双定子减速电机的制作方法
本技术涉及动力电机,特别是涉及一种双定子减速电机。
背景技术:
1、在现代工业自动化、机器人关节驱动、精密伺服系统以及新能源汽车等领域,对驱动电机的性能提出了日益严苛的要求。一方面,设备的小型化、轻量化趋势要求驱动源必须具备更高的功率密度和扭矩密度,即在有限的安装空间内输出更大的动力;另一方面,应用场景又往往要求电机具备低速大扭矩、运行平稳、低噪音振动以及高可靠性等特点。
2、传统的单定子电机在提升扭矩时,通常需要增大体积或提高转速,前者与小型化需求相悖,而后者则往往需要配合减速机构使用。常见的“电机+独立减速箱”的组合方案,虽然能实现低速大扭矩输出,但其传动链长、结构不紧凑、存在背隙问题,且存在能量损失较多、效率较低、噪音振动较大等固有缺点。此外,分体式结构也增加了系统的轴向尺寸和整体重量,不利于高集成度设备的应用。
3、双定子电机作为一种新型拓扑结构,通过设置内外两层定子绕组共同作用于一个转子,理论上可显著提升磁场的利用率和气隙磁密,从而在相同体积下实现远超传统电机的扭矩输出,为高功率密度驱动提供了可能。因此,本领域迫切需要一种创新的集成化设计方案,能够将双定子电机的高扭矩密度优势与减速传动机构的大扭矩输出需求深度融合,实现驱动与传动的高度一体化,从而在保证优异性能的同时,达到结构紧凑、传动高效、运行平稳的综合目标。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本实用新型将高扭矩密度、高运行平稳性、高结构集成度以及良好的散热性有机结合,提供了一种性能优异、结构紧凑且可靠的动力解决方案的双定子减速电机。
2、本实用新型所采用的技术方案是:一种双定子减速电机,包括外壳、输出固定座、双定子驱动装置、输出传动装置以及输出连接座,所述外壳设置有驱动腔,所述双定子驱动装置设置在驱动腔内,所述输出固定座设置在驱动腔的一侧并将驱动腔覆盖,所述输出固定座设置有传动腔,所述双定子驱动装置的驱动端延伸至传动腔,所述输出传动装置设置在传动腔内,并与双定子驱动装置的驱动端连接,所述输出连接座设置在传动腔的一端,并与输出传动装置连接;所述双定子驱动装置用于驱动输出传动装置,以带动输出连接座转动;所述双定子驱动装置包括第一定子组件、第二定子组件、转子支架、转子组件以及固定主轴,所述第一定子组件设置在驱动腔的内壁,所述固定主轴设置在驱动腔的轴心处,所述第二定子组件设置在固定主轴上,所述转子支架用于转子组件固定,并设置有输出轴,所述输出轴与输出传动装置连接,所述转子组件的两侧分别与第一定子组件和第二定子组件相对。
3、对上述方案的进一步改进为,所述外壳的外周设置有多个散热槽,所述散热槽用于驱动腔内的双定子驱动装置散热;所述转子支架的底部设置有扇叶,所述转子支架转动时,通过扇叶产生气流,用于将驱动腔内的热风从散热槽传出。
4、对上述方案的进一步改进为,所述输出固定座的一侧设置有连接内环和连接外环,所述连接外环与外壳固定连接,所述连接内环设置有第一轴承,并通过第一轴承与双定子驱动装置连接。
5、对上述方案的进一步改进为,所述输出固定座位于传动腔的下侧设置有感应腔,所述感应腔内设置有第一感应元件,所述转子支架上设置有第二感应元件,所述第一感应元件与第二感应元件相互配合,以读取转子支架旋转角度。
6、对上述方案的进一步改进为,所述转子支架包括上支架和下支架,所述转子组件设置有转子固定架和多个转子磁瓦,所述转子磁瓦设置在转子固定架上;所述上支架与下支架分别用于对转子固定架的两侧固定。
7、对上述方案的进一步改进为,所述上支架设置有固定插槽,所述下支架设置有固定台阶,所述转子固定架的一端设置在固定插槽内、另一端设置在固定台阶上;所述转子固定架设置有多个转子插槽,所述转子磁瓦插设在转子插槽上。
8、对上述方案的进一步改进为,所述上支架设置有第二轴承,所述下支架设置有第三轴承,所述上支架通过第二轴承与固定主轴连接,所述下支架通过第三轴承与固定主轴连接。
9、对上述方案的进一步改进为,所述输出传动装置包括太阳齿轮、行星齿轮以及齿环,所述齿环固定设置在传动腔内,所述太阳齿轮与双定子驱动装置的驱动端连接,所述行星齿轮设置在输出连接座上并且分别与太阳齿轮和齿环啮合。
10、对上述方案的进一步改进为,所述输出固定座的端部设置有端盖,所述端盖用于将传动腔覆盖,所述端盖设置有第四轴承,所述端盖通过第四轴承与输出连接座连接。
11、对上述方案的进一步改进为,所述输出连接座设置有传动固定部,所述输出传动装置设置在传动固定部上。
12、本实用新型有益效果是:
13、相比现有的电机,本实用新型通过在外壳的驱动腔内同轴设置第一定子组件和第二定子组件,并使其共同作用于同一转子组件,实现了在近乎相同的结构空间内,电磁驱动源的倍增。双定子对单转子的“内外夹击”式磁路设计,极大地提高了磁场的利用效率和气隙磁密,使得电机在体积紧凑的前提下,能够输出更大的扭矩和功率,提升了电机的功率密度,满足了设备小型化、轻量化同时对大扭矩驱动的需求。转子组件由转子支架支撑,其两侧分别与内、外定子形成有效的气隙工作面。对称的磁拉力结构有助于抵消单边磁拉力,使得转子受力更加均衡,从而有效降低了运行时的振动和噪音,提高了电机的运行平稳性。同时,双定子磁场相互作用,可以改善气隙磁场的波形,减少转矩脉动,使输出转矩更加平滑、稳定,提升了低速下的控制精度。将双定子驱动装置、输出传动装置依次集成于驱动腔和传动腔内,并通过输出轴直接驱动传动装置,构成了一个高度集成化的动力单元。该设计省去了额外的联轴器或复杂的连接机构,缩短了传动链,不仅减少了空间占用,实现了结构的紧凑化,还有效降低了因中间环节带来的能量损失、背隙和惯量,提高了传动效率和动态响应速度。固定主轴不仅用于固定第二定子组件,同时也构成了重要的结构支撑和热传导路径。热量可以从内定子通过固定主轴、外定子通过外壳双向散发,增大了散热面积,改善了电机的散热条件,允许电机在更高功率下持续工作,提升了可靠性和使用寿命。本实用新型将高扭矩密度、高运行平稳性、高结构集成度以及良好的散热性有机结合,提供了一种性能优异、结构紧凑且可靠的动力解决方案。
1.一种双定子减速电机,其特征在于:包括外壳、输出固定座、双定子驱动装置、输出传动装置以及输出连接座,所述外壳设置有驱动腔,所述双定子驱动装置设置在驱动腔内,所述输出固定座设置在驱动腔的一侧并将驱动腔覆盖,所述输出固定座设置有传动腔,所述双定子驱动装置的驱动端延伸至传动腔,所述输出传动装置设置在传动腔内,并与双定子驱动装置的驱动端连接,所述输出连接座设置在传动腔的一端,并与输出传动装置连接;所述双定子驱动装置用于驱动输出传动装置,以带动输出连接座转动;所述双定子驱动装置包括第一定子组件、第二定子组件、转子支架、转子组件以及固定主轴,所述第一定子组件设置在驱动腔的内壁,所述固定主轴设置在驱动腔的轴心处,所述第二定子组件设置在固定主轴上,所述转子支架用于转子组件固定,并设置有输出轴,所述输出轴与输出传动装置连接,所述转子组件的两侧分别与第一定子组件和第二定子组件相对。
2.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述外壳的外周设置有多个散热槽,所述散热槽用于驱动腔内的双定子驱动装置散热;所述转子支架的底部设置有扇叶,所述转子支架转动时,通过扇叶产生气流,用于将驱动腔内的热风从散热槽传出。
3.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述输出固定座的一侧设置有连接内环和连接外环,所述连接外环与外壳固定连接,所述连接内环设置有第一轴承,并通过第一轴承与双定子驱动装置连接。
4.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述输出固定座位于传动腔的下侧设置有感应腔,所述感应腔内设置有第一感应元件,所述转子支架上设置有第二感应元件,所述第一感应元件与第二感应元件相互配合,以读取转子支架旋转角度。
5.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述转子支架包括上支架和下支架,所述转子组件设置有转子固定架和多个转子磁瓦,所述转子磁瓦设置在转子固定架上;所述上支架与下支架分别用于对转子固定架的两侧固定。
6.根据权利要求5所述的双定子减速电机,其特征在于:所述上支架设置有固定插槽,所述下支架设置有固定台阶,所述转子固定架的一端设置在固定插槽内、另一端设置在固定台阶上;所述转子固定架设置有多个转子插槽,所述转子磁瓦插设在转子插槽上。
7.根据权利要求6所述的双定子减速电机,其特征在于:所述上支架设置有第二轴承,所述下支架设置有第三轴承,所述上支架通过第二轴承与固定主轴连接,所述下支架通过第三轴承与固定主轴连接。
8.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述输出传动装置包括太阳齿轮、行星齿轮以及齿环,所述齿环固定设置在传动腔内,所述太阳齿轮与双定子驱动装置的驱动端连接,所述行星齿轮设置在输出连接座上并且分别与太阳齿轮和齿环啮合。
9.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述输出固定座的端部设置有盖板,所述盖板用于将传动腔覆盖,所述盖板设置有第四轴承,所述盖板通过第四轴承与输出连接座连接。
10.根据权利要求1所述的双定子减速电机,其特征在于:所述输出连接座设置有传动固定部,所述输出传动装置设置在传动固定部上。
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