杠杆式增能电机的制作方法

本技术涉及电机，更具体地说，是一种通过机械杠杆原理实现扭矩放大的杠杆式增能电机。

背景技术：

1、永磁同步电机因其高效率、高功率密度等优点被广泛应用于工业驱动、电动汽车、家用电器等领域。常规的永磁同步电机分为内转子式和外转子式。外转子电机通常扭矩密度较高，但直接输出扭矩仍难以满足一些重型设备、电动车辆起步等需要极大启动扭矩的场合。

2、为了增大输出扭矩，常规技术手段主要有两种：一是通过齿轮箱进行减速增扭，二是设计更大体积和功率的电机。前者引入了齿轮传动，存在效率损失、噪音、磨损及需要润滑维护等问题；后者则导致电机体积、重量和成本显著增加，降低了功率密度。

3、因此，迫切需要一种新型的电机结构，能够在基本不增加电机本体体积和重量的前提下，显著提升输出扭矩，同时保持结构紧凑、运行可靠。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是于克服现有技术的不足，提供一种杠杆式增能电机，它利用机械杠杆原理，将外转子的大半径旋转运动转化为中心输出轴的小半径、高扭矩旋转运动，从而实现扭矩的有效放大，且结构紧凑，运行平稳。

2、为达到上述技术目的，本实用新型采用下述技术方案：

3、一种杠杆式增能电机，包括：基座、固定于基座的内定子、套设于内定子外侧并可相对其旋转的外转子、设置于内定子槽内的线圈结构、中心输出轴以及飞轮，还包括杠杆传动机构；杠杆传动机构包括：内芯，固定设置于内定子的中心轴线上；右侧板，固定连接于外转子的右侧，其中心区域通过第一轴承支承于内芯上，且右侧板的内侧表面设置有至少一个偏离其旋转中心的凸柱；连接板，其内圈通过一平键支承在所述中心输出轴上；连接板上开设有与凸柱相适配的传动孔槽，凸柱可滑动地插设于该传动孔槽内；连接板的右侧与飞轮固定连接；飞轮与中心输出轴同轴固定连接；当外转子受磁场驱动旋转时，通过右侧板上的凸柱拨动连接板上的传动孔槽，驱动连接板绕内芯摆动，连接板将动力传递至飞轮和中心输出轴，在此过程中，凸柱到内芯中心线的径向距离构成杠杆的动力臂，传动孔槽到内芯中心线的径向距离构成杠杆的阻力臂，通过动力臂大于阻力臂的杠杆关系实现扭矩放大。

4、较佳的是，传动孔槽为长圆孔、弧形长孔或直线长槽，其长度方向沿连接板的径向延伸，为凸柱提供滑动空间以适应杠杆摆动过程中的径向位移变化。

5、较佳的是，凸柱与传动孔槽的配合面为滚柱轴承或滑动轴承结构，以减小摩擦损耗。

6、较佳的是，外转子的直径远大于飞轮的直径，动力臂的长度为外转子半径，阻力臂的长度为传动孔槽中心到内芯中心线的距离，输出扭矩的增益倍数理论上等于动力臂与阻力臂的长度之比。

7、较佳的是，飞轮具有较大的转动惯量，用于平滑杠杆传动机构在死点位置附近产生的扭矩波动，并储存动能，在负载突变时释放能量以维持稳定运行。

8、较佳的是，还包括左侧板，左侧板固定于基座，内定子的左侧固定于左侧板上；外转子的右侧通过螺杆连接于右侧板上右侧板的中心通过轴承支承在连接板上。

9、较佳的是，内芯为圆筒形或阶梯轴形结构，通过过盈配合或紧固件固定于内定子中心。

10、较佳的是，线圈结构为三相交流绕组，通入变频交流电后产生旋转磁场驱动外转子。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、显著增扭：通过巧妙的杠杆机构，将旋转运动直接转化为增大的扭矩输出，无需额外的减速齿轮箱，理论增扭比由外转子半径与杠杆阻力臂长度的比值决定，增益效果明显。

13、结构紧凑：杠杆传动机构集成在电机内部，与电机本体融为一体，整体结构紧凑，空间利用率高。

14、高可靠性：减少了齿轮传动等中间环节，主要运动副采用轴承支撑，摩擦损耗小，寿命长，维护需求低。

15、运行平稳：大惯量飞轮的引入，有效吸收了杠杆机构在运动换向点（死点）附近的扭矩波动，使得输出扭矩更加平稳，特别适用于需要平稳大扭矩启动的场合。

16、高效率：避免了多级齿轮传动的效率损失，传动路径直接，能量转换效率高。

1.杠杆式增能电机，包括：基座、固定于所述基座的内定子、套设于所述内定子外侧并可相对其旋转的外转子、设置于内定子槽内的线圈结构、中心输出轴以及飞轮，其特征在于：还包括杠杆传动机构；

2.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述传动孔槽为长圆孔、弧形长孔或直线长槽，其长度方向沿所述连接板的径向延伸，为所述凸柱提供滑动空间以适应杠杆摆动过程中的径向位移变化。

3.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述凸柱与传动孔槽的配合面为滚柱轴承或滑动轴承结构，以减小摩擦损耗。

4.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述外转子的直径远大于所述飞轮的直径，所述动力臂的长度为外转子半径，所述阻力臂的长度为传动孔槽中心到内芯中心线的距离，输出扭矩的增益倍数理论上等于动力臂与阻力臂的长度之比。

5.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述飞轮具有较大的转动惯量，用于平滑所述杠杆传动机构在死点位置附近产生的扭矩波动，并储存动能，在负载突变时释放能量以维持稳定运行。

6.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：还包括左侧板，所述左侧板固定于所述基座，所述内定子的左侧固定于左侧板上；所述外转子的右侧通过螺杆连接于所述右侧板上右侧板的中心通过轴承支承在连接板上。

7.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述内芯为圆筒形或阶梯轴形结构，通过过盈配合或紧固件固定于内定子中心。

8.根据权利要求1所述的杠杆式增能电机，其特征在于：所述线圈结构为三相交流绕组，通入变频交流电后产生旋转磁场驱动外转子。