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CN106787536A - 一种同轴内嵌套双电机结构 - Google Patents

一种同轴内嵌套双电机结构 Download PDF

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林文瀚
朱挺辉
叶宗贤
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SANHE ELECTRICAL APPLIANCE (FUJIAN) CO Ltd
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Abstract

一种同轴内嵌套双电机，将两种不同类型的电机系统合二为一，较大功率的电机为外转子电机，利用内部空间同轴安装另一台较小功率电机，采用子将两个电机转子、风叶、导风叶与飞轮共为一个整体的设计，在实现了电机基本功能、空气冷却电机的功能的同时增加了系统的转动惯量，有利于发电机时稳定运行；另外设计成直接将本系统的驱动端接到动力机，取消了传统系统中的前面驱动端的轴承及其支撑装置；以及在系统的进风口部份设置一个后轴承及其一个支撑装置，以便于在节省成本及体积的同时保证系统的机械强度。本发明的节省了传统双电机结构的体积、重量，降低了成本，增加了整个系统的转动惯量，提供了一种成本较低、占地面积小、必要时可以共用及备用、而且运行使用方便的电机系统。

Description

一种同轴内嵌套双电机结构
技术领域
本发明属于电机领域，具体的说是一种将两台电机通过同轴内嵌套结构而组成的双电机。
背景技术
在许多工程场合中常常同时需要两种不同的电机，比如电励磁的发电机及其配套的励磁机；还常常同时需要两种不同的电源，比如同时需要交流和直流供电、或两种不同电压电源、或不同频率的电源供给两种不同的设备使用。
通常的两种不同的电机在安装上也可采用同轴结构，如电励磁的发电机及其配套的励磁机，传统技术上常将这两种不同的电机分别安装在轴的前后端，两台电机各自有各自的机座及端盖。这种结构成本较高，占地面积大。
而对需要两种不同的电源(交、直流或不同电压或不同频率)的设备，通常每台都需要单独配一个不同的电源。特别是当这些电源需要移动或当作备用电源使用时，每一个电源为一台发电机配一台动力机(比如柴油机、汽油机)的结构，这样，由于同时需要多套的发电机设备，不但成本高昂，占地面积大，而且运行使用也十分不方便。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种同轴内嵌套双电机结构(下简称为“系统”)，将两种不同类型的电机系统合二为一，即在一个电机系统的体积范围内，系统能同时安装两种不同电机；当这两种电机是发电机时，系统能提供两种不同类型的电源；特殊需要时，两台电机可以做到共用或互为备用。目的是提供一种成本较低、占地面积小、必要时可以共用及备用、而且运行使用方便的电机系统。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是一种同轴内嵌套双电机结构，如图1所示，其特征是，由A、B两台电机同轴内嵌套而成：发电机A为外转子结构，由电机A定子(3)、电机A转子(2)、飞轮(6)、风叶(7)、导风叶(12)、机座(1)、前盖(5)、转轴(13)、支撑盖(15)、紧固件(4)及轴承(14)组成；电机B为内转子结构，由同轴嵌套在电机A定子圆周内部空间的电机B定子(10)、电机B转子(11)组成，所述电机A的转子(2) 安装在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，风叶(7)、导风叶(12)设置在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，电机B的转子(11) 设置在导风叶(12)上。
进一步地，所述的机座(1)由外圆周(1-1)、内圆周(1-2)、出风口(1-3)组成一个嵌套体，其单边的断面呈C字型，外圆周(1-1)与前盖(5)固件(4)装配成一体，内圆周(1-2)的外部安装电机A定子(3)，内圆周(1-2)的内部安装电机B定子(10)。
进一步地，所述的飞轮(6)的侧壁(6-1)为一个碟状盘结构，侧壁(6-1)向电机的方向倾斜若干角度，风叶(7)与侧壁(6-1)共为一整体，风叶(7)向进风口的延伸部分为导风叶(12)。
进一步地，所述电机A转子(2)的磁轭(2-1)与飞轮(6)的侧壁(6-1)共为一个整体。
进一步地，所述电机B转子(11)的磁轭(11-1)及电机B转子(11)的磁轭(11-1)与导风叶(12)共为一个整体。
进一步地，所述的机座(1)的内圆围(1-2)外部空间安装一个支撑盖(15)，支撑盖(15)侧面设立一个轴承室(16)，轴承(14)安装在支撑盖(15)的轴承室(16)内。
进一步地，所述的前盖(5)设立一个配合止口(5-1)，前盖(5)通过配合止口(5-1)与驱动发电机的动力机的静止部分装配成一体，前盖(5)在内侧设立一个配合止口(5-2)，前盖(5)通过配合止口(1-2)及紧固件(4)与机座(1)装配成一体。
进一步地，所述飞轮侧壁(6-1)的外侧设立一个配合止口(6-2)，飞轮(6)通过配合止口(6-2)及紧固件(9)与动力机的转动部分装配成一体。
进一步地，其特征是，在所述的机座(1)上设一个出风口(1-3)，在所述的支撑盖上设一个进风口(17)。
本发明的结构要点是：
1、将一个较大功率的电机做成外转子电机，设置在系统的圆周的外部，转子在外，定子在内，这样结构的定子的内部有一个内部空间，本发明利用这个内部空间安装另一台较小功率电机。由于较小功率的电机不占用整个系统的轴向体积，所以，大大节省了系统空间，也节省了成本；
2、由于将飞轮(6)的侧壁(6-1)设计为一个向电机的方向倾斜的碟状盘结构，再将风叶(7)、 导风叶(12)与侧壁(6-1)共为一个整体，既实现了风叶输送空气冷却的功能，又增加了系统的转动惯量，对电机为发电机用时的稳定运行十分有利，另外，将风叶(7)、磁轭(11-1)导风叶(12) 结合到飞轮(6)上的整体设计，也大大节省了空间占用及节省了成本；
3、系统设计成直接将本系统的驱动端接到动力机(发电机运行时)或负载(电动机运行时)驱动端，即利用动力机(发电机运行时)或负载 (电动机运行时)一端的支撑(支架要、轴承等) ，取消了传统系统中的前面驱动端的轴承及其支撑装置，只在后面的进风口部份设置一个后轴承及其支撑装置，在节省成本及体积的现时，还能保证系统的机械强度。
本发明的有益效果：
1、电机B内嵌套了电机A、节省了体积、重量，降低了成本；
2、增加了飞轮、及整个系统的转动惯量；
3、当用作系统发电机运行时，由于两台发电机同轴运行，可以方便实现互为备用的功能；
4、可以将一台电机作为发电机运行，另一台作为电动机运行，用较小的体积成本，实现一些特殊功能，如电源转换、变频等。
附图说明
图1为本发明的剖面图；
图2为本发明实例的立体剖面。
具体实施方式
如图2所示，本发明的同轴内嵌套双电机结构，是一台双发电机系统的结构，该系统可同时输送120kW、460Hz、380V中频交流电及70kW、960Hz、400V交流电两种电源供使用。将一个较大功率的120kW发电机为电机A，为外转子发电机，其定子内部个空间，同轴内嵌套安装了另一台较小功率70kW的发电机为电机B。
由A、B两台电机同轴内嵌套而成，发电机A为外转子结构，由电机A定子(3)、电机A转子(2)、飞轮(6)、风叶(7)、导风叶(12)、机座(1)、前盖(5)、转轴(13)、支撑盖(15)、紧固件(4)及轴承(14)组成；电机B为内转子结构，由同轴嵌套在电机A定子圆周内部空间的电机B定子(10)、发电机B转子(11)组成，120kW发电机(电机A)的转子与发电机B的转子均安装在飞轮(6)的侧壁上。
进一步地，所述的机座(1)由外圆周、内圆周、出风口(1-3)组成一个嵌套体，其单边的断面呈C字型，外圆周与前盖(5)固件(4)装配成一体，内圆周的外部安装电机A定子(3)，内圆周(1-2)的内部安装电机B定子(10)。
进一步地，所述的飞轮(6)的侧壁为一个碟状盘结构，侧壁(6-1)向电机的方向倾斜若干角度，风叶(7)与侧壁(6-1)共为一整体，风叶(7)向进风口的延伸部分为导风叶(12)。由于将飞轮(6)的侧壁(6-1)设计为一个向电机的方向倾斜的碟状盘结构，再将风叶(7)、 导风叶(12)与侧壁共为一个整体，既实现了风叶输送空气冷却的功能，又增加了飞轮惯性矩，对电机为发电机用时的稳定运行十分有利，另外，将风叶(7)、磁轭、导风叶(12) 结合到飞轮(6)上的整体设计，也大大节省了空间占用及节省了成本。
进一步地，电机A转子(2)的磁轭与飞轮(6)的侧壁共为一个整体。
进一步地，电机B转子(2)的磁轭及电机B转子(11)的磁轭与导风叶(12)共为一个整体。
进一步地，机座(1)的内圆围外部空间安装一个支撑盖(15)，支撑盖(15)侧面设立一个轴承室(16)，轴承(14)安装在支撑盖(15)的轴承室(16)内。
进一步地，所述前盖(5)设立一个配合止口，前盖(5)通过配合止口与驱动发电机的动力机的静止部分装配成一体，前盖(5)在内侧设立一个配合止口，前盖(5)通过配合止口及紧固件(4)与机座(1)装配成一体。
进一步地，在飞轮侧壁的外侧设立一个配合止口，飞轮(6)通过配合止口及紧固件(9)与动力机的转动部分装配成一体。
进一步地，在机座(1)上设一个出风口，在所述的支撑盖上设一个进风口(17)。
进一步地，电机A转子(2)的磁轭与飞轮(6)的侧壁共为一个整体。
进一步地，电机B转子(11) 、磁轭与导风叶(12)共为一个整体。
直接将本系统的驱动端接到动力机(发电机运行时)或负载(电动机运行时)驱动端，即利用动力机(发电机运行时)或负载 (电动机运行时)一端的支撑(支架要、轴承等) ，取消了传统系统中的前面驱动端的轴承及其支撑装置，只在后面的进风口部份设置一个后轴承及其支撑装置，在节省成本及体积的同时，还能保证系统的机械强度。
由于电机B内嵌套了电机A、节省了体积、重量，降低了成本，一体化的设计增加了系统的转动惯量，两台发电机同轴运行，可以方便实现互为备用的功能。

Claims (9)

1.一种同轴内嵌套双电机结构，其特征是，由A、B两台电机同轴内嵌套而成：电机A为外转子结构，由电机A定子(3)、电机A转子(2)、飞轮(6)、风叶(7)、导风叶(12)、机座(1)、前盖(5)、转轴(13)、支撑盖(15)、紧固件(4)及轴承(14)组成；电机B为内转子结构，由同轴嵌套在发电机A定子圆周内部空间的电机B定子(10)、电机B转子(11)组成，所述电机A的转子(2)安装在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，风叶(7)、导风叶(12)设置在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，电机B的转子(11) 设置在导风叶(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种同轴内嵌套双电机，其特征是，所述机座(1)由外圆周(1-1)、内圆周(1-2)、出风口(1-3)组成一个嵌套体，其单边的断面呈C字型，外圆周(1-1)与前盖(5)固件(4)装配成一体，内圆周(1-2)的外部安装电机A定子(3)，内圆周(1-2)的内部安装电机B定子(10)。
3.根据权利要求1所述的一种同轴内嵌套电机，其特征是，所述飞轮(6)的侧壁(6-1)为一个碟状盘结构，侧壁(6-1)向电机的方向倾斜若干角度，风叶(7)与侧壁(6-1)共为一整体，风叶(7)向进风口的延伸部分为导风叶(12)。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌套同轴发电机，其特征是，所述电机A转子(2)的磁轭(2-1)与飞轮(6)的侧壁(6-1)共为一个整体。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌套同轴双电机，其特征是，所述电机B转子(11)的磁轭(11-1)及电机B转子(11)的磁轭(11-1)与导风叶(12)共为一个整体。
6.根据权利要求1所述的一种同轴内嵌套双电机，其特征是，所述的机座(1)的内圆围(1-2)外部空间安装一个支撑盖(15)，支撑盖(15)侧面设立一个轴承室(16)，轴承(14)安装在支撑盖(15)的轴承室(16)内。
7.根据权利要求1所述的一种内嵌套同轴双电机，其特征是，所述前盖(5)设立一个配合止口(5-1)，前盖(5)通过配合止口(5-1)与驱动发电机的动力机的静止部分装配成一体，前盖(5)在内侧设立一个配合止口(5-2)，前盖(5)通过配合止口(1-2)及紧固件(4)与机座(1)装配成一体。
8.根据权利要求1所述的一种内嵌套同轴电机，其特征是，所述飞轮侧壁(6-1)的外侧设立一个配合止口(6-2)，飞轮(6)通过配合止口(6-2)及紧固件(9)与动力机的转动部分装配成一体。
9.根据权利要求1所述的一种内嵌套同轴发电机，其特征是，在所述的机座(1)上设一个出风口(1-3)，在所述的支撑盖上设一个进风口(17)。
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