專利名稱：行星電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)子做行星運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前所有類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子與定子同軸心，轉(zhuǎn)子只繞自己的中心軸旋轉(zhuǎn)。對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)，要讓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，需要輔以復(fù)雜的電子控制技術(shù)，以直流電機(jī)為例，無(wú)刷或有刷電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)線圈的通電方向需要交替變換，才能使電機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，有刷電機(jī)的換相靠換相器和電刷共同完成，無(wú)刷電機(jī)靠傳感器和控制器來(lái)完成。本發(fā)明機(jī)械機(jī)構(gòu)不只是為了換相而存在的，它不僅控制磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)，而且能進(jìn)行機(jī)械調(diào)速。本發(fā)明理論上可以不設(shè)置電氣控制，但為了拓展本發(fā)明的功能，如電子調(diào)速、電流換向選擇旋轉(zhuǎn)方向，最好引入電氣控 制，而這樣的電氣控制技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子一邊繞自身中心軸線旋轉(zhuǎn)，一邊繞定子中心軸線公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子這種類似行星的運(yùn)動(dòng)方式由行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。行星齒輪機(jī)構(gòu)主要由行星輪、中心輪及行星架組成。中心輪又分為太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈，將外齒中心輪定義為太陽(yáng)輪，將內(nèi)齒中心輪定義為內(nèi)齒圈。Zl代表太陽(yáng)輪齒數(shù)，Z2代表行星輪齒數(shù)，Z3代表內(nèi)齒圈齒數(shù)。轉(zhuǎn)子固定在行星輪上并與行星輪同軸心，定子與中心輪同軸心。太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速不同，可以按需選取進(jìn)行機(jī)械調(diào)速。本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子數(shù)量可以是一個(gè)或者多個(gè)，每個(gè)轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)一個(gè)行星輪，轉(zhuǎn)子和行星輪都通過銷軸鉸接在行星架上并能繞轉(zhuǎn)子自身中心軸線旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中的定子分內(nèi)定子和外定子，二者一起使用或只用其中一個(gè)。用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)本發(fā)明中的行星架或者中心輪旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明成為發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。本發(fā)明若要具備電動(dòng)機(jī)功能將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，則定子和轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)比要與行星輪與太陽(yáng)輪的齒數(shù)比相匹配，以下分述之。I)內(nèi)齒圈固定
定子的極對(duì)數(shù)必多于轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)，它們的極對(duì)數(shù)比為整數(shù)pl，內(nèi)齒圈齒數(shù)Z3與行星輪齒數(shù)Z2之比ml必須選取整數(shù)，pl為ml的整倍數(shù)。2)太陽(yáng)輪固定，Zl彡Z2
定子的極對(duì)數(shù)必多于轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)，它們的極對(duì)數(shù)比為整數(shù)P2，太陽(yáng)輪齒數(shù)Zl與行星輪齒數(shù)Z2之比m2必須選取整數(shù)，p2為m2的整倍數(shù)。3)太陽(yáng)輪固定，Zl < Z2
轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)必多于定子的極對(duì)數(shù)，它們的極對(duì)數(shù)比為整數(shù)P3，行星輪齒數(shù)Z2與太陽(yáng)輪齒數(shù)Z I之比m3必須選取整數(shù)，p3為m3的整倍數(shù)。


圖I為本發(fā)明實(shí)例I爆炸視圖。圖2為本發(fā)明實(shí)例I剖視圖。圖3為本發(fā)明實(shí)例I原理圖。圖4為本發(fā)明實(shí)例2爆炸視圖。圖5為本發(fā)明實(shí)例2剖視圖。圖6為本發(fā)明實(shí)例2原理圖。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施方式描述了幾個(gè)案例以便于讀者充分理解本發(fā)明的內(nèi)涵，但本發(fā)明有無(wú)窮的實(shí)施方案，故本發(fā)明不受下述公開的具體實(shí)施方案的限制。實(shí)施例I
圖I至圖3為行星電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)電動(dòng)機(jī)的一種具體實(shí)施方式
，其主要由太陽(yáng)輪I、行星輪
2、內(nèi)齒圈3、轉(zhuǎn)子4、繞組5、外定子6、行星架11、機(jī)殼9、制動(dòng)器7、制動(dòng)器8、銷軸10組成。轉(zhuǎn)子4和行星輪2作為整體通過銷軸10鉸接在行星架11上，外定子6固定在機(jī)殼9上。按行星齒輪傳動(dòng)原理，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)了的太陽(yáng)輪I齒數(shù)Zl=40、行星輪2齒數(shù)Z2=20、內(nèi)齒圈3齒數(shù)Z3=80。繞組5通直流電，外定子6為4對(duì)極，轉(zhuǎn)子4為2對(duì)極永磁體。每隔45度，繞組5走向改變一次；轉(zhuǎn)子4每自轉(zhuǎn)90度，磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)一次。按下制動(dòng)器7時(shí)，內(nèi)齒圈3固定。永磁體N極對(duì)著外定子6的繞組5電流流向紙內(nèi)，見原理圖3，在電磁力矩的作用下，轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)行星輪2旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈3輪齒必給行星輪2輪齒一個(gè)反作用力使得行星輪2繞太陽(yáng)輪I旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)隨轉(zhuǎn)子4邊旋轉(zhuǎn)邊翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子4自轉(zhuǎn)90度,磁場(chǎng)完全翻轉(zhuǎn),此時(shí)永磁體S極對(duì)應(yīng)的外定子6的繞組5電流流出紙外，電磁力矩方向保持不變，轉(zhuǎn)子4的自轉(zhuǎn)方向保持不變、公轉(zhuǎn)方向保持不變，如此循環(huán)往復(fù)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸為太陽(yáng)輪I、行星架11。按下制動(dòng)器8時(shí)，太陽(yáng)輪I固定，輸出軸為內(nèi)齒圈3、行星架11。實(shí)施例2
圖4至圖6為行星電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)多轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的一種具體實(shí)施方式
，在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上增加了 2對(duì)轉(zhuǎn)子4與行星輪2、內(nèi)定子12和繞組13。外定子6和內(nèi)定子12固定在機(jī)殼9上，外定子6和內(nèi)定子12均為4對(duì)極，轉(zhuǎn)子4為2對(duì)極永磁體。繞組5與繞組13通直流電，它們電流方向協(xié)調(diào)以保證對(duì)轉(zhuǎn)子4產(chǎn)主的電磁力矩方向一致。多轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不僅增加了輸出功率，也消除了起動(dòng)死點(diǎn)。按下制動(dòng)器7時(shí)，內(nèi)齒圈3固定，輸出軸為太陽(yáng)輪I、行星架11。按下制動(dòng)器8時(shí)，太陽(yáng)輪I固定，輸出軸為內(nèi)齒圈3、行星架11。上述實(shí)施方式只是本發(fā)明有限的幾種結(jié)構(gòu)形式，事實(shí)上實(shí)施例I和實(shí)施例2亦可以作為直流發(fā)電機(jī)，在繞組5和繞組13內(nèi)產(chǎn)生直流電，此時(shí)輸出軸變成原動(dòng)力輸入軸。本發(fā)明與生俱備發(fā)電機(jī)功能，在一定條件下，本發(fā)明才具備電動(dòng)機(jī)或直流發(fā)電機(jī)的功能?？傊?，轉(zhuǎn)子做行星運(yùn)動(dòng)的電機(jī)都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，主要由太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈、轉(zhuǎn)子、繞組、外定子、內(nèi)定子、行星架、機(jī)殼、制動(dòng)器組成，外定子、內(nèi)定子固定在機(jī)殼上；外定子與內(nèi)定子可以單獨(dú)使用或同時(shí)使用；轉(zhuǎn)子數(shù)量可以不止一個(gè)，每個(gè)轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)一個(gè)行星輪，轉(zhuǎn)子做行星運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子固定在行星輪上，轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律由行星齒輪機(jī)構(gòu)控制；在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能時(shí)，太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈其中一個(gè)固定，另一個(gè)與行星架可作為動(dòng)力輸入，行星輪與太陽(yáng)輪或內(nèi)齒圈的齒數(shù)比可為任意值；在將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能時(shí)，太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈其中一個(gè)固定，另一個(gè)與行星架可作為動(dòng)力輸出，內(nèi)齒圈固定時(shí)其齒數(shù)是行星輪的整倍數(shù)，而太陽(yáng)輪固定時(shí)其齒數(shù)是行星輪的整倍數(shù)，或者行星輪齒數(shù)是太陽(yáng)輪的整倍數(shù)；該行星電機(jī)的特征在于轉(zhuǎn)子做行星運(yùn)動(dòng)，一邊繞自身中心軸線旋轉(zhuǎn)，一邊繞定子中心軸線公轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子固定在行星輪上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于外定子和內(nèi)定子同時(shí)使用或單獨(dú)使用其中的一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于內(nèi)齒圈固定，內(nèi)齒圈齒數(shù)是行星輪齒數(shù)的整倍數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于當(dāng)太陽(yáng)輪固定、太陽(yáng)輪齒數(shù)多于行星輪齒數(shù)時(shí)，太陽(yáng)輪齒數(shù)是行星輪齒數(shù)的整倍數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星電機(jī)，其特征在于當(dāng)太陽(yáng)輪固定、太陽(yáng)輪齒數(shù)少于行星輪齒數(shù)時(shí)，行星輪齒數(shù)是太陽(yáng)輪齒數(shù)的整倍數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子一邊繞自身中心軸線旋轉(zhuǎn)，一邊繞定子中心軸線公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子這種類似行星的運(yùn)動(dòng)方式由行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。行星齒輪機(jī)構(gòu)主要由行星輪、中心輪及行星架組成。不同于傳統(tǒng)的電機(jī)，本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)改變磁場(chǎng)方向，公轉(zhuǎn)改變對(duì)應(yīng)的線圈電流方向，從而保證電磁力矩方向不變。本發(fā)明具有機(jī)電雙重調(diào)速功能，即電子調(diào)速和行星齒輪機(jī)構(gòu)調(diào)速，機(jī)電聯(lián)合調(diào)速具有寬廣的調(diào)速范圍。
文檔編號(hào)H02K7/116GK102723806SQ20121023550
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者史炎 申請(qǐng)人:史炎