单级行星齿轮机构的轴向磁通电机的制作方法

本技术属于电机，涉及一种轴向磁通电机，特别是一种单级行星齿轮机构的轴向磁通电机。

背景技术：

1、电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机不仅可将电能转换为机械能输出，也可将输入的机械能转换为电能。

2、发电时线圈绕组大小影响输出电流大小，线圈绕组相对于永磁体的转动速度大小影响输出电压大小。固定型号轴向磁通电机的线圈绕组大小是固定的，进而线圈绕组相对于永磁体的转动速度大小直接影响发电功率。

3、中国专利（申请号：202210404922.3）公开了一种轴向磁通电机，包括两组端部盘式定子和2-3组盘式转子，所有盘式转子均位于两组端部盘式定子之间，相邻两组盘式转子之间设有一组中间盘式定子，中间盘式定子包括铁芯和线圈绕组；至少一组中间盘式定子为共磁轭定子，共磁轭定子中线圈绕组的数量为两套，两套线圈绕组分别安装在铁芯的两端部上，铁芯中部为共磁轭部，共磁轭部位于两套线圈绕组之间。

4、该方案的轴向磁通电机作应用在电动车辆中，不仅具有较大的输出扭矩，还能辅助制动且实现发电。当然上述轴向磁通电机也可仅用于发电，如应用于风力发电设备中。

5、车辆通常在城市道路中行驶制动频率远远大于其他道路制动频率，在城市道路中车辆行驶速度较低，进而导致输入轴向磁通电机的转速较低。小型风力发电设备安装环境通常并非风能应用优选区域，叶轮以较低转速转动是客观存在的，进而导致输入轴向磁通电机的转速较低。概括来说，上述列举的使用环境使得轴向磁通电机存在发电效率低的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提出了一种单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，本实用新型要解决的技术问题是如何提高轴向磁通电机的发电效率。

2、本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，包括电机壳和电机轴，电机轴与电机壳转动连接，电机壳内设置有线圈绕组和永磁转子，线圈绕组与电机壳固定连接，永磁转子与电机轴固定连接，轴向磁通电机还包括行星齿轮机构，行星齿轮机构位于电机壳的外侧，行星齿轮机构包括外壳和位于外壳内的太阳轮、行星架和内齿圈，外壳与电机壳固定连接，电机轴的一端穿入外壳内且太阳轮固定安装在电机轴的一端部上；内齿圈与电机壳或外壳固定连接，行星架与外壳转动连接，行星架上具有穿出外壳的输入输出部。

3、将本单级行星齿轮机构的轴向磁通电机应用于车辆上，轴向磁通电机作为驱动电机时，电机轴作为输入轴，能够实现减速增扭，增大电机的输出扭矩；轴向磁通电机在车辆上起能量回收作用时，输入输出部作为输入轴，使太阳轮加速转动从而加速转动电机轴，加大线圈绕组和永磁转子之间的速度差，进而提高发电功率以及效率；并且本轴向磁通电机也能应用于小型风力发电机上，也具有发电效率高的优点。

4、作为优化，所述输入输出部与电机轴为同轴心设置，使行星齿轮机构和电机的运转更加平稳，转动效果更好。

5、作为优化，所述输入输出部与外壳之间通过轴承转动连接。

6、作为优化，所述输入输出部的内端与电机轴的一端部之间通过轴承转动连接。

7、输入输出部的两端均通过轴承与其他部件连接，不仅为输入输出部提供了承载部，使输入输出部的运转更加平稳，还能避免输入输出部和电机轴的轴向方向移动带来的影响，提高运转效率。

8、作为优化，所述内齿圈包括固定部和内齿部，固定部和电机壳上均具有多个一一对应的第一安装孔，第一安装孔用于安装固定连接固定部与电机壳的紧固件；或固定部和外壳上均具有多个一一对应的第一安装孔，第一安装孔用于安装固定连接固定部与外壳的紧固件。

9、作为优化，所述行星架还包括架体和多个行星轮，输入输出部位于架体的中心处且与架体固定连接，行星轮与架体转动连接且与内齿部啮合连接，行星架转动时行星轮绕着行星架中心转动，并在此过程中行星轮自转。

10、作为优化，所述架体上固定安装有多个轴部，行星轮安装在轴部上且与轴部转动连接。

11、作为优化，所述外壳与电机壳的连接处设置有密封圈，增加外壳内腔的密封性。

12、作为优化，所述线圈绕组包括两个定子，两个定子分别位于永磁转子的两侧。

13、作为优化，所述外壳和电机壳上均具有多个一一对应的第二安装孔，第二安装孔用于安装固定连接外壳与电机壳的紧固件。

14、与现有技术相比，本单级行星齿轮机构的轴向磁通电机用于发电机时，通过行星齿轮机构的传递，在轴向磁通电机的线圈绕组大小为固定的情况下，能加速电机轴的转动，从而能有效提高电机转速和发电效率；并且本轴向磁通电机的电机轴作为输入轴时，通过行星齿轮机构的传递，能够实现减速增扭，从而增大电机的输出扭矩，不仅能应用于车辆上，还能应用于发电装置；利用行星齿轮机构还有结构紧凑、体积小和抗冲击能力强的优点。

技术特征：

1.一种单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，包括电机壳（1）和电机轴（2），电机轴（2）与电机壳（1）转动连接，电机壳（1）内设置有线圈绕组（3）和永磁转子（4），线圈绕组（3）与电机壳（1）固定连接，永磁转子（4）与电机轴（2）固定连接，其特征在于，轴向磁通电机还包括行星齿轮机构，行星齿轮机构位于电机壳（1）的外侧，行星齿轮机构包括外壳（5）和位于外壳（5）内的太阳轮（6）、行星架（7）和内齿圈（8），外壳（5）与电机壳（1）固定连接，电机轴（2）的一端穿入外壳（5）内且太阳轮（6）固定安装在电机轴（2）的一端部上；内齿圈（8）与电机壳（1）或外壳（5）固定连接，行星架（7）与外壳（5）转动连接，行星架（7）上具有穿出外壳（5）的输入输出部（9）。

2.根据权利要求1所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述输入输出部（9）与电机轴（2）为同轴心设置。

3.根据权利要求1所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述输入输出部（9）与外壳（5）之间通过轴承转动连接。

4.根据权利要求1所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述输入输出部（9）的内端与电机轴（2）的一端部之间通过轴承转动连接。

5.根据权利要求1所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述内齿圈（8）包括固定部（10）和内齿部（11），固定部（10）和电机壳（1）上均具有多个一一对应的第一安装孔（12），第一安装孔（12）用于安装固定连接固定部（10）与电机壳（1）的紧固件；或固定部（10）和外壳（5）上均具有多个一一对应的第一安装孔（12），第一安装孔（12）用于安装固定连接固定部（10）与外壳（5）的紧固件。

6.根据权利要求5所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述行星架（7）还包括架体（13）和多个行星轮（14），输入输出部（9）位于架体（13）的中心处且与架体（13）固定连接，行星轮（14）与架体（13）转动连接且与内齿部（11）啮合连接。

7.根据权利要求6所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述架体（13）上固定安装有多个轴部（15），行星轮（14）安装在轴部（15）上且与轴部（15）转动连接。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述外壳（5）与电机壳（1）的连接处设置有密封圈。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述线圈绕组（3）包括两个定子（16），两个定子（16）分别位于永磁转子（4）的两侧。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，其特征在于，所述外壳（5）和电机壳（1）上均具有多个一一对应的第二安装孔（17），第二安装孔（17）用于安装固定连接外壳（5）与电机壳（1）的紧固件。

技术总结
本技术提供了一种单级行星齿轮机构的轴向磁通电机，属于电机技术领域。它解决了现有的轴向磁通电机发电效率低的问题。本单级行星齿轮机构的轴向磁通电机包括电机壳和电机轴，电机壳内设置有线圈绕组和永磁转子，轴向磁通电机还包括行星齿轮机构，行星齿轮机构包括外壳和位于外壳内的太阳轮、行星架和内齿圈，电机轴的一端穿入外壳内且太阳轮固定安装在电机轴的一端部上；行星架与外壳转动连接，行星架上具有穿出外壳的输入输出部。本单级行星齿轮机构的轴向磁通电机用于发电机时，能加速电机轴的转动，从而能有效提高电机转速和发电效率；并且本轴向磁通电机的电机轴作为输入轴时，能够实现减速增扭，从而增大电机的输出扭矩。

技术研发人员：岳帅,沈子辰
受保护的技术使用者：杭州乔纳森机电科技有限公司
技术研发日：20220906
技术公布日：2024/1/11