一種復合型電動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動機領域，尤其涉及一種復合型電動機。
【背景技術】
[0002]高轉矩密度和高效率是電機一直追求的兩個最重要的指標，這兩個技術的改進一直是電機領域研究中的重中之重。
[0003]目前市面上常用的永磁同步電機已經是一款性能比較優異、符合市場發展有前途的電機，但卻還是無法滿足一些更高要求的需求，例如還不能達到磁場及電磁場的充分有效利用、超高轉矩密度、更高效率、低體積、高負載下零啟動和轉堵等技術效果，因此針對上述問題，本實用新型提出了一種復合型電動機。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種復合型電動機。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種復合型電動機，包括η個同軸布置的空心圓柱形轉子結構和η-1個同軸布置的空心圓柱形定子結構，其中，η為大于等于2的整數，η個所述轉子結構沿著垂直于軸心線的方向由內向外布置，每兩個所述轉子結構之間插接一個所述定子結構，最內側的所述轉子結構內設置一個軸承，且最內側所述轉子結構的內表面與所述軸承的外表面之間存在間隙；
[0006]η個所述轉子結構在同一端相互固定連接并形成一個轉子端面，η_1個所述定子結構以及所述軸承在與所述轉子端面相反的一端相互固定連接并形成一個定子端面。
[0007]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0008]進一步地，所述轉子端面的外端面設置有一個驅動軸。
[0009]進一步地，所述定子端面的外端面設置有一個固定軸。
[0010]進一步地，所述轉子端面和所述定子端面的直徑均與最外側所述轉子結構的外直徑相同。
[0011 ]進一步地，所述定子端面內端面的邊緣向內凸起形成一個包邊。
[0012]進一步地，最外側的所述轉子結構靠近所述定子端面的一端的外表面邊緣形成一個與所述包邊形狀相契合的環形缺口。
[0013]進一步地，所述軸承包括軸承主體和軸承端部，所述軸承端部位于所述軸承靠近所述轉子端面的一端，所述軸承端部的直徑大于所述軸承主體的直徑。
[0014]進一步地，最內側所述轉子結構內表面且靠近所述轉子端面的一側形成環形凹陷，所述環形凹陷的形狀與所述軸承端部的形狀相契合。
[0015]進一步地，所述轉子結構包括空心圓柱形的轉子鐵芯和永磁體，所述永磁體采用內置式、外置式或內置和外置混合的方式安裝在所述轉子鐵芯上。
[0016]進一步地，所述定子結構包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子繞組采用環形繞線的方式繞制于所述定子鐵芯上。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型的復合型電動機與傳統的單轉子單定子結構的電動機相比可以充分利用電機的內部空間，克服磁拉力，減少漏磁，大幅度提高電動機的轉矩密度和效率。
【附圖說明】
[0018]圖I為本實用新型所述復合型電動機η為2時的截面結構圖；
[0019]圖2為本實用新型所述復合型電動機η為3時的截面結構圖；
[0020]圖3為η為3時的復合型電動機的運行原理圖。
[0021 ]附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
[0022]I、第一轉子結構，2、第二轉子結構，3、第三轉子結構，4、第一定子結構，5、第二定子結構，6、軸承，7、轉子端面，8、定子端面，9、驅動軸，10、固定軸，11、包邊，12、環形缺口，13、軸承主體，14、軸承端部，15、環形凹陷。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0024]—種復合型電動機，包括η個同軸布置的空心圓柱形轉子結構和η-i個同軸布置的空心圓柱形定子結構，其中，η為大于等于2的整數，η個轉子結構沿著垂直于軸心線的方向由內向外布置，每兩個轉子結構之間插接一個定子結構，最內側的轉子結構內設置一個軸承，且最內側所述轉子結構的內表面與所述軸承的外表面之間存在間隙;η個轉子結構在同一端相互固定連接并形成一個轉子端面，η-i個定子結構以及軸承在與轉子端面相反的一端相互固定連接并形成一個定子端面。
[0025]轉子結構包括空心圓柱形的轉子鐵芯和永磁體，永磁體可以采用內置式、外置式以及內置和外置混合的方式安裝在轉子鐵芯上；內置式即將永磁體與轉子鐵芯的內表面連接設置，外置式即將永磁體與轉子鐵芯的外表面連接設置，混合式即將部分永磁體設置于轉子鐵芯的外表面，部分永磁體設置于轉子鐵芯的內表面;定子結構包括定子鐵芯和定子繞組，定子繞組可以采用環形繞線的方式繞制于定子鐵芯上，也可以采用普通電機的繞制方式。
[0026]轉子端面的外端面設置有一個驅動軸，驅動軸外接驅動裝置當驅動軸轉動時，會帶動η個轉子結構一起同步轉動；定子端面的外端面設置有一個固定軸，可以將η-i個定子結構以及軸承進行固定。
[0027]轉子端面和定子端面的直徑均與最外側轉子結構的外直徑相同，且定子端面內端面的邊緣向內凸起形成一個包邊，相應的，最外側轉子結構靠近定子端面的一端的外表面邊緣形成一個環形缺口，這樣可以使整體的結構更加緊湊，節省電動機內部空間。
[0028]軸承包括軸承主體和軸承端部，軸承端部位于軸承靠近轉子端面的一端，軸承端部的直徑大于軸承主體的直徑。相應的，最內側轉子結構內表面且靠近轉子端面的一側形成環形凹陷，環形凹陷的形狀與軸承端部的形狀相契合，這樣可以保證η-i個定子結構以及軸承形成的整體結構不會輕易的脫離η個轉子結構形成的整體結構，使整體結構更加穩定。
[0029]本實用新型的復合型電動機可根據實際需要具有多種拓撲結構設計。當相鄰兩個轉子結構的永磁體的磁化方向相同或相反時，形成N-S和N-N兩種不同形式的磁通環路。N-N型永磁體對相鄰兩個轉子鐵芯形成兩個并聯的磁通環路，而N-S型永磁體形成一個串聯的磁通環路。
[0030]對于恒定的電氣和磁性負載，電動機輸出轉矩的大小和氣隙表面積成正比。本實用新型的復合型電動機的獨特結構使其體積只增大了一點，但氣隙面積卻增加的很多，兩個轉子結構的電動機的氣隙面積就增大了近一倍，這是轉矩密度得以提高的第一個原因；其次，對于外徑大小相同的電機來說，本實用新型的電動機外氣隙的直徑比普通永磁電機氣隙的直徑大，在相同的表面電流和氣隙磁通密度下，多轉子結構的電動機外氣隙中的轉矩也比普通永磁電機的轉矩大，這也是轉矩密度得以提高的第二個原因；另一方