專利名稱：分段式級聯(lián)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分段式級聯(lián)電機(jī)，屬于電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電機(jī)設(shè)計和制造一是電機(jī)生產(chǎn)廠家根據(jù)國家相關(guān)系列化電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)或者企業(yè) 自身研究得出的系列化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出不同規(guī)格的電機(jī)產(chǎn)品，用戶根據(jù)自己的性能需要選擇相 應(yīng)的電機(jī)產(chǎn)品；二是用戶將電機(jī)的性能需求和結(jié)構(gòu)安裝等技術(shù)條件反饋給電機(jī)生產(chǎn)廠家， 定制符合要求的電機(jī)產(chǎn)品。隨著電機(jī)品種的逐漸增多，比如，電動汽車用驅(qū)動電機(jī)，由于車型種類繁多，對電 機(jī)的功率等級要求、轉(zhuǎn)速范圍要求、安裝結(jié)構(gòu)要求等各不相同，這就需要電機(jī)生產(chǎn)廠家對不 同需要分別開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，造成研究開發(fā)成本高昂，研發(fā)周期較長，限制了行業(yè)的快速 發(fā)展。而用戶在研發(fā)的過程中，選擇使用不便，每改變一個研究方案，可能就要改變電機(jī)，同 時也就會改變一次所有的尺寸。同時，隨著電機(jī)用戶對電機(jī)性能需求的提升，對電機(jī)的可靠性要求也在不斷增加。 用戶希望電機(jī)具有較高的可靠性和較強(qiáng)的容錯能力，以使電機(jī)在發(fā)生故障時，還能繼續(xù)工 作，不會造成大的損失或者安全事故。目前，通常的做法是，在電機(jī)設(shè)計的時候，根據(jù)要求增 加一些容錯單元或冗余單元，以滿足其高可靠性的要求，這種方法在一定程度上滿足了要 求，但其缺點(diǎn)是增加了電機(jī)的體積和成本，降低了電機(jī)功率密度等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決針對不同需求開發(fā)多種電機(jī)致使電機(jī)廠家的研究成本高、 研發(fā)時間長的問題，并且為了使用戶選型使用方便、維修方便，維修成本低。提供了分段式 級聯(lián)電機(jī)。本發(fā)明所述分段式級聯(lián)電機(jī)包括1個主軸、1個殼體、1個前端蓋、1個后端蓋、η個 轉(zhuǎn)子和η個定子，主軸外表面固定均勻設(shè)置η個轉(zhuǎn)子，殼體為圓筒形，殼體的內(nèi)壁設(shè)置η個定子，每 個轉(zhuǎn)子和一個定子位置對應(yīng)，且存在氣隙，殼體的左右兩個端面分別設(shè)置前端蓋和后端蓋， 前端蓋設(shè)置在主軸的軸伸側(cè)，且前端蓋與主軸之間軸承連接，后端蓋設(shè)置在主軸的另一側(cè)， 且后端蓋與主軸之間軸承連接，η為大于2的自然數(shù)。所述一種分段式級聯(lián)電也可以單獨(dú)使用，獨(dú)立使用時，其包括主軸、轉(zhuǎn)子、定子、殼 體、前端蓋和后端蓋，主軸外表面固定設(shè)置轉(zhuǎn)子，殼體為圓筒形，殼體的內(nèi)壁設(shè)置定子，轉(zhuǎn)子和定子之間 有氣隙，殼體的左右兩個端面分別設(shè)置前端蓋和后端蓋，前端蓋設(shè)置在主軸的軸伸側(cè)，且前 端蓋與主軸之間軸承連接，后端蓋設(shè)置在主軸的后端，且后端蓋與主軸之間軸承連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、降低電機(jī)生產(chǎn)廠家研發(fā)成本，縮短研發(fā)時間；
2、用戶選型使用方便、成本低，可以根據(jù)功率等級選擇電機(jī)的數(shù)量，當(dāng)功率需求變 化時可以增加或減少電機(jī)的數(shù)量；3、電機(jī)重量小，體積小，成本低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；4、電機(jī)具有高容錯性、高可靠性，當(dāng)級聯(lián)中的一個電機(jī)發(fā)生故障時，分段式級聯(lián)電 機(jī)仍能工作；5、運(yùn)行效率高，當(dāng)需要低速大力矩或者超高速運(yùn)行時，分段式級聯(lián)電機(jī)系統(tǒng)可以 根據(jù)需要控制部分電機(jī)模塊工作，并根據(jù)負(fù)載情況，優(yōu)化出最佳方案，使每個電機(jī)根據(jù)需要 而工作在不同的功率下，確保系統(tǒng)的效率最高。


圖1為實(shí)施方式一所述分段式級聯(lián)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施方式三所述分段式級聯(lián)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所述電機(jī)在軸承上加裝位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2所述電機(jī)在軸承末端加裝位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，實(shí)施方式分段式級聯(lián)電機(jī)，它包 括1個主軸1、1個殼體4、1個前端蓋5、1個后端蓋6、η個轉(zhuǎn)子2和η個定子3，主軸1外表面固定均勻設(shè)置η個轉(zhuǎn)子2，殼體4為圓筒形，殼體4的內(nèi)壁設(shè)置η個 定子3，每個轉(zhuǎn)子2和一個定子3位置對應(yīng)，且存在氣隙，殼體4的左右兩個端面分別設(shè)置前 端蓋5和后端蓋6，前端蓋5設(shè)置在主軸1的軸伸側(cè)，且前端蓋5與主軸1之間軸承連接，后 端蓋6設(shè)置在主軸1的另一側(cè)，且后端蓋6與主軸1之間軸承連接，η為大于2的自然數(shù)。本實(shí)施方式采用分段式級聯(lián)設(shè)計的電機(jī)可以像電池一樣，把一個電機(jī)單元作為一 個模塊，η個電機(jī)模塊級聯(lián)工作，一種電機(jī)便可以滿足全功率范圍的要求，功率的增加只是 電機(jī)數(shù)目的簡單疊加，而不需要做新的設(shè)計，給電機(jī)生產(chǎn)廠家和用戶都帶來極大的便利，降 低了成本。分段式級聯(lián)電機(jī)，將定轉(zhuǎn)子部件做模塊化設(shè)計，使其能根據(jù)用戶的需求而選擇一 個電機(jī)模塊或多個電機(jī)模塊運(yùn)行。分段式級聯(lián)電機(jī)采用η個電機(jī)模塊時，采用一個機(jī)殼和 一個軸。要根據(jù)所需要的數(shù)量，重新設(shè)計機(jī)殼4和主軸1的長度。分段式級聯(lián)電機(jī)單獨(dú)工作時，可以采用無位置傳感器的方式和控制器連接運(yùn)行， 也可以采用位置傳感器和控制器連接運(yùn)行。當(dāng)一臺分段式級聯(lián)電機(jī)功率不能滿足要求而需 要多臺時，可以將分段式級聯(lián)電機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)在同一個軸上，定子安裝在同一個機(jī)殼的對應(yīng) 位置。級聯(lián)的分段式級聯(lián)電機(jī)模塊可以采用獨(dú)立的控制器單獨(dú)工作，也可以采用一個控制 器運(yùn)行所有電機(jī)模塊；電機(jī)模塊可以采用位置傳感器以提高控制精度，也可以采用無位置 傳感器控制方式以節(jié)省成本。相級聯(lián)的電機(jī)模塊功率輸出為它們的功率之和，通過共同軸 向外傳遞。級聯(lián)的分段式級聯(lián)電機(jī)具有高容錯性、高可靠性，當(dāng)級聯(lián)中的一個電機(jī)發(fā)生故障 時，分段式級聯(lián)電機(jī)仍能工作，保證了系統(tǒng)的安全性；維修方便，維修更換成本低，當(dāng)需要維修更換其中一個電機(jī)時，只需要將壞的模塊替換即可；結(jié)構(gòu)緊湊，體積小重量輕；采用共同 軸，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可節(jié)省位置傳感器數(shù)量，降低成本，提高控制效果；運(yùn)行效率高，當(dāng)電機(jī)需要 低速大力矩或者超高速運(yùn)行時，分段式級聯(lián)電機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)需要控制單個電機(jī)工作或其 中幾個電機(jī)工作，并且根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化出最佳方案，使每個電機(jī)根據(jù)需要而工作在不同 的功率下，確保系統(tǒng)的效率最高。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式對實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，它還包括位置傳感器 7，位置傳感器7設(shè)置在主軸1后端的軸承上或軸承末端。如圖3所示安放在軸承上，或如 圖4所示安放在軸承末端。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式對實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，殼體4、前端蓋5和后 端蓋6具有止口，前端蓋5與殼體4之間通過止口緊密配合，后端蓋6與殼體4之間通過止 口緊密配合。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述分段式級聯(lián)電 機(jī)是實(shí)施方式一的一種特殊情況，即η = 1的情況，它包括主軸1、轉(zhuǎn)子2、定子3、殼體4、前 端蓋5和后端蓋6，主軸1外表面固定設(shè)置轉(zhuǎn)子2，殼體4為圓筒形，殼體4的內(nèi)壁設(shè)置定子3，轉(zhuǎn)子2 和定子3之間有氣隙，殼體4的左右兩個端面分別設(shè)置前端蓋5和后端蓋6，前端蓋5設(shè)置 在主軸1的軸伸側(cè)，且前端蓋5與主軸1之間軸承連接，后端蓋6設(shè)置在主軸1的后端，且 后端蓋6與主軸1之間軸承連接。
具體實(shí)施方式
五下面結(jié)合圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對實(shí)施方式四 作進(jìn)一步說明，它還包括位置傳感器7，位置傳感器7設(shè)置在主軸1后端的軸承上或軸承末端。
權(quán)利要求
1.分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，它包括1個主軸(1)、1個殼體0)、1個前端蓋(5)、1 個后端蓋(6)、η個轉(zhuǎn)子⑵和η個定子(3)，主軸(1)外表面固定均勻設(shè)置η個轉(zhuǎn)子O)，殼體(4)為圓筒形，殼體的內(nèi)壁設(shè)置 η個定子(3)，每個轉(zhuǎn)子⑵和一個定子(3)位置對應(yīng)，且存在氣隙，殼體⑷的左右兩個端 面分別設(shè)置前端蓋(5)和后端蓋(6)，前端蓋(5)設(shè)置在主軸⑴的軸伸側(cè)，且前端蓋(5) 與主軸(1)之間軸承連接，后端蓋(6)設(shè)置在主軸(1)的另一側(cè)，且后端蓋(6)與主軸(1) 之間軸承連接，η為大于2的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，它還包括位置傳感器(7)，位 置傳感器(7)設(shè)置在主軸(1)另一側(cè)的軸承上或軸承末端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，殼體G)、前端蓋( 和后端 蓋(6)具有止口，前端蓋( 與殼體(4)之間通過止口緊密配合，后端蓋(6)與殼體(4)之 間通過止口緊密配合。
4.分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，它包括主軸(1)、轉(zhuǎn)子( 、定子C3)、殼體(4)、前端蓋(5)和后端蓋(6)，主軸(1)外表面固定設(shè)置轉(zhuǎn)子O)，殼體(4)為圓筒形，殼體(4)的內(nèi)壁設(shè)置定子(3)， 轉(zhuǎn)子( 和定子C3)之間有氣隙，殼體的左右兩個端面分別設(shè)置前端蓋( 和后端蓋(6)，前端蓋(5)設(shè)置在主軸⑴的軸伸側(cè)，且前端蓋(5)與主軸⑴之間軸承連接，后端蓋 (6)設(shè)置在主軸(1)的后端，且后端蓋(6)與主軸(1)之間軸承連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，它還包括位置傳感器(7)，位 置傳感器(7)設(shè)置在主軸(1)后端的軸承上或軸承末端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分段式級聯(lián)電機(jī)，其特征在于，殼體0)、前端蓋( 和后端 蓋(6)具有止口，前端蓋( 與殼體(4)之間通過止口緊密配合，后端蓋(6)與殼體(4)之 間通過止口緊密配合。
全文摘要
分段式級聯(lián)電機(jī)，屬于電機(jī)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決針對不同需求開發(fā)多種電機(jī)致使電機(jī)廠家的研究成本高、研發(fā)時間長的問題。本發(fā)明所述分段式級聯(lián)電機(jī)包括1個主軸、1個殼體、1個前端蓋、1個后端蓋、n個轉(zhuǎn)子和n個定子，主軸外表面固定均勻設(shè)置n個轉(zhuǎn)子，殼體為圓筒形，殼體的內(nèi)壁設(shè)置n個定子，每個轉(zhuǎn)子和一個定子位置對應(yīng)，且存在氣隙，殼體的左右兩個端面分別設(shè)置前端蓋和后端蓋，前端蓋設(shè)置在主軸的軸伸側(cè)，且前端蓋與主軸之間軸承連接，后端蓋設(shè)置在主軸的另一側(cè)，且后端蓋與主軸之間軸承連接。
文檔編號H02K16/00GK102097904SQ20111007788
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者崔淑梅, 韓守亮 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)