專利名稱：一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種電機，特別涉及一種內外雙轉子電機。該電機是一種特種電機，特別適合于同時拖動兩個不同的機械負載作異向(同速或不同速)旋轉。
背景技術：
現(xiàn)有內外雙轉子電機，其定子采用環(huán)型繞組且沿兩個氣隙圓周繞組排列的相序和極數(shù)均相同，所產(chǎn)生的旋轉磁場在內外氣隙中以相等的同步速同向旋轉，因此內外兩個轉子產(chǎn)生的電磁轉矩只能以相同的速度拖動同一負載同向旋轉，不能使內外轉子產(chǎn)生反向旋轉的電磁轉矩而同時拖動兩個機械負載異向(同速或不同速)運行；現(xiàn)有內外雙轉子電機的內外轉子為鼠籠型轉子結構，是一種感應電機，其效率和功率因數(shù)較低，其內外雙轉子在機械上牢牢固定于同一轉軸上，同時拖動一個機械負載同向同速旋轉。
實用新型內容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是要提供一種內外雙轉子能夠異向旋轉的同步(或異步)電機。其中定子內外圓周分別均勻開槽以嵌放定子繞組，該電機的定子繞組既可采用一套環(huán)型繞組，以使內外旋轉磁場具有相同的極數(shù)和同步速；亦可采用在內外槽中分別嵌放兩套三相對稱繞組，然后串聯(lián)或并聯(lián)形成一套繞組的型式，以使得內外氣隙中旋轉磁場的極數(shù)和同步速相同或不同；但無論采用何種繞組型式，定子內外圓周槽中繞組排列的相序必須相反。在機械上，內轉子固定在實心軸上，外轉子固定在空心軸上，實心軸、空心軸和機座間均用軸承連接。上述內容保證了內外兩個轉子同時拖動兩個不同機械負載以相同或不同的速度異向旋轉的基本需要。內外雙轉子可采用鼠籠型和永磁等結構型式，以分別形成異步電動機、同步電動機、異同步電動機和同異步電動機。空心軸和實心軸與負載聯(lián)接的軸伸端，既可在電機的同一側，亦可在不同側，以形成單端軸伸和雙端軸伸的結構型式，滿足不同機械負載的需要。
本實用新型提供的電機包括定子、內轉子、外轉子、轉軸、實心軸、空心軸、端蓋、機殼等。其中實心軸和空心軸同心，實心軸左端由內向外依次裝配有內軸承、空心軸、外軸承和左端蓋，右端由內向外依次裝配有軸承和右端蓋，實心軸中部沿垂直方向由內向外依次裝配有內轉子、定子、外轉子、外轉子套和機殼，內轉子固定于實心軸上，定子一端設有連接件，此件與右端蓋相連，外轉子套通過螺桿與固定在空心軸上之旋轉件相連，左端蓋、機殼、右端蓋、定子和連接件共同組成定子系統(tǒng)結構，外轉子及相應的轉子套、旋轉件和空心軸共同組成外轉子旋轉系統(tǒng)，內轉子和實心軸共同組成內轉子旋轉系統(tǒng)，單端軸伸結構中，左側處的實心軸長于空心軸，右側軸承外裝有封閉的軸承蓋，雙端軸伸結構中，左側處的實心軸短于空心軸，右側實心軸伸出軸承蓋，其中定子內圓壁和外圓壁開有用于嵌放繞組線圈的槽，在內外壁的槽內放置環(huán)型繞組，或者嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組，無論采用何種繞組型式，定子內外槽中的繞組沿圓周的排列相序相反，內外轉子異向旋轉，當定子嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組時，兩套繞組的極數(shù)可以相同也可不同，外轉子和內轉子均可采用籠型或各種永磁轉子結構型式。
本實用新型的有益效果是采用一套定子鐵心和定子繞組，當其通入三相對稱交流電時，可以在內外氣隙中同時產(chǎn)生速度相同或不同但異向旋轉的兩個旋轉磁場，使得內外轉子可以同時拖動兩個不同的機械負載以相同或不同的轉速異向旋轉，一臺電機起動了兩臺電機的作用，但結構非常緊湊，取得了競想不到的效果。


圖1為本實用新型電機單端軸伸結構示意圖；圖2為本實用新型電機雙端軸伸結構示意圖；圖3為本實用新型電機定子、內轉子和外轉子相互關系的斷面圖；圖4為本實用新型電機定子采用環(huán)型繞組端部連線示意圖；圖5為本實用新型籠型外轉子結構示意圖；圖6為本實用新型永磁外轉子結構示意圖；圖7為本實用新型籠型內轉子結構示意圖；圖8為本實用新型永磁內轉子結構示意圖；圖中1機殼，2實心軸，3空心軸，4內轉子，5定子，6外轉子，7左端蓋，8右端蓋，9引接線，10軸承，11軸承蓋，12外轉子套。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型電機做進一步詳細說明。
本實用新型電機包括內轉子4、定子5、外轉子6、外轉子套12、實心軸2、空心軸3、軸承10、左端蓋7、右端蓋8、機殼1、引接線9等。其中單端軸伸結構示意圖如圖1所示，雙端軸伸結構示意圖如圖2所示。其中實心軸2和空心軸3同心，實心軸2左端由內向外依次裝配有內軸承10、空心軸3、外軸承10和左端蓋7，實心軸2右端由內向外依次裝配有軸承10和右端蓋8，實心軸2中部沿垂直方向由內向外依次裝配有內轉子4、定子5、外轉子6、外轉子套12和機殼1，內轉子4固定于實心軸3上，定子5一端設有連接件，此件與右端蓋8相連，外轉子套通過螺釘與固定在空心軸3上之旋轉件相連，左端蓋7、機殼1、右端蓋8、定子5和連接件共同組成定子系統(tǒng)結構，外轉子6及相應的轉子套12、旋轉件和空心軸3共同組成外轉子旋轉系統(tǒng)，內轉子4和實心軸2共同組成內轉子旋轉系統(tǒng)，圖1所示單端軸伸結構中，左側處的實心軸2長于空心軸3，右側軸承外裝有封閉的軸承蓋11，圖2所示雙端軸伸結構中，左側處的實心軸2短于空心軸3，右側實心軸3伸出軸承蓋8。
圖3為內轉子、定子和外轉子相互關系的斷面圖。其中定子內圓壁和外圓壁開有用于嵌放繞組線圈的槽，在內外壁的槽內即可采用圖4所示的一套環(huán)形三相對稱繞組，亦可采用在內外槽中分別嵌放2套三相對稱繞組，然后串聯(lián)或并聯(lián)形成一套繞組的形式。無論采用何種繞組型式，定子內外槽中的繞組沿圓周的排列相序相反，內外轉子異向旋轉，當定子嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組時，兩套繞組的極數(shù)可以相同也可不同。
當定子采用環(huán)型繞組型式時，內外氣隙中旋轉磁場的極數(shù)相同，這時內外氣隙中旋轉磁場的同步速相同但轉向相反，所以內外轉子將以相同(永磁轉子結構)或基本相同(鼠籠型轉子結構)的速度異向旋轉；然而，當定子采用在內外槽中分別嵌放2套三相對稱繞組的形式時，可以設計成使得兩套繞組的極數(shù)不同，這時內外氣隙中旋轉磁場的同步速具有顯著的差別，所以內外轉子將以明顯不同的速度異向旋轉。
本實用新型中的內、外雙轉子既可采用鼠籠型結構形式，如圖5和圖7所示，亦可采用各種永磁結構形式，如圖6和圖8所示，以分別形成異步電動機、同步電動機、異同步電動機和同異步電動機。
權利要求1.一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，包括定子、內轉子、外轉子、實心軸、空心軸、軸承、端蓋、機殼，其特征在于所述實心軸和空心軸同心，實心軸左端由內向外依次裝配有內軸承、空心軸、外軸承和左端蓋，實心軸右端由內向外依次裝配有軸承和右端蓋，實心軸中部沿垂直方向由內向外依次裝配有內轉子、定子、外轉子、外轉子套和機殼，內轉子固定于實心軸上，定子一端設有連接件，此件與右端蓋相連，外轉子套通過螺釘與固定在空心軸上之旋轉件相連。
2.如權利要求1所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于所述電機采用單端軸伸結構或雙端軸伸結構。
3.如權利要求2所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于所述單端軸伸結構中，左側處的實心軸長于空心軸，右側軸承外裝有封閉的軸承蓋。
4.如權利要求2所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于所述雙端軸伸結構中，左側處的實心軸短于空心軸，右側實心軸伸出軸承蓋。
5.如權利要求1所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于所述定子內圓壁和外圓壁開有用于嵌放繞組線圈的槽，在內外壁的槽內放置環(huán)型繞組，或者嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組。
6.如權利要求1或5所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于所述定子內外圓壁所嵌放的繞組沿圓周的排列相序相反。
7.如權利要求1或5所述的一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，其特征在于，當定子嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組時，所述定子內外圓壁所嵌放的繞組的極數(shù)可以相同或不同。
專利摘要一種內外雙轉子異向旋轉的交流電機，包括定子、內、外轉子、轉軸、軸承、端蓋、機殼。定子內外圓壁開有槽，槽內放置環(huán)型繞組，或者嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組，無論采用何種繞組型式，定子內外槽中的繞組沿圓周的排列相序相反，內外轉子異向旋轉。當定子嵌放串聯(lián)或并聯(lián)在一起的兩套三相對稱繞組時，兩套繞組的極數(shù)可以相同或不同。內外轉子均可采用籠型或各種永磁轉子結構型式。該電機可以采用單端軸伸或雙端軸伸結構。該電機采用一套定子鐵心和定子繞組，當通入三相對稱交流電時，可以在內外氣隙中同時產(chǎn)生速度相同或不同但異向旋轉的兩個旋轉磁場，使得內外轉子可以同時拖動兩個不同的機械負載以相同或不同的轉速異向旋轉。
文檔編號H02K3/28GK2850122SQ200520092550
公開日2006年12月20日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權日2005年9月20日
發(fā)明者張鳳閣, 王鳳翔, 王正, 宗鳴, 孫廣貴 申請人:沈陽工業(yè)大學