专利名称：一种内外双转子异向旋转的交流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电机，特别涉及一种内外双转子电机。该电机是一种特种电机，特别适合于同时拖动两个不同的机械负载作异向(同速或不同速)旋转。
背景技术：
现有内外双转子电机，其定子采用环型绕组且沿两个气隙圆周绕组排列的相序和极数均相同，所产生的旋转磁场在内外气隙中以相等的同步速同向旋转，因此内外两个转子产生的电磁转矩只能以相同的速度拖动同一负载同向旋转，不能使内外转子产生反向旋转的电磁转矩而同时拖动两个机械负载异向(同速或不同速)运行；现有内外双转子电机的内外转子为鼠笼型转子结构，是一种感应电机，其效率和功率因数较低，其内外双转子在机械上牢牢固定于同一转轴上，同时拖动一个机械负载同向同速旋转。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的是要提供一种内外双转子能够异向旋转的同步(或异步)电机。其中定子内外圆周分别均匀开槽以嵌放定子绕组，该电机的定子绕组既可采用一套环型绕组，以使内外旋转磁场具有相同的极数和同步速；亦可采用在内外槽中分别嵌放两套三相对称绕组，然后串联或并联形成一套绕组的型式，以使得内外气隙中旋转磁场的极数和同步速相同或不同；但无论采用何种绕组型式，定子内外圆周槽中绕组排列的相序必须相反。在机械上，内转子固定在实心轴上，外转子固定在空心轴上，实心轴、空心轴和机座间均用轴承连接。上述内容保证了内外两个转子同时拖动两个不同机械负载以相同或不同的速度异向旋转的基本需要。内外双转子可采用鼠笼型和永磁等结构型式，以分别形成异步电动机、同步电动机、异同步电动机和同异步电动机。空心轴和实心轴与负载联接的轴伸端，既可在电机的同一侧，亦可在不同侧，以形成单端轴伸和双端轴伸的结构型式，满足不同机械负载的需要。
本实用新型提供的电机包括定子、内转子、外转子、转轴、实心轴、空心轴、端盖、机壳等。其中实心轴和空心轴同心，实心轴左端由内向外依次装配有内轴承、空心轴、外轴承和左端盖，右端由内向外依次装配有轴承和右端盖，实心轴中部沿垂直方向由内向外依次装配有内转子、定子、外转子、外转子套和机壳，内转子固定于实心轴上，定子一端设有连接件，此件与右端盖相连，外转子套通过螺杆与固定在空心轴上之旋转件相连，左端盖、机壳、右端盖、定子和连接件共同组成定子系统结构，外转子及相应的转子套、旋转件和空心轴共同组成外转子旋转系统，内转子和实心轴共同组成内转子旋转系统，单端轴伸结构中，左侧处的实心轴长于空心轴，右侧轴承外装有封闭的轴承盖，双端轴伸结构中，左侧处的实心轴短于空心轴，右侧实心轴伸出轴承盖，其中定子内圆壁和外圆壁开有用于嵌放绕组线圈的槽，在内外壁的槽内放置环型绕组，或者嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组，无论采用何种绕组型式，定子内外槽中的绕组沿圆周的排列相序相反，内外转子异向旋转，当定子嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组时，两套绕组的极数可以相同也可不同，外转子和内转子均可采用笼型或各种永磁转子结构型式。
本实用新型的有益效果是采用一套定子铁心和定子绕组，当其通入三相对称交流电时，可以在内外气隙中同时产生速度相同或不同但异向旋转的两个旋转磁场，使得内外转子可以同时拖动两个不同的机械负载以相同或不同的转速异向旋转，一台电机起动了两台电机的作用，但结构非常紧凑，取得了竞想不到的效果。
图1为本实用新型电机单端轴伸结构示意图；图2为本实用新型电机双端轴伸结构示意图；图3为本实用新型电机定子、内转子和外转子相互关系的断面图；图4为本实用新型电机定子采用环型绕组端部连线示意图；图5为本实用新型笼型外转子结构示意图；图6为本实用新型永磁外转子结构示意图；图7为本实用新型笼型内转子结构示意图；图8为本实用新型永磁内转子结构示意图；图中1机壳，2实心轴，3空心轴，4内转子，5定子，6外转子，7左端盖，8右端盖，9引接线，10轴承，11轴承盖，12外转子套。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型电机做进一步详细说明。
本实用新型电机包括内转子4、定子5、外转子6、外转子套12、实心轴2、空心轴3、轴承10、左端盖7、右端盖8、机壳1、引接线9等。其中单端轴伸结构示意图如图1所示，双端轴伸结构示意图如图2所示。其中实心轴2和空心轴3同心，实心轴2左端由内向外依次装配有内轴承10、空心轴3、外轴承10和左端盖7，实心轴2右端由内向外依次装配有轴承10和右端盖8，实心轴2中部沿垂直方向由内向外依次装配有内转子4、定子5、外转子6、外转子套12和机壳1，内转子4固定于实心轴3上，定子5一端设有连接件，此件与右端盖8相连，外转子套通过螺钉与固定在空心轴3上之旋转件相连，左端盖7、机壳1、右端盖8、定子5和连接件共同组成定子系统结构，外转子6及相应的转子套12、旋转件和空心轴3共同组成外转子旋转系统，内转子4和实心轴2共同组成内转子旋转系统，图1所示单端轴伸结构中，左侧处的实心轴2长于空心轴3，右侧轴承外装有封闭的轴承盖11，图2所示双端轴伸结构中，左侧处的实心轴2短于空心轴3，右侧实心轴3伸出轴承盖8。
图3为内转子、定子和外转子相互关系的断面图。其中定子内圆壁和外圆壁开有用于嵌放绕组线圈的槽，在内外壁的槽内即可采用图4所示的一套环形三相对称绕组，亦可采用在内外槽中分别嵌放2套三相对称绕组，然后串联或并联形成一套绕组的形式。无论采用何种绕组型式，定子内外槽中的绕组沿圆周的排列相序相反，内外转子异向旋转，当定子嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组时，两套绕组的极数可以相同也可不同。
当定子采用环型绕组型式时，内外气隙中旋转磁场的极数相同，这时内外气隙中旋转磁场的同步速相同但转向相反，所以内外转子将以相同(永磁转子结构)或基本相同(鼠笼型转子结构)的速度异向旋转；然而，当定子采用在内外槽中分别嵌放2套三相对称绕组的形式时，可以设计成使得两套绕组的极数不同，这时内外气隙中旋转磁场的同步速具有显著的差别，所以内外转子将以明显不同的速度异向旋转。
本实用新型中的内、外双转子既可采用鼠笼型结构形式，如图5和图7所示，亦可采用各种永磁结构形式，如图6和图8所示，以分别形成异步电动机、同步电动机、异同步电动机和同异步电动机。
权利要求1.一种内外双转子异向旋转的交流电机，包括定子、内转子、外转子、实心轴、空心轴、轴承、端盖、机壳，其特征在于所述实心轴和空心轴同心，实心轴左端由内向外依次装配有内轴承、空心轴、外轴承和左端盖，实心轴右端由内向外依次装配有轴承和右端盖，实心轴中部沿垂直方向由内向外依次装配有内转子、定子、外转子、外转子套和机壳，内转子固定于实心轴上，定子一端设有连接件，此件与右端盖相连，外转子套通过螺钉与固定在空心轴上之旋转件相连。
2.如权利要求1所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于所述电机采用单端轴伸结构或双端轴伸结构。
3.如权利要求2所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于所述单端轴伸结构中，左侧处的实心轴长于空心轴，右侧轴承外装有封闭的轴承盖。
4.如权利要求2所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于所述双端轴伸结构中，左侧处的实心轴短于空心轴，右侧实心轴伸出轴承盖。
5.如权利要求1所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于所述定子内圆壁和外圆壁开有用于嵌放绕组线圈的槽，在内外壁的槽内放置环型绕组，或者嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组。
6.如权利要求1或5所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于所述定子内外圆壁所嵌放的绕组沿圆周的排列相序相反。
7.如权利要求1或5所述的一种内外双转子异向旋转的交流电机，其特征在于，当定子嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组时，所述定子内外圆壁所嵌放的绕组的极数可以相同或不同。
专利摘要一种内外双转子异向旋转的交流电机，包括定子、内、外转子、转轴、轴承、端盖、机壳。定子内外圆壁开有槽，槽内放置环型绕组，或者嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组，无论采用何种绕组型式，定子内外槽中的绕组沿圆周的排列相序相反，内外转子异向旋转。当定子嵌放串联或并联在一起的两套三相对称绕组时，两套绕组的极数可以相同或不同。内外转子均可采用笼型或各种永磁转子结构型式。该电机可以采用单端轴伸或双端轴伸结构。该电机采用一套定子铁心和定子绕组，当通入三相对称交流电时，可以在内外气隙中同时产生速度相同或不同但异向旋转的两个旋转磁场，使得内外转子可以同时拖动两个不同的机械负载以相同或不同的转速异向旋转。
文档编号H02K3/28GK2850122SQ200520092550
公开日2006年12月20日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者张凤阁, 王凤翔, 王正, 宗鸣, 孙广贵 申请人:沈阳工业大学