一种双转子电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种双转子电机。

背景技术：

现有的电机，一般是由一个定子和一个转子组成，一个电机对应一个转动方向，在应用于多旋翼飞机并要求在同一位置有上下对转的双旋翼时，只能使用两个电机分别单独驱动两个旋翼，电机效率较低。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种双转子电机，其只驱动一个转子转动，通过传动机构带动另一个转子反向转动，从而驱动两个旋翼相对反向转动，提高了电机效率。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种双转子电机，包括定子、第一转子、第二转子和传动机构，所述第一转子和第二转子上下相对设置，所述定子用于驱动第二转子转动，所述传动机构的两个传动端分别与第一转子和第二转子连接，所述传动机构用于在第二转子驱动下带动第一转子相对于第二转子同步反方向同速转动。

在本方案中，定子驱动第二转子转动，第二转子通过传动机构带动第一转子相对于第二转子同步反方向同速转动。第一转子、第二转子相对反向同速转动能够驱动两个旋翼相对反向同速转动。本方案的电机结构只有一个定子，使得电机减轻了重量，节省了成本，结构简单，易于控制。

作为优选，所述第一转子和第二转子的轴线位于同一直线。

作为优选，所述传动机构包括两个联动齿轮和至少一个传动齿轮，一个联动齿轮与第一转子同轴连接，另一个联动齿轮与第二转子同轴连接，所述联动齿轮通过轴承套设在纵向设置的纵轴上，所述传动齿轮位于两个联动齿轮之间且与两个联动齿轮啮合，所述传动齿轮通过轴承套设在横向设置的横轴上。

第二转子转动时带动与其连接的联动齿轮转动，通过传动齿轮带动另一个联动齿轮同步反向转动，另一个联动齿轮带动与其连接的第一转子同步反向转动，保证两个转子的转动方向相反、转速相同。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

作为优选，所述横轴与纵轴相互垂直，横轴的轴线与纵轴的轴线相交。

作为优选，所述定子位于第一转子和第二转子之间，所述横轴一端与纵轴固定连接，所述横轴另一端与定子固定连接。

作为优选，所述定子位于第一转子和第二转子之间，所述定子通过连接机构与纵轴固定连接，所述连接机构包括至少一个横向设置的连接轴，所述连接轴一端与纵轴固定连接，所述连接轴另一端与定子固定连接。定子通过连接轴固定在纵轴上。

作为优选，所述定子包括与纵轴同轴的环状支架，所述环状支架外壁沿圆周设有多个定子绕组，所述定子绕组沿纵向设置，所述第二转子包括与纵轴同轴的圆形转盘，所述圆形转盘外缘沿圆周设有多个永磁体，相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极相反，所述第二转子上的永磁体位于定子绕组的底部磁极下方。定子绕组的底部磁极不断变换从而推动第二转子转动。

作为优选，所述定子绕组沿环状支架外壁等间距分布，所述永磁体沿圆形转盘外缘等间距分布。圆形转盘上的所有永磁体围成的圆形直径与所有定子绕组围成的圆形直径相同。

作为优选，所述环状支架外壁沿圆周设有多个用于安装定子绕组的安装槽，所述安装槽底部开口。定子绕组包括柱状磁芯和绕制在磁芯上的线圈，磁芯底部朝向安装槽底部的开口。

作为优选，所述定子包括与纵轴同轴的环状支架，所述环状支架外壁沿圆周设有多个定子绕组，所述定子绕组沿环状支架的径向设置，所述第二转子包括与纵轴同轴的圆形转盘，所述圆形转盘外缘设有呈环形的安装座，所述安装座内侧壁沿圆周方向设有多个永磁体，相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极相反，所述安装座上的永磁体位于定子绕组的外端磁极外侧。安装座上的所有永磁体围成的圆形的轴线与所有定子绕组围成的圆形的轴线位于同一直线。

本实用新型的一种双转子电机，包括定子、第一转子、第二转子和传动机构，所述第一转子和第二转子上下相对设置，所述定子位于第一转子和第二转子之间，所述定子包括环状支架，所述环状支架外壁上端设有用于驱动第一转子转动的第一驱动机构，所述环状支架外壁下端设有用于驱动第二转子转动的第二驱动机构，所述传动机构的两个传动端分别与第一转子和第二转子连接，所述传动机构能够在一个转子驱动下带动另一个转子同速转动且使两个转子的转动方向相反。

在本方案中，可控制第一驱动机构驱动第一转子转动，第一转子通过传动机构带动第二转子相对于第一转子同步反方向同速转动，也可以控制第二驱动机构驱动第二转子转动，第二转子通过传动机构带动第一转子相对于第二转子同步反方向同速转动。第一转子、第二转子相对反向同速转动能够驱动两个旋翼相对反向同速转动。

本方案的电机结构可驱动任意一个转子转动，从而驱动两个旋翼相对反向同速转动。电机工作时，如果电机的一个驱动机构故障，则可使用另一个驱动机构工作，保证电机正常运行，提高了电机的可靠性。

作为优选，所述第一驱动机构包括多个沿环状支架圆周设置的第一绕组，所述第二驱动机构包括多个沿环状支架圆周设置的第二绕组，所述第一绕组、第二绕组都沿纵向设置，所述第一转子和第二转子的结构相同，都包括圆形转盘，所述圆形转盘外缘沿圆周设有多个永磁体，相邻永磁体朝向定子的一端磁极相反，所述第一转子上的永磁体位于第一绕组的顶部磁极上方，所述第二转子上的永磁体位于第二绕组的底部磁极下方。

第一绕组的顶部磁极不断变换可推动第一转子转动，第二绕组的底部磁极不断变换可推动第二转子转动。

作为优选，所述第一驱动机构包括多个沿环状支架圆周设置的第一绕组，所述第二驱动机构包括多个沿环状支架圆周设置的第二绕组，所述第一绕组、第二绕组都沿环状支架的径向设置，所述第一转子和第二转子的结构相同，都包括圆形转盘，所述圆形转盘外缘设有呈环形的安装座，所述安装座内侧壁沿圆周方向设有多个永磁体，相邻永磁体朝向定子的一端磁极相反，所述第一转子上的永磁体位于第一绕组的外端磁极外侧，所述第二转子上的永磁体位于第二绕组的外端磁极外侧。

第一转子上的所有永磁体围成的圆形的轴线、第二转子上的所有永磁体围成的圆形的轴线、所有第一绕组围成的圆形的轴线、所有第二绕组围成的圆形的轴线都位于同一直线。第一绕组的外端磁极不断变换可推动第一转子转动，第二绕组的外端磁极不断变换可推动第二转子转动。

作为优选，所述第一转子和第二转子的轴线位于同一直线，所述传动机构包括两个联动齿轮和至少一个传动齿轮，一个联动齿轮与第一转子同轴连接，另一个联动齿轮与第二转子同轴连接，所述联动齿轮通过轴承套设在纵向设置的纵轴上，所述传动齿轮位于两个联动齿轮之间且与两个联动齿轮啮合，所述传动齿轮通过轴承套设在横向设置的横轴上。

一个转子转动时带动与其连接的联动齿轮转动，通过传动齿轮带动另一个联动齿轮同步反向转动，另一个联动齿轮带动与其连接的另一个转子同步反向转动，保证两个转子的转动方向相反、转速相同。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

当第一驱动机构、第二驱动机构都工作时，传动机构还有同步功能，两个转子都转动带动联动齿轮转动，上下两个联动齿轮反向转动输出力到传动齿轮驱动传动齿轮转动，传动齿轮使上下两个转子能够同步反向转动，保证两个转子的转速相同。

本实用新型的有益效果是：只驱动一个转子转动，通过传动机构带动另一个转子反向转动，从而驱动两个旋翼相对反向转动，提高了电机效率。

附图说明

图1是实施例1的内部结构示意图；

图2是实施例1的环状支架的俯视图；

图3是实施例1的环状支架的侧视图；

图4是实施例1的第二转子的结构示意图；

图5是实施例1的工作原理示意图；

图6是实施例2的内部结构示意图；

图7是实施例2的定子的结构示意图；

图8是实施例2的第二转子的结构示意图；

图9是实施例3的内部结构示意图；

图10是实施例4的内部结构示意图。

图中：1、定子，2、第一转子，3、第二转子，4、联动齿轮，5、传动齿轮，6、纵轴，7、横轴，8、连接轴，9、环状支架，10、定子绕组，11、圆形转盘，12、永磁体，13、安装槽，14、安装座，15、第一绕组，16、第二绕组。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种双转子电机，如图1、图2、图3、图4所示，包括定子1、第一转子2、第二转子3和传动机构，第一转子2和第二转子3上下相对设置，第一转子2和第二转子3的轴线位于同一直线，定子1用于驱动第二转子3转动，传动机构的两个传动端分别与第一转子2和第二转子3连接，传动机构用于在第二转子3驱动下带动第一转子2相对于第二转子3同步反方向同速转动。

传动机构包括两个联动齿轮4和两个传动齿轮5，一个联动齿轮4与第一转子2同轴连接，另一个联动齿轮4与第二转子3同轴连接，联动齿轮4通过轴承套设在纵向设置的纵轴6上，传动齿轮5位于两个联动齿轮4之间且与两个联动齿轮4啮合，传动齿轮5通过轴承套设在横向设置的横轴7上。

定子1位于第一转子2和第二转子3之间，定子1包括与纵轴6同轴的环状支架9，传动机构位于环状支架9内侧，环状支架9外壁沿圆周等间距设有24个定子绕组10，定子绕组10沿纵向设置，第二转子3包括与纵轴6同轴的圆形转盘11，圆形转盘11外缘沿圆周等间距设有28个永磁体12，相邻永磁体12朝向定子绕组10的一端磁极相反（即28个永磁体朝向定子绕组一端的磁极一共为14个s极和14个n极，s极和n极间隔设置，一个s极、1个n极……如此循环一圈），第二转子3上的永磁体12位于定子绕组10的底部磁极下方。圆形转盘上的所有永磁体围成的圆形直径与所有定子绕组围成的圆形直径相同。

横轴7与纵轴6相互垂直，横轴7的轴线与纵轴6的轴线相交。两个横轴7同轴，横轴7一端与纵轴6固定连接，横轴7另一端与环状支架9固定连接。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

定子1通过连接机构与纵轴6固定连接，连接机构包括两个横向设置的连接轴8，连接轴8一端与纵轴6固定连接，连接轴8另一端与环状支架9固定连接，两个连接轴8同轴，连接轴8与横轴7相互垂直。定子通过横轴、连接轴固定在纵轴上，构成一体，以保障双转子电机的正常运行。

在本方案中，第一转子、第二转子上下对称设置，定子驱动第二转子转动，第二转子转动时带动与其连接的联动齿轮转动，通过传动齿轮带动另一个联动齿轮同步反向转动，另一个联动齿轮带动与其连接的第一转子同步反向转动，保证两个转子的转动方向相反、转速相同。第一转子、第二转子相对反向同速转动能够驱动两个旋翼相对反向同速转动。本方案的电机结构只有一个定子，使得电机减轻了重量，节省了成本，结构简单，易于控制。

联动齿轮和传动齿轮严密咬合，使其按等比例的速度旋转。24个定子绕组和第二转子中的28个永磁体共同构成驱动机构，起到把电能转化为机械能的目的，使双转子电机能够转动并对外输出动力。

传动机构中的所有齿轮均为圆锥齿轮，在本实施例中，使用了螺旋伞齿轮，这种齿轮虽然制造成本高，但使用效果好，噪声低。

本方案的工作原理如图5所示，圆形转盘上相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极相反（即圆形转盘上任意两个相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极为n极、s极），定子绕组的底部磁极不断变换从而推动第二转子转动。

环状支架9外壁沿圆周等间距设有24个用于安装定子绕组的安装槽13，安装槽13底部开口。定子绕组包括柱状磁芯和绕制在磁芯上的线圈，磁芯底部朝向安装槽底部的开口。

实施例2：本实施例的一种双转子电机，如图6、图7、图8，包括定子1、第一转子2、第二转子3和传动机构，第一转子2和第二转子3上下相对设置，第一转子2和第二转子3的轴线位于同一直线，定子1用于驱动第二转子3转动，传动机构的两个传动端分别与第一转子2和第二转子3连接，传动机构用于在第二转子3驱动下带动第一转子2相对于第二转子3同步反方向同速转动。

传动机构包括两个联动齿轮4和两个传动齿轮5，一个联动齿轮4与第一转子2同轴连接，另一个联动齿轮4与第二转子3同轴连接，联动齿轮4通过轴承套设在纵向设置的纵轴6上，传动齿轮5位于两个联动齿轮4之间且与两个联动齿轮4啮合，传动齿轮5通过轴承套设在横向设置的横轴7上。

定子1位于第一转子2和第二转子3之间，定子1包括与纵轴6同轴的环状支架9，传动机构位于环状支架9内侧，环状支架9外壁沿圆周设有24个定子绕组10，定子绕组10沿环状支架的径向设置，第二转子3包括与纵轴6同轴的圆形转盘11，圆形转盘11外缘设有呈环形的安装座14，安装座14内侧壁沿圆周方向设有28个永磁体12，相邻永磁体12朝向定子绕组10的一端磁极相反，（即28个永磁体朝向定子绕组一端的磁极一共为14个s极和14个n极，s极和n极间隔设置，一个s极、1个n极……如此循环一圈），安装座14上的永磁体12位于定子绕组10的外端磁极外侧。安装座上的所有永磁体围成的圆形的轴线与所有定子绕组围成的圆形的轴线位于同一直线。

横轴7与纵轴6相互垂直，横轴7的轴线与纵轴6的轴线相交。两个横轴7同轴，横轴7一端与纵轴6固定连接，横轴7另一端与环状支架9固定连接。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

定子1通过连接机构与纵轴6固定连接，连接机构包括两个横向设置的连接轴8，连接轴8一端与纵轴6固定连接，连接轴8另一端与环状支架9固定连接，两个连接轴8同轴，连接轴8与横轴7相互垂直。定子通过横轴、连接轴固定在纵轴上，构成一体，以保障双转子电机的正常运行。

在本方案中，定子绕组水平设置，定子绕组的轴线延伸线与环状支架的轴线相交。相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极相反（即圆形转盘上任意两个相邻永磁体朝向定子绕组的一端磁极为n极、s极），定子绕组的外端磁极不断变换从而推动第二转子转动，第二转子通过传动机构带动第一转子同步反方向同速转动。

实施例3：本实施例的一种双转子电机，如图9所示，包括定子1、第一转子2、第二转子3和传动机构，第一转子2和第二转子3上下相对设置，第一转子2和第二转子3的轴线位于同一直线，定子1位于第一转子2和第二转子3之间，定子1包括环状支架9，环状支架9外壁上端设有用于驱动第一转子转动的第一驱动机构，环状支架9外壁下端设有用于驱动第二转子转动的第二驱动机构，传动机构的两个传动端分别与第一转子2和第二转子3连接，传动机构能够在一个转子驱动下带动另一个转子同速转动且使两个转子的转动方向相反。

传动机构位于环状支架9内侧，传动机构包括两个联动齿轮4和两个传动齿轮5，一个联动齿轮4与第一转子2同轴连接，另一个联动齿轮4与第二转子3同轴连接，联动齿轮4通过轴承套设在纵向设置的纵轴6上，传动齿轮5位于两个联动齿轮4之间且与两个联动齿轮4啮合，传动齿轮5通过轴承套设在横向设置的横轴7上，环状支架9与纵轴6同轴。

第一驱动机构包括多个沿环状支架9圆周设置的第一绕组15，第二驱动机构包括多个沿环状支架9圆周设置的第二绕组16，第一绕组15、第二绕组16都沿纵向设置，第一转子2和第二转子3的结构相同，都包括圆形转盘11，圆形转盘11外缘沿圆周设有多个永磁体12，相邻永磁体12朝向定子1的一端磁极相反，第一转子2上的永磁体12位于第一绕组15的顶部磁极上方，第二转子3上的永磁体12位于第二绕组16的底部磁极下方。

横轴7与纵轴6相互垂直，横轴7的轴线与纵轴6的轴线相交。两个横轴7同轴，横轴7一端与纵轴6固定连接，横轴7另一端与环状支架9固定连接。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

在本方案中，第一绕组的顶部磁极不断变换可推动第一转子转动，第二绕组的底部磁极不断变换可推动第二转子转动。一个转子转动时带动与其连接的联动齿轮转动，通过传动齿轮带动另一个联动齿轮同步反向转动，另一个联动齿轮带动与其连接的另一个转子同步反向转动，保证两个转子的转动方向相反、转速相同。

可控制第一驱动机构驱动第一转子转动，第一转子通过传动机构带动第二转子相对于第一转子同步反方向同速转动，也可以控制第二驱动机构驱动第二转子转动，第二转子通过传动机构带动第一转子相对于第二转子同步反方向同速转动。第一转子、第二转子相对反向同速转动能够驱动两个旋翼相对反向同速转动。

本方案的电机结构可驱动任意一个转子转动，从而驱动两个旋翼相对反向同速转动。电机工作时，如果电机的一个驱动机构故障，则可使用另一个驱动机构工作，保证电机正常运行，提高了电机的可靠性。

当第一驱动机构、第二驱动机构都工作时，传动机构还有同步功能，两个转子都转动带动联动齿轮转动，上下两个联动齿轮反向转动输出力到传动齿轮驱动传动齿轮转动，传动齿轮使上下两个转子能够同步反向转动，保证两个转子的转速相同。

实施例4：本实施例的一种双转子电机，如图10所示，包括定子1、第一转子2、第二转子3和传动机构，第一转子2和第二转子3上下相对设置，第一转子2和第二转子3的轴线位于同一直线，定子1位于第一转子2和第二转子3之间，定子1包括环状支架9，环状支架9外壁上端设有用于驱动第一转子转动的第一驱动机构，环状支架9外壁下端设有用于驱动第二转子转动的第二驱动机构，传动机构的两个传动端分别与第一转子2和第二转子3连接，传动机构能够在一个转子驱动下带动另一个转子同速转动且使两个转子的转动方向相反。

传动机构位于环状支架9内侧，传动机构包括两个联动齿轮4和两个传动齿轮5，一个联动齿轮4与第一转子2同轴连接，另一个联动齿轮4与第二转子3同轴连接，联动齿轮4通过轴承套设在纵向设置的纵轴6上，传动齿轮5位于两个联动齿轮4之间且与两个联动齿轮4啮合，传动齿轮5通过轴承套设在横向设置的横轴7上，环状支架9与纵轴6同轴。

第一驱动机构包括多个沿环状支架9圆周设置的第一绕组15，第二驱动机构包括多个沿环状支架9圆周设置的第二绕组16，第一绕组15、第二绕组16都沿环状支架9的径向设置，第一转子2和第二转子3的结构相同，都包括圆形转盘11，圆形转盘11外缘设有呈环形的安装座14，安装座14内侧壁沿圆周方向设有多个永磁体12，相邻永磁体12朝向定子的一端磁极相反，第一转子2上的永磁体12位于第一绕组15的外端磁极外侧，第二转子3上的永磁体12位于第二绕组16的外端磁极外侧。

横轴7与纵轴6相互垂直，横轴7的轴线与纵轴6的轴线相交。两个横轴7同轴，横轴7一端与纵轴6固定连接，横轴7另一端与环状支架9固定连接。联动齿轮和同步齿轮都为圆锥齿轮。

在本方案中，第一转子上的所有永磁体围成的圆形的轴线、第二转子上的所有永磁体围成的圆形的轴线、所有第一绕组围成的圆形的轴线、所有第二绕组围成的圆形的轴线都位于同一直线。第一绕组的外端磁极不断变换可推动第一转子转动，第二绕组的外端磁极不断变换可推动第二转子转动。