉(zhuǎn)子；一個外電樞繞組，所述外電樞繞組包括多個位于所述外轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的外電樞線圈，所述外電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述外轉(zhuǎn)子；所述內(nèi)電樞繞組和所述外電樞繞組在所述多個內(nèi)電樞線圈之間和所述多個外電樞線圈之間都分別具有電連接，從而防止在所述內(nèi)電樞繞組和所述外電樞繞組之間產(chǎn)生磁相干擾(magnetic interference)。


圖1是一個說明一種混合傳動裝置的示意圖，所述混合傳動裝置應(yīng)用了一種多軸多層電機(jī)。
圖2是一個一種車用混合傳動裝置的一個多軸多層電機(jī)的縱斷面，所述車用混合傳動裝置能夠應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例的一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器。
圖3是一個說明本發(fā)明的所述實施例的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一部分的示意圖。
圖4是一個圖3所示的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一個外電樞繞組的電連接圖。
圖5是一個圖3所示的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一個內(nèi)電樞繞組的電連接圖。
具體實施例方式
參考圖1，圖1顯示了一種包括一個多軸多層電機(jī)的混合驅(qū)動裝置，所述多軸多層電機(jī)適合應(yīng)用下面要解釋的本發(fā)明一個實施例的一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器。如圖1所示，所述混合驅(qū)動裝置包括發(fā)動機(jī)E，多軸多層電機(jī)M，拉威娜(Ravigneaux)復(fù)合行星齒輪系G，以及驅(qū)動力輸出機(jī)構(gòu)D。
參考數(shù)字1，2，3和4分別表示一個電機(jī)殼，一個電機(jī)殼，一個齒輪箱和一個前蓋。發(fā)動機(jī)E用作所述混合驅(qū)動裝置的一個主要的動力源，并且具有發(fā)動機(jī)輸出軸5。發(fā)動機(jī)輸出軸5經(jīng)過旋轉(zhuǎn)波動吸收阻尼器6和多片盤式離合器7，被連接到拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第二個環(huán)形齒輪R2上。
多軸多層電機(jī)M在外觀上是一個單元和一個用作兩個電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的輔助電源。多軸多層電機(jī)M包括定子S，布置在定子S內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子IR以及布置在定子S外側(cè)的外轉(zhuǎn)子OR。定子S被安裝到電機(jī)殼2上，并且用作一個具有線圈的固定電樞。每個內(nèi)轉(zhuǎn)子IR和外轉(zhuǎn)子OR都具有多個安裝在其內(nèi)部的永久磁體。定子S，內(nèi)轉(zhuǎn)子IR和外轉(zhuǎn)子OR都是同軸布置的，用來形成一個三層結(jié)構(gòu)。第一根空心電機(jī)軸8被固定到內(nèi)轉(zhuǎn)子IR上，并且被連接到拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第一個恒星齒輪S1上。第二根電機(jī)軸9被固定到外轉(zhuǎn)子OR上，并且被連接到拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第二個恒星齒輪S2上。
通過控制兩個電機(jī)各自的旋轉(zhuǎn)速度，拉威娜復(fù)合行星齒輪系G具有一種連續(xù)改變齒輪傳動比的功能。拉威娜復(fù)合行星齒輪系G包括支撐相互嚙合的第一個小齒輪P1和第二個小齒輪P2的公共行星架C，與第一個小齒輪P1嚙合的第一個恒星齒輪S1，與第二個小齒輪P2嚙合的第二個恒星齒輪S2，與第一個小齒輪P1嚙合的第一個環(huán)形齒輪R1，以及與第二個小齒輪P2嚙合的第二個環(huán)形齒輪R2。
多片盤式制動器10被布置在第一個環(huán)形齒輪R1和齒輪箱3之間。公共行星架C被連接到輸出齒輪11上。
驅(qū)動力輸出機(jī)構(gòu)D包括輸出齒輪11，第一個反轉(zhuǎn)齒輪12，第二個反轉(zhuǎn)齒輪13，傳動齒輪14，差速齒輪15和傳動軸16。從輸出齒輪11輸出的輸出旋轉(zhuǎn)和輸出扭矩，經(jīng)過第一個反轉(zhuǎn)齒輪12，第二個反轉(zhuǎn)齒輪13，傳動齒輪14和差速齒輪15，被傳輸?shù)絺鲃虞S16和未示出的驅(qū)動輪。
這樣，通過連接發(fā)動機(jī)輸出軸5和拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第二個環(huán)形齒輪R2，連接拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第一個恒星齒輪S1和第一根空心電機(jī)軸8，連接拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的第二個恒星齒輪S2和第二根電機(jī)軸9，并且連接拉威娜復(fù)合行星齒輪系G的公共行星架C和輸出齒輪11，能夠構(gòu)建所述混合驅(qū)動裝置。
參考圖2，圖2顯示了一種多軸多層電機(jī)，所述多軸多層電機(jī)與一種拉威娜復(fù)合行星齒輪系相結(jié)合，組成一種車用混合傳動裝置。本發(fā)明的實施例的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，可以應(yīng)用于所述多軸多層電機(jī)。如圖2所示，所述多軸多層電機(jī)具有一個三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)包括同軸布置的一個環(huán)形定子101，內(nèi)轉(zhuǎn)子102和外轉(zhuǎn)子103。內(nèi)外轉(zhuǎn)子102和103被分別布置在定子101的一個徑向的內(nèi)側(cè)和一個徑向的外側(cè)，并且可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線O獨立旋轉(zhuǎn)。環(huán)形定子101，內(nèi)轉(zhuǎn)子102和外轉(zhuǎn)子103都被容納在電機(jī)殼104中。
內(nèi)轉(zhuǎn)子102包括疊片芯(lamination core)124，所述疊片芯通過在內(nèi)轉(zhuǎn)子102的一個軸向上將多片電磁鋼板進(jìn)行層壓形成。每片電磁鋼板通過模壓形成。內(nèi)轉(zhuǎn)子102還包括多個永久磁體，所述永久磁體在內(nèi)轉(zhuǎn)子102的所述軸向上延伸穿過疊片芯124。所述永久磁體都以一個相等距離的間隔關(guān)系沿著內(nèi)轉(zhuǎn)子102的一個周向布置。外轉(zhuǎn)子103包括疊片芯125，所述疊片芯具有與內(nèi)轉(zhuǎn)子102的疊片芯124相同的結(jié)構(gòu)，還包括多個永久磁體，所述永久磁體在外轉(zhuǎn)子103的所述軸向上延伸穿過疊片芯125，并且按照與內(nèi)轉(zhuǎn)子102的疊片芯相同的布置方式進(jìn)行布置。通過改變布置在內(nèi)轉(zhuǎn)子102和外轉(zhuǎn)子103內(nèi)部的磁極的數(shù)量，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子102的極對(pole pairs)數(shù)量和外轉(zhuǎn)子103的極對數(shù)量彼此不同。特別的，每個內(nèi)轉(zhuǎn)子102和外轉(zhuǎn)子103的永久磁體的數(shù)量是相同的，在本實施例中為12個。內(nèi)轉(zhuǎn)子102具有三個極對，其中，每個磁極都由兩個永久磁體形成。另一方面，外轉(zhuǎn)子103具有六個極對，其中，每個磁極都由一個永久磁體形成。
將這樣構(gòu)建的外轉(zhuǎn)子103容納在電機(jī)殼104中，從而能夠?qū)B片芯125的一個外圓周表面強(qiáng)勁地連接到扭矩傳遞殼105上。扭矩傳遞殼105具有相對的軸端，所述軸端通過軸承107和108以可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在電機(jī)殼104上。扭矩傳遞殼105與外轉(zhuǎn)子軸109在軸承107的一側(cè)相互連接。外轉(zhuǎn)子軸109可旋轉(zhuǎn)地延伸穿過內(nèi)轉(zhuǎn)子102的空心內(nèi)轉(zhuǎn)子軸110。
內(nèi)轉(zhuǎn)子軸110沿著內(nèi)轉(zhuǎn)子102的疊片芯124一個中心部分貫穿地延伸，從而可以與疊片芯124強(qiáng)勁地相連。內(nèi)轉(zhuǎn)子軸110的一個軸向的中間部分通過軸承112以可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在固定定子支架113中。如圖2所示的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸110的一個端部和一個左側(cè)，通過軸承114以可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在扭矩傳遞殼105的一個軸向端壁上。
定子101包括多個定子齒，所述定子齒在定子101的軸向上相互層壓。每個定子齒都由一種電磁鋼板做成，并且通過模壓方法形成一個T形。電樞線圈117被纏繞在所述定子齒的一個中間部分，所述中間部分被布置在各個所述定子齒的一個內(nèi)卡箍(yoke)和一個外卡箍之間。將所述具有電樞線圈117的定子齒以一種周向等距離的間隔關(guān)系進(jìn)行布置，從而形成一個大體上為環(huán)形的定子芯。所述定子芯通過螺栓119被支撐在沿著定子101軸向相互相對的支架113和118之間。所述整個定子芯通過樹脂模制形成定子101的一個整體。冷卻通道141在樹脂鑄型120內(nèi)部在定子101的軸向上穿過相鄰的定子齒116延伸。螺栓119被沿徑向布置在冷卻通道141的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。每個螺栓119都通過擰在螺栓上的螺母119a擰緊固定。這種使用螺栓119和螺母119a的擰緊結(jié)構(gòu)可以用鉚接固定代替。
通過將一種復(fù)合電流加載到定子101的電樞線圈117上驅(qū)動所述多軸多層電機(jī)。所述復(fù)合電流由兩種具有不同相位的電流組成，所述相位對應(yīng)于內(nèi)外轉(zhuǎn)子102和103的旋轉(zhuǎn)位置，也就是，內(nèi)外轉(zhuǎn)子102和103的所述永久磁體的位置，所述位置可以分別通過旋轉(zhuǎn)角傳感器147、148進(jìn)行檢測。在將所述復(fù)合電流加載到電樞線圈117上的情況下，定子101產(chǎn)生兩個旋轉(zhuǎn)磁場，所述磁場分別作用于內(nèi)外轉(zhuǎn)子102和103，從而與所述各個旋轉(zhuǎn)磁場同步地獨立驅(qū)動內(nèi)外轉(zhuǎn)子102和103。
參考圖3，圖3說明了本發(fā)明的實施例的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器適用于上述的所述多軸多層電機(jī)。所述實施例的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括定子201，布置在定子201內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子202和布置在定子201外側(cè)的外轉(zhuǎn)子203。在本實施例中，內(nèi)轉(zhuǎn)子202具有三個極對，并且外轉(zhuǎn)子203具有六個極對。定子201具有十八個狹槽，所述狹槽在定子齒204中形成，并且容納了兩個電樞線圈的繞組205和206，所述電樞線圈分別用于驅(qū)動內(nèi)外轉(zhuǎn)子202和203。如從定子201和內(nèi)外轉(zhuǎn)子202和203的周向所示，圖3顯示了本實施例的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一個三分之一模型。
如圖3所示，定子201包括多個定子齒204，所述定子齒204包括定子齒204-1，204-2，204-3，204-4，204-5和204-6。定子齒204在內(nèi)轉(zhuǎn)子202的一側(cè)支撐內(nèi)電樞繞組205，并且在外轉(zhuǎn)子203的一側(cè)支撐外電樞繞組206。內(nèi)電樞繞組205包括內(nèi)電樞線圈205-1，205-2，205-3，205-4，205-5和205-6，所述電樞線圈分別被纏繞在定子齒204-1，204-2，204-3，204-4，204-5和204-6的內(nèi)轉(zhuǎn)子側(cè)部分。外電樞繞組206包括外電樞線圈206-1，206-2，206-3，206-4，206-5和206-6，所述電樞線圈分別被纏繞在定子齒204-1，204-2，204-3，204-4，204-5和204-6的外轉(zhuǎn)子側(cè)部分。通過僅僅供給內(nèi)電樞繞組205能量驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子202，通過僅僅供給外電樞繞組206能量驅(qū)動外轉(zhuǎn)子203。一種多相交流電，在本實施例中，一種三相交流電，被加載到每個內(nèi)電樞繞組205和外電樞繞組206上。
外轉(zhuǎn)子203具有所述六個極對。外電樞繞組206的外電樞線圈206-1至206-6，被布置為相鄰電樞線圈之間具有120°的電角。也就是，以外電樞線圈206-1具有0°的電角為參考，外電樞線圈206-2和206-3分別具有120°和240°的電角。外電樞線圈206-1至206-6被以相同的纏繞方向纏繞在相應(yīng)的定子齒204-1至204-6上。內(nèi)轉(zhuǎn)子202具有所述三個極對。內(nèi)電樞繞組205的內(nèi)電樞線圈205-1至205-6，被布置為相鄰兩電樞線圈之間具有60°的電角。特別的，以內(nèi)電樞線圈205-1具有0°電角為參考，內(nèi)電樞線圈205-2，205-3，205-4，205-5和205-6分別具有60°，120°，180°，240°和300°的電角。內(nèi)電樞線圈205-1，205-3，205-5被以相同的方向纏繞在相應(yīng)的定子齒204-1，204-3和204-5上。另一方面，內(nèi)電樞線圈205-2，205-4，205-6被以相同的方向纏繞在相應(yīng)的定子齒204-2，204-4和204-6上，所述方向與內(nèi)電樞線圈205-1，205-3，205-5的所述纏繞方向相反。也就是，在內(nèi)電樞繞組205中，沿著一個方向纏繞的內(nèi)電樞線圈205-1，205-3，205-5，和沿著相反的方向纏繞的內(nèi)電樞線圈205-2，205-4，205-6，都被沿著周向交替布置。內(nèi)電樞線圈205-1至205-6中的每個電樞線圈都可以具有比外電樞線圈206-1至206-6中的每個電樞線圈更多的匝數(shù)。
內(nèi)電樞繞組205和外電樞繞組206在內(nèi)電樞線圈205-1至205-6之間和外電樞線圈206-1至206-6之間都分別具有電連接，從而防止在內(nèi)電樞繞組205和外電樞繞組206之間產(chǎn)生磁相干擾。圖4顯示了圖3中所示的外電樞繞組206的外電樞線圈206-1至206-6之間的所述電連接。如圖4所示，所述三相交流電的U-相(0°相)電流，V-相(120°相)電流和W-相(240°相)電流，都被分別加載到外電樞線圈206-1，206-2和206-3上。外電樞線圈206-1，206-2和206-3都以逆時針方向依次布置，如圖3中所示，在相鄰的電樞線圈之間形成120°的電角。如圖4所示，外電樞線圈206-1，206-2和206-3分別與外電樞線圈206-4，206-5和206-6串聯(lián)連接。因此，與外電樞線圈206-1相連接的外電樞線圈206-4被加載U-相電流。與外電樞線圈206-2相連接的外電樞線圈206-5被加載V-相電流。與外電樞線圈206-3相連接的外電樞線圈206-6被加載W-相電流。外電樞線圈206-4，206-5和206-6在一個中性位置相互連接。在外電樞繞組206的外電樞線圈206-1至206-6的所述電連接中，所述三對外電樞線圈，也就是，206-1和206-4，206-2和206-5，以及206-3和206-6，以360°的電角相互區(qū)別，并相互連接，從而可以被加載相位相同的電流，也就是，所述三相電流的U-相電流，V-相電流和W-相電流。
圖5顯示了圖3中所示的內(nèi)電樞繞組205的內(nèi)電樞線圈205-1至205-6之間的所述電連接。如圖5所示，所述三相交流電的U-相(0°相)電流，V-相(120°相)電流和W-相(240°相)電流，都被分別加載到內(nèi)電樞線圈205-1，205-3和205-5上。如圖5所示，內(nèi)電樞線圈205-1，205-3和205-5分別與內(nèi)電樞線圈205-4，205-6和205-2相連接。因此，與內(nèi)電樞線圈205-1相連接的內(nèi)電樞線圈205-4被加載U-相電流。與內(nèi)電樞線圈205-3相連接的內(nèi)電樞線圈205-6被加載V-相電流。與內(nèi)電樞線圈205-5相連接的內(nèi)電樞線圈205-2被加載W-相電流。內(nèi)電樞線圈205-4，205-6和205-2在一個中性位置相互連接。
在內(nèi)電樞繞組205的內(nèi)電樞線圈205-1至205-6的所述電連接中，三對內(nèi)電樞線圈，也就是，205-1和205-4，205-3和205-6，以及205-5和205-2，以180°的電角相互區(qū)別，相互連接，從而可以被加載相位相同的電流，也就是，所述三相電流的U-相電流，V-相電流和W-相電流。特別的，具有0°電角的內(nèi)電樞線圈205-1與具有180°電角的內(nèi)電樞線圈205-4相連接。具有120°電角的內(nèi)電樞線圈205-3與具有300°電角的內(nèi)電樞線圈205-6相連接。具有240°電角的內(nèi)電樞線圈205-5與具有60°電角的內(nèi)電樞線圈205-2相連接。這樣，內(nèi)電樞線圈205-1和205-4相差180°的電角。同樣的，內(nèi)電樞線圈205-3和205-6相差180°的電角。內(nèi)電樞線圈205-5和205-2相差180°的電角。
當(dāng)通過將所述三相交流電加載到內(nèi)電樞繞組205上，內(nèi)電樞繞組205被供給能量的時候，在每個內(nèi)電樞線圈205-1至205-6中產(chǎn)生的磁通量穿過外電樞繞組206的外電樞線圈206-1至206-6中相應(yīng)的一個，如圖4中通過箭頭MFIR所示。這時，在每個外電樞線圈206-1至206-6中，通過在每個內(nèi)電樞線圈205-1至205-6中產(chǎn)生的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生電壓。外電樞線圈206-1中的通過內(nèi)電樞線圈205-1的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向與外電樞線圈206-4中的通過內(nèi)電樞線圈205-4的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向相反。因此，外電樞線圈206-1和206-4中的通過內(nèi)電樞線圈205-1和205-4的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。同樣的，外電樞線圈206-2中的通過內(nèi)電樞線圈205-2的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向與外電樞線圈206-5中的通過內(nèi)電樞線圈205-5的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向相反。外電樞線圈206-2和206-5中的通過內(nèi)電樞線圈205-2和205-5的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。外電樞線圈206-3中的通過內(nèi)電樞線圈205-3的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向與外電樞線圈206-6中的通過內(nèi)電樞線圈205-6的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向相反。外電樞線圈206-3和206-6中的通過內(nèi)電樞線圈205-3和205-6的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。
當(dāng)通過將所述三相交流電加載到外電樞繞組206上，外電樞繞組206被供給能量的時候，在每個外電樞線圈206-1至206-6中產(chǎn)生的磁通量穿過內(nèi)電樞繞組205的內(nèi)電樞線圈205-1至205-6中相應(yīng)的一個，如圖5中通過箭頭MFOR所示。這時，在每個內(nèi)電樞線圈205-1至205-6中，通過在每個外電樞線圈206-1至206-6中產(chǎn)生的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生電壓。內(nèi)電樞線圈205-1的纏繞方向與和內(nèi)電樞線圈205-1相連接的內(nèi)電樞線圈205-4的纏繞方向互相相反。結(jié)果，內(nèi)電樞線圈205-1中的通過外電樞線圈206-1的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向與內(nèi)電樞線圈205-4中的通過外電樞線圈206-4的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向互相相反。內(nèi)電樞線圈205-1和205-4中通過外電樞線圈206-1和206-4的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。同樣的，內(nèi)電樞線圈205-3的纏繞方向與內(nèi)電樞線圈205-6的纏繞方向互相相反。內(nèi)電樞線圈205-3和205-6中通過外電樞線圈206-3和206-6的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向互相相反。內(nèi)電樞線圈205-3和205-6中通過外電樞線圈206-3和206-6的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。內(nèi)電樞線圈205-2的纏繞方向與內(nèi)電樞線圈205-5的纏繞方向互相相反。內(nèi)電樞線圈205-2和205-5中通過外電樞線圈206-2和206-5的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向互相相反。內(nèi)電樞線圈205-2和205-5中通過外電樞線圈206-2和206-5的所述磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓相互抵消。
因為外電樞繞組206的外電樞線圈206-1至206-6和內(nèi)電樞繞組205的內(nèi)電樞線圈205-1至205-6具有上述的各自的電連接，所以能夠防止外電樞繞組206和內(nèi)電樞繞組205相互之間的磁相干擾。此外，在一個使用了兩個三相反相器的實例中，能夠獨立地驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子202和外轉(zhuǎn)子203，從而產(chǎn)生扭矩。在所述實例中，能夠?qū)⑹茈娫O(shè)備的數(shù)量降低到最少，并且能夠?qū)㈦妷旱睦寐试黾拥阶畲蟆?br> 此外，如上文所述，因為內(nèi)電樞繞組205和外電樞繞組206都分開地設(shè)置在定子齒204上，所以能夠獨立設(shè)置用于內(nèi)轉(zhuǎn)子202和用于外轉(zhuǎn)子203的安培匝數(shù)的最佳數(shù)量。這樣可以減少內(nèi)轉(zhuǎn)子202的磁體的數(shù)量，在一個內(nèi)電樞繞組205的安培匝數(shù)的數(shù)量與外電樞繞組206的安培匝數(shù)的數(shù)量相同的情況下，這個數(shù)量將會增加。例如，如果將內(nèi)電樞繞組205的安培匝數(shù)的數(shù)量設(shè)置為比外電樞繞組206的安培匝數(shù)更多的數(shù)量，那么將能夠減少內(nèi)轉(zhuǎn)子202的磁體的數(shù)量。這樣可以節(jié)省成本。
本發(fā)明的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器能夠保持與通過常規(guī)復(fù)合電流在定子齒中產(chǎn)生的復(fù)合磁場相似的磁場。此外，本發(fā)明的所述電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器能夠增加電源的利用率(kVA)，降低峰值電流，獲得用于所述內(nèi)外轉(zhuǎn)子的各自線圈的最佳結(jié)構(gòu)，以及降低成本。
本發(fā)明基于一個現(xiàn)有的2003年12月15日提出的日本專利申請No.2003-416578。據(jù)此，將整個日本專利申請No.2003-416578的內(nèi)容以參考的方式結(jié)合入本發(fā)明中。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的一個特定的實施例，在上文中對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不只限定于上述實施例。根據(jù)上述教義，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將能想到上述實施例的變型和變化。本發(fā)明的范圍將結(jié)合下列權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，包括一個包括多個沿周向布置的定子齒的定子；一個在所述定子內(nèi)側(cè)與所述定子同軸布置的內(nèi)轉(zhuǎn)子；一個在所述定子外側(cè)與所述定子同軸布置的外轉(zhuǎn)子；一個內(nèi)電樞繞組，所述內(nèi)電樞繞組包括多個位于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的內(nèi)電樞線圈，所述內(nèi)電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述內(nèi)轉(zhuǎn)子；和一個外電樞繞組，所述外電樞繞組包括多個位于所述外轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的外電樞線圈，所述外電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述外轉(zhuǎn)子；所述內(nèi)電樞繞組和所述外電樞繞組在所述多個內(nèi)電樞線圈之間和所述多個外電樞線圈之間都分別具有電連接，從而防止在所述內(nèi)電樞繞組和所述外電樞繞組之間產(chǎn)生磁相干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述外電樞繞組具有所述電連接，所述電連接中，在所述多個外電樞線圈中的一個線圈中，通過在所述多個內(nèi)電樞線圈中的一個線圈中產(chǎn)生的磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向，與在所述多個外電樞線圈中的與所述多個外電樞線圈中的所述一個線圈相連接的另一個線圈中、通過在所述多個內(nèi)電樞線圈中的、與所述多個內(nèi)電樞線圈中的所述一個線圈相連接，的另一個線圈中產(chǎn)生的磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向相反，并且其中，所述內(nèi)電樞繞組具有所述電連接，在所述電連接中，在所述多個內(nèi)電樞線圈中的一個線圈中，通過在所述多個外電樞線圈中的一個線圈中產(chǎn)生的磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向，與在所述多個內(nèi)電樞線圈中的與所述多個內(nèi)電樞線圈中的所述一個線圈相連接的另一個線圈中，通過在所述多個外電樞線圈中的與所述多個外電樞線圈中的所述一個線圈相連接的另一個線圈中產(chǎn)生的磁通量感應(yīng)產(chǎn)生的電壓的方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子具有兩倍于內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)量，所述多個內(nèi)電樞線圈包括多個成對的相互連接的內(nèi)電樞線圈，每對內(nèi)電樞線圈相差180°的電角，并且被加載一種相同相位的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子具有三個極對并且所述外轉(zhuǎn)子具有六個極對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，還包括用于獨立驅(qū)動所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的兩個三相反相器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述多個內(nèi)電樞線圈中的每個線圈都比所述多個外電樞線圈中的每個線圈具有更多的安培匝數(shù)的數(shù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述多個外電樞線圈包括多個成對的按照一個相同方向纏繞的外電樞線圈，每對外電樞線圈都相互連接并且被加載一種相同相位的電流，所述多個內(nèi)電樞線圈包括多個成對的按照相互相反的方向纏繞的內(nèi)電樞線圈，每對內(nèi)電樞線圈相互連接并且被加載一種相同相位的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述多個外電樞線圈具有一個相同的纏繞方向，所述多個內(nèi)電樞線圈包括具有一個纏繞方向的內(nèi)電樞線圈和具有一個相反的纏繞方向的內(nèi)電樞繞組，所述多個內(nèi)電樞線圈沿周向交替布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述多個內(nèi)電樞線圈和所述多個外電樞線圈被分別加載一種多相交流電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其特征在于，所述多個內(nèi)電樞線圈和所述多個外電樞線圈被分別加載一種三相交流電。
全文摘要
一種電動旋轉(zhuǎn)機(jī)器，包括一個包括多個沿周向布置的定子齒的定子，在所述定子內(nèi)側(cè)和外側(cè)與所述定子同軸布置的內(nèi)外轉(zhuǎn)子，一個內(nèi)電樞繞組，所述內(nèi)電樞繞組包括多個位于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的內(nèi)電樞線圈，所述內(nèi)電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述內(nèi)轉(zhuǎn)子，以及一個外電樞繞組，所述外電樞繞組包括多個位于所述外轉(zhuǎn)子一側(cè)的纏繞在所述定子齒上的外電樞線圈，所述外電樞繞組被供給能量用來驅(qū)動所述外轉(zhuǎn)子。所述內(nèi)外電樞繞組在所述多個內(nèi)電樞線圈之間和所述多個外電樞線圈之間都分別具有電連接，從而防止在所述內(nèi)外電樞繞組之間產(chǎn)生磁相干擾。
文檔編號H02P6/08GK1638243SQ20041008199
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者有滿稔 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社