專利名稱：一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)，尤其為一種新型結(jié)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)的定子勵(lì)磁凸極數(shù)要多于轉(zhuǎn)子永磁凸極數(shù)，這樣才能保證電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的凸極數(shù)越多，該電動(dòng)機(jī)的直徑也會(huì)隨之會(huì)增加，隨之體積、重量、成本增加，加上控制電路復(fù)雜影響可靠性的因素多等，使電機(jī)的應(yīng)用范圍受到一定的限制。尤其是對于一些常用的電動(dòng)工具，由于要求電動(dòng)機(jī)體積小、轉(zhuǎn)矩高，所以難以將永磁電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在電動(dòng)工具中得到廣泛地應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是給出一種全新結(jié)構(gòu)外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，在不增加電動(dòng)機(jī)直徑的前提下，通過增設(shè)多層結(jié)構(gòu)，提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出和功率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)以上外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，各電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子固定連接于該電動(dòng)機(jī)的同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述電動(dòng)機(jī)單體的外轉(zhuǎn)子由圓筒狀導(dǎo)磁體與偶數(shù)個(gè)永磁體塊構(gòu)成，永磁體塊對稱地設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁形成永磁凸極，相鄰永磁凸極同一方向的磁極性相異，圓筒狀導(dǎo)磁體經(jīng)非導(dǎo)磁支架與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；所述電動(dòng)機(jī)單體的定子由定子座與偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對稱地設(shè)置在定子座的外圍，勵(lì)磁凸極由疊片鐵芯利圍繞該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，當(dāng)勵(lì)磁線圈中在同一電流方向時(shí)，相鄰勵(lì)磁凸極的磁極性相異，相鄰勵(lì)磁凸極徑向中心線的夾角與同一電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子相鄰永磁凸極徑向中心線的夾角相等，且定子勵(lì)磁凸極的軸向尺寸與轉(zhuǎn)子永磁凸極的軸向尺寸相同，這里的勵(lì)磁凸極“徑向中心線”是指從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線出發(fā)，穿過定子勵(lì)磁凸極圓弧段中心點(diǎn)的射線；所述各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)子上永磁凸極的設(shè)置位置、磁極性分布均相同，而各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子的勵(lì)磁凸極之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子的勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在角度差α。這里的α角度與單一電動(dòng)機(jī)單體的步距角相關(guān)，還與電動(dòng)機(jī)單體的個(gè)數(shù)相關(guān)。單一電動(dòng)機(jī)單體的凸極數(shù)越多，步距角則越小，轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接的電動(dòng)機(jī)單體的個(gè)數(shù)越多，α角度也越小。本技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)子永磁凸極數(shù)與定子勵(lì)磁凸極數(shù)相同，該電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)狀態(tài)可以從不同電動(dòng)機(jī)單體的位置狀態(tài)來確定，這樣每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體可以做成定子勵(lì)磁凸極數(shù)為兩個(gè)，轉(zhuǎn)子永磁凸極數(shù)也為兩個(gè)的最簡單電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，本技術(shù)方案電動(dòng)機(jī)直徑減小的同時(shí)增加轉(zhuǎn)矩。在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)之上，本實(shí)用新型還給出了具體的外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)一該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由兩個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和兩個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體和四個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N 極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，另外兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，且與圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁上方的N極性凸極相對；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)主軸固定，圓盤形連接板將圓筒狀導(dǎo)磁體劃分為兩個(gè)空間；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋與左勵(lì)磁凸極及右端蓋與右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“工”字形疊片鐵芯和位于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的圍繞鐵芯外圍的兩個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極形成兩個(gè)磁凸極，右勵(lì)磁凸極也形成兩個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于右端蓋的左側(cè)面，左端蓋和右端蓋分別固定電動(dòng)機(jī)殼體的左端和右端，使左勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子左端永磁體凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使右勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子右端永磁體凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且左勵(lì)磁凸極的徑向中心線與右勵(lì)磁凸極的徑向中心線之間存在角度差九十度，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極之間呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的兩個(gè)勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，右勵(lì)磁凸極的兩個(gè)勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，再將左勵(lì)磁凸極勵(lì)磁線圈的兩個(gè)輸入端與右勵(lì)磁凸極勵(lì)磁線圈的兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。結(jié)構(gòu)二該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體與八個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S 極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的左方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的 N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的右方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，圓盤形連接板將圓筒狀導(dǎo)磁體劃分為兩個(gè)空間；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋與左勵(lì)磁凸極及右端蓋與右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“十”字狀疊片鐵芯和圍繞該疊片鐵芯外圍的四個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極各形成四個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于右端蓋的左側(cè)面，左端蓋和右端蓋分別固定電動(dòng)機(jī)殼體的左端和右端，使左勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子左端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使右勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子右端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且左勵(lì)磁凸極徑向中心線與右勵(lì)磁凸極徑向中心線相差四十五度，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極之間呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得左勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得右勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，左勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端和右勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。結(jié)構(gòu)三該電動(dòng)機(jī)由三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子分為左、右兩個(gè)部分，左部分外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體與八個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的左方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的右方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；右部分外轉(zhuǎn)子由一個(gè)碗狀導(dǎo)磁體與四個(gè)永磁體塊構(gòu)成，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的上方，這塊永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的下方，這塊永磁體塊的S極凸出指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的左方，這塊永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的右方，這塊永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，碗狀導(dǎo)磁體的旋轉(zhuǎn)軸中心處與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋、定子座及左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“十”字狀疊片鐵芯和圍繞該疊片鐵芯外圍的四個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極各形成四個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，中勵(lì)磁凸極固定于定子座的左側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于定子座的右側(cè)面，左端蓋與電動(dòng)機(jī)殼體的左端固定連接，定子座與電動(dòng)機(jī)殼體的右端固定連接，使左勵(lì)磁凸極處在圓筒狀導(dǎo)磁體左端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使中勵(lì)磁凸極處在圓筒狀導(dǎo)磁體右端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使右勵(lì)磁凸極處在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁上永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且使左勵(lì)磁凸極徑向中心線與中勵(lì)磁凸極徑向中心線之間相差三十度，右勵(lì)磁凸極徑向中心線與中勵(lì)磁凸極徑向中心線也相差三十度，而右勵(lì)磁凸極徑向中心線與左勵(lì)磁凸極徑向中心線則相差六十度，左勵(lì)磁凸極、 中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極三者之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得左勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，中勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，中勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得中勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得右勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，左勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端和中勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈的兩個(gè)輸入端以及右勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。在上述各種結(jié)構(gòu)的多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)中，所述各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子上和外轉(zhuǎn)子上設(shè)置有位置傳感器，各個(gè)位置傳感器分別設(shè)置在對應(yīng)于各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極相對齊時(shí)的位置上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)創(chuàng)新了傳統(tǒng)永磁雙凸極電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)定子凸極數(shù)與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)的嚴(yán)格且無法改變的極數(shù)對應(yīng)關(guān)系，從而大大簡化了永磁雙凸極電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制電路，同時(shí)，多層電動(dòng)機(jī)單體軸向連接的結(jié)構(gòu)，一方面保證了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定，另一方面大大提高了電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，尤其適用于對電動(dòng)機(jī)直徑、體積、重量有嚴(yán)格要求的電動(dòng)工具。2)在電機(jī)線圈中不通電流時(shí)有自鎖效果。3)控制結(jié)構(gòu)極其簡單和無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以改變傳統(tǒng)電動(dòng)工具使用的整流子電機(jī)所存在的效率低、火花大、故障率高、安全性差的弊端。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是圖1的B-B剖面圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖5是圖4的C-C剖面圖。圖6是圖4的D-D剖面圖。圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖8是圖7的E-E剖面圖。圖9是圖7的F-F剖面圖。圖10是圖7的G-G剖面圖。以上附圖中，11是電動(dòng)機(jī)護(hù)罩，12是永磁體凸極，13是定子勵(lì)磁凸極，14是勵(lì)磁線圈，15是圓筒狀導(dǎo)磁體，16是圓盤形連接板，17是右端蓋，18是定子座，19是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，20是左端蓋，21是永磁體凸極，22是電動(dòng)機(jī)護(hù)罩，23是圓筒狀導(dǎo)磁體，24是圓盤形連接板，25是定子勵(lì)磁凸極，26是勵(lì)磁線圈，27是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，觀是右端蓋，四是軸承，30是左端蓋，40是左端蓋，41是電動(dòng)機(jī)圓筒狀護(hù)罩，42是轉(zhuǎn)子永磁凸極，43是定子勵(lì)磁凸極，44是勵(lì)磁線圈，45 是圓筒狀導(dǎo)磁體，46是圓盤形連接板，47是轉(zhuǎn)子永磁凸極，48是定子座，49是碗狀導(dǎo)磁體， 50是電動(dòng)機(jī)碗狀護(hù)罩，51是轉(zhuǎn)子永磁凸極，52是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接所構(gòu)成，而每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體又是由兩個(gè)“工”字形勵(lì)磁凸極的定子與兩個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子構(gòu)成。如附圖1所示。本實(shí)施例中，外轉(zhuǎn)子采用了一體化簡易結(jié)構(gòu)，即將兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子永磁凸極固定在同一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁。圓筒狀導(dǎo)磁體15的中部與非導(dǎo)磁圓盤狀連接板16固
8定連接，非導(dǎo)磁圓盤狀連接板16與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸19固定連接，圓筒狀導(dǎo)磁體15被非導(dǎo)磁圓盤狀連接板劃分為兩個(gè)空腔，圓筒狀導(dǎo)磁體15左端的正上方固定有永磁體塊12，該永磁體塊12的N凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，圓筒狀導(dǎo)磁體16左端的正下方固定有永磁體塊，該永磁體塊的S凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，圓筒狀導(dǎo)磁體右端的正上方也固定有永磁體塊，該永磁體塊的N凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，正下方也固定有永磁體塊，該永磁體塊的S凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸。圓筒狀導(dǎo)磁體左、右兩端同一方位同極性永磁凸極位于同一條軸線。左定子勵(lì)磁凸極固定在左端蓋20的右側(cè)面，左定子勵(lì)磁凸極由“工”字形疊片鐵芯形成兩個(gè)凸極，勵(lì)磁線圈14繞于該疊片鐵芯外圍，勵(lì)磁線圈的繞制方向在線圈同一電流方向時(shí)，使得該定子勵(lì)磁凸極的一個(gè)凸極呈現(xiàn)N 極時(shí)，另一個(gè)凸極則呈現(xiàn)S極。右定子勵(lì)磁凸極固定于右側(cè)端蓋17的左側(cè)面，右側(cè)定子勵(lì)磁凸極的形狀和構(gòu)造與左側(cè)定子勵(lì)磁凸極的形狀和構(gòu)造相同。當(dāng)左端蓋20和右端蓋17與電動(dòng)機(jī)護(hù)罩11兩端固定，左、右兩側(cè)定子勵(lì)磁凸極在軸向的位置與圓筒狀導(dǎo)磁體上永磁凸極軸向位置嚴(yán)格一致，即當(dāng)兩側(cè)各電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對齊，幾乎所有的磁力線都穿過定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極間的氣隙。形成一個(gè)最短閉合磁回路， 左定子勵(lì)磁凸極與右定子勵(lì)磁凸極的唯一區(qū)別在于，左定子勵(lì)磁凸極徑向中心線與右定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在九十度夾角，這個(gè)九十度的α夾角是組裝電動(dòng)機(jī)時(shí)就固定形成的。如附圖2、3所示。根據(jù)電磁學(xué)“同性相斥異性相吸”基本原理以及雙凸極開關(guān)磁阻電機(jī)所遵循的“磁阻最小原理”規(guī)律，當(dāng)本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中的外轉(zhuǎn)子永磁凸極與定子“工”字形勵(lì)磁凸極正對，如附圖2所示，轉(zhuǎn)子永磁凸極與定子勵(lì)磁凸極之間形成了閉合的最短磁路狀態(tài)，此時(shí)關(guān)斷左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中定子勵(lì)磁線圈電流，使轉(zhuǎn)子永磁凸極與定子勵(lì)磁凸極之間的相互作用力消失，由于右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極之間存在著作用力和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子自身慣性，會(huì)使左側(cè)轉(zhuǎn)子凸極繼續(xù)沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)， 并與左側(cè)定子凸極產(chǎn)生錯(cuò)位、偏移，此刻，再向左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁線圈中輸入相反方向電流，使得左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體定子上方凸極為N極，定子下方凸極為S極，這樣完成了一次定子凸極勵(lì)磁線圈的換向過程，根據(jù)同性磁極相互排斥的定律，左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體定子凸極就開始排斥其附近外轉(zhuǎn)子同磁極性的永磁凸極，形成對外轉(zhuǎn)子的作用力，即左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子的兩個(gè)永磁凸極受到了左側(cè)定子勵(lì)磁凸極“前拉后推”的雙重作用力。在左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體經(jīng)歷上述變化過程，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體在設(shè)定電流方向下正處在如附圖3所示的位置狀態(tài)，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極正對外轉(zhuǎn)子永磁凸極產(chǎn)生“推前拉后”作用力，如定子右端的N凸極既對其前方的轉(zhuǎn)子N凸極產(chǎn)生推力，同時(shí)右端的N凸極還對其后方轉(zhuǎn)子 S凸極產(chǎn)生拉力，同理，定子左端的S凸極同樣對轉(zhuǎn)子凸極產(chǎn)生“推前拉后”的作用力，這樣，在定子勵(lì)磁線圈通入相應(yīng)的激勵(lì)電流時(shí)，就會(huì)對轉(zhuǎn)子凸極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，迫使轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。同軸固定的左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體和右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體持續(xù)交替形成旋轉(zhuǎn)力矩，反映到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，形成的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的復(fù)合轉(zhuǎn)矩，從而在輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上就能獲得一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定高效的轉(zhuǎn)矩輸出。本實(shí)施例中，在左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的定子和轉(zhuǎn)子相應(yīng)位置上安裝位置傳感器，該位置傳感器控制左側(cè)定子勵(lì)磁線圈的電流方向，而在右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的定子和轉(zhuǎn)子相應(yīng)位置上安裝位置傳感器，該位置傳感器控制右側(cè)定子勵(lì)磁線圈的電流方向。由于左側(cè)定子勵(lì)磁凸極和右側(cè)勵(lì)磁凸極是錯(cuò)位設(shè)置的，所以當(dāng)左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體處在作用力為零的位置處，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體則正處在旋轉(zhuǎn)作用力較大的位置處，又由于兩側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的外轉(zhuǎn)子是同軸固定連接于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的作用力使左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體能順利通過“零作用點(diǎn)”，進(jìn)入作用力逐漸增大的狀態(tài)。左、右兩側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中定子勵(lì)磁凸極交替作用于外轉(zhuǎn)子永磁凸極，從而使轉(zhuǎn)子能持續(xù)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，形成轉(zhuǎn)矩輸出，改變通入勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流的導(dǎo)通角度，即可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)施例二 本實(shí)施例同樣由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接所構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體又是由四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子與四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子構(gòu)成。如附圖4所示。本實(shí)施例中，外轉(zhuǎn)子采用了一體化簡易結(jié)構(gòu)，即將兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子永磁凸極固定在同一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁。圓筒狀導(dǎo)磁體23的中部與非導(dǎo)磁圓盤狀連接板M固定連接，非導(dǎo)磁圓盤狀連接板M與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸27固定連接，圓筒狀導(dǎo)磁體23被非導(dǎo)磁圓盤狀連接板M劃分為兩個(gè)空腔，如附圖5所示，圓筒狀導(dǎo)磁體23左端的正上方和正下方分別固定有永磁體塊，這兩個(gè)永磁體塊的S凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，圓筒狀導(dǎo)磁體23左端的正下方固定有永磁體塊，該永磁體塊的S凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，圓筒狀導(dǎo)磁體正左方和正右方分別固定有永磁體塊，這兩個(gè)永磁體塊的N凸極均指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸。左側(cè)定子勵(lì)磁凸極固定在左端蓋30的右側(cè)面，左側(cè)定子勵(lì)磁凸極和右側(cè)勵(lì)磁凸極都是由“十”字形疊片鐵芯形成四個(gè)凸極，勵(lì)磁線圈繞于該疊片鐵芯四個(gè)凸極的外圍，勵(lì)磁線圈的繞制方向應(yīng)符合當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向電流時(shí)，會(huì)使得定子勵(lì)磁凸極的四個(gè)凸極相鄰兩個(gè)凸極呈現(xiàn)磁極性相異。右側(cè)定子勵(lì)磁凸極固定于右側(cè)端蓋觀的左側(cè)面，右側(cè)定子勵(lì)磁凸極的形狀和構(gòu)造與左側(cè)定子勵(lì)磁凸極的形狀和構(gòu)造相同。左側(cè)定子勵(lì)磁凸極與右側(cè)定子勵(lì)磁凸極的唯一區(qū)別在于，組裝本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)時(shí)，要使左側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線與右側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在α角度，即相差四十五度的夾角。如附圖5、6所示。附圖6中，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中的轉(zhuǎn)子永磁凸極與定子勵(lì)磁凸極之間已經(jīng)形成了閉合最短磁路狀態(tài)，此時(shí)關(guān)斷右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁線圈電流，使轉(zhuǎn)子永磁凸極與定子勵(lì)磁凸極之間的相互作用力消失，由于此刻左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極之間處于較大作用力位置(參見附圖5)以及由于旋轉(zhuǎn)著轉(zhuǎn)子的慣性，會(huì)使右側(cè)轉(zhuǎn)子凸極向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，與定子凸極產(chǎn)生錯(cuò)位、偏移，此刻，位置傳感器輸出信號(hào)，并控制激勵(lì)電源，使右側(cè)定子勵(lì)磁線圈上輸入電流方向改變，使得定子上方凸極和下方凸極均為S極，同時(shí)使定子左方和右方凸極均為N極，這樣完成了一次勵(lì)磁線圈的換向過程。根據(jù)同性相斥的原理，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體定子四個(gè)勵(lì)磁凸極就開始排斥轉(zhuǎn)子永磁凸極，形成對轉(zhuǎn)子的推力，同時(shí)還對轉(zhuǎn)子上異性永磁凸極產(chǎn)生拉力。當(dāng)右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體經(jīng)歷上述變化過程， 左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體正處在如附圖5所示的位置狀態(tài)，在設(shè)定勵(lì)磁電流方向的狀態(tài)下，定子勵(lì)磁凸極正處于對轉(zhuǎn)子永磁凸極產(chǎn)生“推前拉后”作用力，即“推遠(yuǎn)”轉(zhuǎn)子上的前方同性磁凸極，“拉近”轉(zhuǎn)子上的后方異性磁凸極。這樣，在定子勵(lì)磁線圈通入相應(yīng)的激勵(lì)電流時(shí)，就會(huì)對轉(zhuǎn)子凸極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，迫使轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。同軸固定的左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體和右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體持續(xù)交替形成旋轉(zhuǎn)力矩，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上形成兩個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)復(fù)合力矩，從而反映到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，就能獲得一個(gè)穩(wěn)定高效連續(xù)的轉(zhuǎn)矩輸出。本實(shí)施例中，在定子和轉(zhuǎn)子相應(yīng)位置上安裝位置傳感器，位置傳感器控制左側(cè)定子勵(lì)磁線圈和右側(cè)定子勵(lì)磁線圈及時(shí)改變激勵(lì)電流方向。由于左、右兩側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的勵(lì)磁凸極是錯(cuò)位設(shè)置的，所以當(dāng)左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體處在作用力為零的位置處，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體則正處在作用力最大的位置，右側(cè)電動(dòng)機(jī)單體的作用力使左側(cè)電動(dòng)機(jī)單體能順利通過“零作用點(diǎn)”，進(jìn)入作用力逐漸增大的狀態(tài)。左、右兩側(cè)電動(dòng)機(jī)單體中定子勵(lì)磁凸極交替作用于轉(zhuǎn)子凸極，從而使轉(zhuǎn)子能持續(xù)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，形成轉(zhuǎn)矩輸出。由于本實(shí)施例中定子采用了四個(gè)勵(lì)磁凸極結(jié)構(gòu)，可獲得更大和更加平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩輸出，改變通入勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流的導(dǎo)通角即可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)施例三本實(shí)施例由三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接所構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體又是由四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子與四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子構(gòu)成。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是在上述實(shí)施例二基礎(chǔ)之上，再增加一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體，形成三層結(jié)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)剖視如附圖7 所示。圓筒狀導(dǎo)磁體45通過圓盤形連接板46與轉(zhuǎn)動(dòng)軸52固定連接，八個(gè)永磁體塊分為兩組，分別對稱均衡地固定在圓筒狀導(dǎo)磁體45兩端內(nèi)壁的上、下、左、右方，(參見附圖8)。 左側(cè)定子勵(lì)磁凸極43固定在左端蓋40的右側(cè)面，中間定子勵(lì)磁凸極固定在定子座48的左側(cè)面，定子座48還起到了右端蓋的作用，右側(cè)定子勵(lì)磁凸極固定在定子座48的左側(cè)面， 四個(gè)永磁體塊51分別對稱均衡地固定在碗狀導(dǎo)磁體49內(nèi)壁的上、下、左、右方(參見附圖 10)，且與圓筒狀導(dǎo)磁體上所固定永磁體塊的位置、磁極性均一致。碗狀導(dǎo)磁體49與轉(zhuǎn)動(dòng)軸 52固定連接。左、中、右三個(gè)定子勵(lì)磁凸極與左、中、右三個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極軸向空間位置嚴(yán)格對齊，以減少漏磁。本實(shí)施例中，左側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線與中間定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在三十度的夾角，即α角度(參見附圖8和附圖9)，而右側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線與左側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在六十度的夾角，2 α角度，右側(cè)定子勵(lì)磁凸極徑向中心線與中間定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在三十度的夾角，即α (參見附圖8、附圖9和附圖10)，三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體中定子勵(lì)磁凸極徑向中心線相互之間依次存在有三十度的夾角， 這是組裝電動(dòng)機(jī)時(shí)就形成并固定的。本實(shí)施例中定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子凸極的作用關(guān)系同實(shí)施例二，只是通過增加一層電動(dòng)機(jī)單體，這使得單一電動(dòng)機(jī)單體“四對四”結(jié)構(gòu)的九十度步距角被細(xì)分為三十度，從而達(dá)到了電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，輸出轉(zhuǎn)矩更大的設(shè)計(jì)目的。本實(shí)施例中，各層電動(dòng)機(jī)單體分別設(shè)置有位置傳感器，各層的位置傳感器分別設(shè)置在對應(yīng)于各層的定子與轉(zhuǎn)子磁凸極相對齊時(shí)的位置上。即當(dāng)某層電動(dòng)機(jī)單體中有定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極對齊時(shí)，該層位置傳感器則輸出信號(hào)，激勵(lì)控制電源采集到各層位置傳感器的位置狀態(tài)、轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)方向等參數(shù)信號(hào)，分別閉環(huán)控制各層電動(dòng)機(jī)單體的激勵(lì)電流方向及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括有外轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和電動(dòng)機(jī)殼體，其特征在于該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)以上外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，各電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子固定連接于該電動(dòng)機(jī)的同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述電動(dòng)機(jī)單體的外轉(zhuǎn)子由圓筒狀導(dǎo)磁體與偶數(shù)個(gè)永磁體塊構(gòu)成，永磁體塊對稱地設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁形成永磁凸極，相鄰永磁凸極同一方向的磁極性相異，圓筒狀導(dǎo)磁體經(jīng)非導(dǎo)磁支架與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，所述電動(dòng)機(jī)單體的定子由定子座與偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對稱地設(shè)置在定子座的外圍，勵(lì)磁凸極由疊片鐵芯和圍繞該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，當(dāng)勵(lì)磁線圈中在同一電流方向時(shí)，相鄰勵(lì)磁凸極的磁極性相異，相鄰勵(lì)磁凸極徑向中心線的夾角與同一電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子相鄰永磁凸極徑向中心線的夾角相等，且定子勵(lì)磁凸極的軸向尺寸與轉(zhuǎn)子永磁凸極的軸向尺寸相同；所述各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)子上永磁凸極設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁徑向分布位置相同， 且同一徑向位置永磁凸極的磁極性相同，而各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子的勵(lì)磁凸極之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子的勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在角度差α。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由兩個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和兩個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體和四個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，另外兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，且與圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁上方的N極性凸極相對；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)主軸固定，圓盤形連接板將圓筒狀導(dǎo)磁體劃分為兩個(gè)空間；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋與左勵(lì)磁凸極及右端蓋與右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“工”字形疊片鐵芯和位于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的圍繞鐵芯外圍的兩個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極形成兩個(gè)磁凸極，右勵(lì)磁凸極也形成兩個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于右端蓋的左側(cè)面，左端蓋和右端蓋分別固定電動(dòng)機(jī)殼體的左端和右端，使左勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子左端永磁體凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中， 使右勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子右端永磁體凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且左勵(lì)磁凸極的徑向中心線與右勵(lì)磁凸極的徑向中心線之間存在角度差九十度，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極之間呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的兩個(gè)勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，右勵(lì)磁凸極的兩個(gè)勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，再將左勵(lì)磁凸極勵(lì)磁線圈的兩個(gè)輸入端與右勵(lì)磁凸極勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且兩個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體與八個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的左方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N 極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的右方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，圓盤形連接板將圓筒狀導(dǎo)磁體劃分為兩個(gè)空間；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋與左勵(lì)磁凸極及右端蓋與右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“十”字狀疊片鐵芯和圍繞該疊片鐵芯外圍的四個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成， 左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極各形成四個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于右端蓋的左側(cè)面，左端蓋和右端蓋分別固定電動(dòng)機(jī)殼體的左端和右端，使左勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子左端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使右勵(lì)磁凸極處在外轉(zhuǎn)子右端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且左勵(lì)磁凸極徑向中心線與右勵(lì)磁凸極徑向中心線相差四十五度，左勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極之間呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得左勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得右勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，左勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端和右勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于 該電動(dòng)機(jī)由三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體均由四個(gè)永磁凸極的外轉(zhuǎn)子和四個(gè)勵(lì)磁凸極的定子構(gòu)成，且三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體外轉(zhuǎn)子均與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)外轉(zhuǎn)子分為左、右兩個(gè)部分，左部分外轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓筒狀導(dǎo)磁體與八個(gè)永磁體塊構(gòu)成，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的上方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的下方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的左方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)永磁體塊設(shè)置在圓筒狀導(dǎo)磁體兩端內(nèi)壁的右方，且這兩個(gè)永磁體塊處在同一條軸線上，這兩個(gè)永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；右部分外轉(zhuǎn)子由一個(gè)碗狀導(dǎo)磁體與四個(gè)永磁體塊構(gòu)成，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的上方，這塊永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的下方，這塊永磁體塊的S極凸出指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的左方，這塊永磁體塊的N極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中一個(gè)永磁體塊設(shè)置在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁的右方，這塊永磁體塊的S極性凸極指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；一塊非導(dǎo)磁的圓盤形連接板外緣與圓筒狀導(dǎo)磁體中部內(nèi)壁相固定，該圓盤形連接板中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，碗狀導(dǎo)磁體的旋轉(zhuǎn)軸中心處與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；該電動(dòng)機(jī)定子由左端蓋、定子座及左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極構(gòu)造相同，均是由“十”字狀疊片鐵芯和圍繞該疊片鐵芯外圍的四個(gè)勵(lì)磁線圈構(gòu)成，左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極各形成四個(gè)磁凸極，左勵(lì)磁凸極固定于左端蓋的右側(cè)面，中勵(lì)磁凸極固定于定子座的左側(cè)面，右勵(lì)磁凸極固定于定子座的右側(cè)面，左端蓋與電動(dòng)機(jī)殼體的左端固定連接，定子座與電動(dòng)機(jī)殼體的右端固定連接， 使左勵(lì)磁凸極處在圓筒狀導(dǎo)磁體左端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使中勵(lì)磁凸極處在圓筒狀導(dǎo)磁體右端永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，使右勵(lì)磁凸極處在碗狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁上永磁凸極旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的旋轉(zhuǎn)體面中，且使左勵(lì)磁凸極徑向中心線與中勵(lì)磁凸極徑向中心線之間相差三十度，右勵(lì)磁凸極徑向中心線與中勵(lì)磁凸極徑向中心線也相差三十度，而右勵(lì)磁凸極徑向中心線與左勵(lì)磁凸極徑向中心線則相差六十度，左勵(lì)磁凸極、中勵(lì)磁凸極和右勵(lì)磁凸極三者之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，左勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得左勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，中勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，中勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得中勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，同樣，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈或串聯(lián)或并聯(lián)，合并為兩個(gè)輸入端，右勵(lì)磁凸極的四個(gè)勵(lì)磁線圈的繞制方向使得當(dāng)勵(lì)磁線圈通入同一方向激勵(lì)電流時(shí)，會(huì)使得右勵(lì)磁凸極的相鄰?fù)箻O的磁極性相反，左勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端和中勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈的兩個(gè)輸入端以及右勵(lì)磁凸極的勵(lì)磁線圈兩個(gè)輸入端分別接至激勵(lì)控制電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子上和外轉(zhuǎn)子上設(shè)置有位置傳感器，各個(gè)位置傳感器分別設(shè)置在對應(yīng)于各個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極相對齊時(shí)的位置上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多層連軸式外轉(zhuǎn)子永磁無刷電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)以上電動(dòng)機(jī)單體構(gòu)成，各單體外轉(zhuǎn)子連接于同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，各單體的外轉(zhuǎn)子是將偶數(shù)N個(gè)永磁體塊對稱且均衡地設(shè)置在轉(zhuǎn)子圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁，相鄰永磁凸極的磁極性相異，各單體的定子是將N個(gè)勵(lì)磁凸極對稱且均衡地設(shè)置在定子座的外側(cè)，相鄰勵(lì)磁凸極的磁極性相異，相鄰勵(lì)磁凸極徑向中心線的夾角與相鄰轉(zhuǎn)子永磁凸極徑向中心線的夾角相等，且定子勵(lì)磁凸極的軸向尺寸與轉(zhuǎn)子永磁凸極的軸向尺寸相同，各單體的轉(zhuǎn)子永磁凸極位置、磁極性分布均相同、定子勵(lì)磁凸極之間彼此呈磁隔離狀態(tài)、且定子勵(lì)磁凸極徑向中心線之間存在角度差α。本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和控制都極其簡單，轉(zhuǎn)矩輸出較大，尤其適用于電動(dòng)工具。
文檔編號(hào)H02K1/27GK202153696SQ201120162988
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者戴珊珊 申請人:戴珊珊