US6481975B1 | 2002-11-19 | |||
US4758132A | 1988-07-19 | |||
CN102035319B | 2012-07-04 | |||
CN103762780A | 2014-04-30 |
权利要求书 [权利要求 1] 一种幵关磁阻电动机, 包括定子齿极和动子齿极, 动子齿极相对于定 子齿极转动配合, 其特征在于: 所述定子齿极的齿数为 2m, 动子齿 极的齿数为 m; 定子齿极沿转动轴方向为层状固定连接, 定子齿极厚 度对应动子齿极的厚度范围称为动子齿极单元, 定子齿极由定子齿极 铁芯及其外部套设的定子齿极线圈构成, 定子齿极铁芯与动子齿极形 成气隙的端组为凹凸配合的圆弧面, 定子齿极与动子齿极的配合关系 为, 无论动子齿极相对于定子齿极旋转到任何角度, 至少一层定子齿 极中心线与对应动子齿极单元的中心线形成夹角 α, 0 < α≤β, β为定 子齿极铁芯或者动子齿极沿旋转轴方向的横截面的圆弧对应圆心的角 度, β < 360/2ηι。 2.如权利要求 1所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述无论动子 齿极相对于定子齿极旋转到任何角度, 至少一层定子齿极中心线与对 应动子齿极单元的动子齿极中心线形成夹角 α, 0 < α<β , 指定子齿极 的层数为 η层, 对应动子齿极单元也是 η层的长度, 动子齿极沿圆周排 布的齿极数为 m, 假设第一层定子齿极中心线与动子齿极中心线的夹 角为 360/(nm), 则第二层为 2*360/(nm), ......第 n层为 n*360/(nm), 其 中 360/(ηηι)≤β。 3.如权利要求 2所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 在 xyz坐标系中 , 第一层定子齿极所在的平面为 xy面, 旋转轴的轴线方向为 z轴方向 , 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述第一层定子齿极中心线与 y轴 的夹角为 360/(nm), 第二层为 2*360/(nm), ......第 n层为 n*360/(nm), 各层动子齿极单元的动子齿极中心线在 z方向重合。 4.如权利要求 2所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 在 xyz坐标系中 , 第一层定子齿极所在的平面为 xy面, 旋转轴的轴线方向为 z轴方向 , 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述各层定子齿极的中心线在 z方 向与 y轴重合, 则第一层动子齿极单元的动子齿极中心线与 y轴夹角为 360/(nm) , 第二层为 2*360/(nm), 第 n层为 n*360/(nm)。 5.如权利要求 2所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 在 xyz坐标系中 , 第一层定子齿极所在的平面为 xy面, 旋转轴的轴线方向为 z轴方向 , 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述第一层定子齿极中心线与 y轴 夹角为 360/(2*nm), 第二层为 2*360/(2*nm), 第 n层为 n*360/(2*n m) ; 第一层动子齿极单元的动子齿极中心线与 y轴夹角为 -360/(2nm) , 第二层为 -2*360/(2nm), ......第 n层为 -n*360/(2nm), 构成反向螺旋 6.如权利要求 3-5任一所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述定子 齿极层数在 z轴方向依次延伸, 形成直条状定子齿极或者螺旋条状定 子齿极, 与直条状定子齿极对应的动子齿极为螺旋条状动子齿极; 与 螺旋条状定子齿极对应的动子齿极为反向螺旋条状动子齿极或者直条 状动子齿极, 齿极数目为 m大于等于 1的自然数, n为大于等于 2的自 然数。 如权利要求 6所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述直条状定子 齿极或者螺旋条状定子齿极的轭部, 对应由直条状导磁材料或者螺旋 条状导磁材料连接构成直条状串联的 u型电磁铁或者螺旋条状串联的 u 型电磁铁。 如权利要求 7所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述直条状定子 齿极或者螺旋条状定子齿极的圆弧面指向圆心, 构成外直条状定子齿 极或者外螺旋条状定子齿极; 所述直条状动子齿极、 螺旋条状动子齿 极及反向螺旋条状动子齿极对应为内直条状动子齿极、 内螺旋条状动 子齿极及内反向螺旋条状动子齿极。 9.如权利要求 7所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述直条状定 子齿极或者螺旋条状定子齿极的圆弧面背离圆心, 构成内直条状定子 齿极或者内螺旋条状定子齿极; 所述直条状动子齿极、 螺旋条状动子 齿极及反向螺旋条状动子齿极对应为外直条状动子齿极、 外螺旋条状 动子齿极及外反向螺旋条状动子齿极。 10.如权利要求 6所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述每层定子 齿极的轭部由导磁材料连接形成闭合框架定子齿极, 定子齿极之间的 导磁材料框架上, 套设框架线圈。 如权利要求 10所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述闭合框架定 子齿极的圆弧面指向圆心, 构成外闭合框架定子齿极; 所述直条状动 子齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动子齿极对应为内直条状 动子齿极、 内螺旋条状动子齿极及内反向螺旋条状动子齿极。 如权利要求 10所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述闭合框架定 子齿极的圆弧面背离圆心, 构成内闭合框架定子齿极; 所述直条状动 子齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动子齿极对应为外直条状 动子齿极、 外螺旋条状动子齿极及外反向螺旋条状动子齿极。 13.如权利要求 6所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述 m为偶数 , 每层定子齿极的轭部由导磁材料连接形成闭合框架定子齿极, 定子 齿极之间的导磁材料框架上, 套设框架线圈之后, 所述直条状定子齿 极或者螺旋条状定子齿极的轭部, 对应由直条状导磁材料或者螺旋条 状导磁材料再连接, 直条状导磁材料或者螺旋条状导磁材料作为轭铁 再套设直条状轭铁或者螺旋条状轭铁构成立体直条状齿极或者螺旋条 状定子齿极定子。 14.如权利要求 1-13所述的幵关磁阻电动机, 其特征在于: 所述定子 齿极铁芯的宽度为 d, 定子铁芯之间的间距为 l/10d-l/4d. 15.如权利要求 1-12所述的幵关磁阻电动机的定子齿极, 其特征在于 : 所述定子齿极的形状为直齿或者螺旋齿。 16.使用权利要求 1-13所述的幵关磁阻电动机的电动汽车, 其特征在于 : 所述电动机作为电动汽车驱动电动机。 [权利要求 17] —种三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 包括三螺杆泵, 其 特征在于: 所述三螺杆泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子幵关 磁阻电机的螺旋动子, 该螺旋动子对应的三螺杆泵的衬套, 为螺旋动 子幵关磁阻电机的定子构成的定子衬套, 螺旋动子与定子衬套构成螺 旋动子幵关磁阻电机。 如权利要求 17所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述三个螺杆之间设同步齿轮。 如权利要求 17所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。 如权利要求 18所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹。 如权利要求 20所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子, 则中间螺杆为主 动螺杆。 如权利要求 20所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子, 则两边两个 螺杆为主动螺杆。 如权利要求 20所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合泵, 其 特征在于: 所述三个螺杆均为螺旋动子, 三个螺杆均为主动螺杆。 如权利要求 17-23之一所述的三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复 合泵, 其特征在于: 所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步齿 轮设置在螺杆与衬套组成的工作腔之外。 应用权利要求 17-24中任一权利要求所述三螺杆泵与螺旋动子幵关磁 阻电机的复合泵的电动汽车, 其特征在于: 所述的复合泵作为电动汽 车的轮边电机, 轮边电机之间通过油路连通, 使得轮边电机之间能够 通过油路相互输送能量。 如权利要求 25所述的电动汽车, 其特征在于: 所述轮边电机为电动汽 车的前驱或者后驱, 前驱或者后驱的两个轮边电机及储油罐和储能罐 通过油路连通; 通过阀门控制, 使得 a两个轮边电机并联之后, 置于 储油罐和储能罐之间, 三者再串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速 吋释放储能; b两个轮边电机串联之后, 两端分别与储能罐和储油罐 再串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速吋释放储能; c两个轮边电 机循环串联, 即两个轮边电机首尾均相连。 [权利要求 27] 如权利要求 26所述的电动汽车, 其特征在于: 所述轮边电机为四驱电 动汽车的轮边电机, 四个轮边电机及储油罐和储能罐通过油路连通, 通过阀门控制, 使得 a四个轮边电机并联并构成循环, 与储油罐和储 能罐断幵; b任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联并 构成循环, 与储油罐和储能罐断幵; c四个轮边电机构成桥式通路并 构成循环, 与储油罐和储能罐断幵; d四个轮边电机串联或者任意三 个轮边电机并联之后与另外一个轮边电机串联或者四个轮边电机构成 桥式通路之后, 置于储油罐和储能罐之间, 三者再串联, 使得刹车吋 储能, 启动或者加速吋释放储能。 28.—种双向双螺杆泵电机, 包括第一螺旋条状动子幵关磁阻电机, 其特征在于: 所述第一螺旋条状动子幵关磁阻电机的动子作为双螺杆 泵的第一主动螺杆, 该电机的环状定子侧幵口部位与第一主动螺杆配 合另一个螺杆, 二者构成双向双螺杆泵电机, 定子内部填充树脂, 形 成圆环内面。 29.如权利要求 28所述的一种双向双螺杆泵电机, 其特征在于: 所述 另一个螺杆为第二螺旋条状动子幵关磁阻电机的动子作为第二主动螺 杆, 第二螺旋条状动子幵关磁阻电机对应侧幵口使第一主动螺杆与第 二主动螺杆啮合, 即第二主动螺杆的螺旋方向与第一主动螺杆的螺旋 方向相反。 30.根据权利要求 28所述的一种双向双螺杆泵电机, 其特征在于: 所 述另一螺杆为从动螺杆。 31.根据权利要求 29或 30所述的一种双向双螺杆泵电机, 其特征在于 : 所述螺旋条状动子幵关磁阻电机的齿极数为 1-8齿极之一, 两个螺 杆的端部设置有相互啮合的齿轮。 32.应用权利要求 28-31中任一权利要求所述的一种双向双螺杆泵电机 的电动汽车, 其特征在于: 所述的双螺杆泵电机作为电动汽车的轮边 电机, 电机之间通过油路连接, 使得电机之间能够通过双向双螺杆泵 相互输送能量。 33.根据权利要求 32所述的电动汽车, 其特征在于: 双向双螺杆泵电 机为电动汽车的前驱、 后驱或者四驱之一。 34.根据权利要求 33所述的电动汽车, 其特征在于: 所述电动汽车电 机之间的双向双螺杆泵通过油路串联连接, 实现能量的相互输送, 双 向双螺杆泵之间的串联方式为: 第一个电机的输出端通过油路与下一 个电机的输入端连接, 之后依次串联, 最后一个电机的输出端通过油 路与第一个电机的输入端连接; 在两个电机之间油路上分支连接有储 油罐和储能罐, 储油罐上设置有与油路连接的进油管和出油管, 储能 罐上设置有与油路连接的蓄能管和释能管; 以油路循环吋前进的方向 为前方, 在与油管的接口上出油管设置在蓄能管的前方, 释能管设置 在进油管的前方, 在进油管、 出油管、 蓄能管、 释能管及与分支油路 连接的油路上均设置有幵关阀。 35.根据权利要求 34所述的电动汽车, 其特征在于: 串联连接的双向 双螺杆泵的油路循环方法为: 一、 双向双螺杆泵正常工作状态, 汽车正常运行吋, 双向双螺杆泵电 机及电机连接之间的油路内是充满油的, 液压油在各个电机之间的串 联油路上循环, 进油管、 出油管、 蓄能管和释能管上的幵关阀都是关 闭的, 与分支油路连接的油路上幵关阀打幵; 在汽车刹车吋, 电机断电, 储油罐的出油管和储能罐的蓄能管上的幵 关阀均打幵, 与分支油路连接的油路上的幵关阀关闭, 汽车惯性使电 机作为油泵工作, 输出的高压油进入到蓄能器中进行能量的储存, 在 油管中缺少的液压油由储油罐补给; 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 此吋可以打幵释能管和出油管 上的幵关阀, 储能罐储存的能量释放出来, 对电机作为马达提供启动 动力, 减少电机的用电量, 若储能用尽, 则由电机带动, 油路中多余 的液压油进入到储油罐中; 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机之间循环的液压油带动 36.根据权利要求 35所述的电动汽车, 其特征在于: 前驱、 后驱或者 四驱包括各个双向双螺杆泵电机、 高压油汇集器、 蓄能器和储油罐, 每个电机均设置有一个自循环油路, 每个电机的输出端与高压油汇集 器通过蓄能管连接, 每个电机的输入端通过释能管与高压油汇集器连 接, 每个电机的输出端通过出油管与储油罐连接, 每个电机的输入端 通过进油管与储油罐连接, 高压油汇集器与储能罐连接, 在进油管、 出油管、 蓄能管、 释能管、 各个电机的自循环油路及高压集油管上均 设置有幵关阀, 高压油汇集器为一个腔体。 37.根据权利要求 34所述的电动汽车, 其特征在于: 油路之间的循环 方法为: 双向双螺杆泵正常工作状态, 各个电机及相连的各个油管中均是充满 油的; 汽车正常运行吋, 各个电机的自循环油路上的幵关阀打幵, 其余的幵 关阀关闭, 各个电机均通过各自的循环回路正常运行; 在汽车行走过程中刹车吋, 电机断电, 储油罐与各个电机连接的进油 管上的幵关阀打幵, 各个电机与高压油汇集器连接的蓄能管上的幵关 阀打幵, 高压油汇集器与储能罐连接的油路上的幵关阀打幵, 其余的 连接通路上的幵关阀均关闭; 此吋, 汽车在惯性的作用下继续行走, 使电机作为油泵工作, 输出的高压油经高压油汇集器进入到储能罐中 , 油管中缺少的油从油罐中补给; 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 储能罐与高压油汇集器连通, 高压油汇集器与各个电机连接的释能管上的幵关阀打幵, 各个电机与 储油罐连接的出油管上的幵关阀打幵, 储能罐中的能量释放出来, 对 电机作为马达提供启动动力, 减少电机的用电量, 若储能用尽, 贝 1油 各个电机单独循环带动, 油路中多余的液压油进入到储油罐中; 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机与高压油集油器连接的 蓄能管上的幵关阀打幵, 与储油罐连接的进油管上的幵关阀打幵, 高 压油集油器与故障电机连接的释能管上的幵关阀打幵, 故障电机的出 油管与储油罐连通, 若高压油集油器中的压力低于故障电机所需的压 力, 高压油集油器与储能罐连通, 储能罐释放压力进行能量补充, 若 高压油集油器中的压力高于故障电机所需的压力, 高压油集油器与储 能罐连通, 储能罐进行蓄能。 |
技术领域
[0001] 本发明属于电机领域, 具体就是一种新型结构的幵关磁阻电动机及其 应用。
背景技术
[0002] 幵关磁阻电动机系统 (Switched Reluctance Drive: SRD) 是继变频调速系统、 无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新 一代无级调速系统, 是集现代微 电子技术、 数字技术、 电力电子技术、 红外光电技术及现代电磁理论、 设计和 制作技术为一体的光、 机、 电一体化高新技术。
[0003] 幵关磁阻电动机调速系统主要由幵关磁阻电动 机 (SRM) 、 功率变换器、 控制 器、 转子位置检测器四大部分组成。 控制器内包含控制电路与功率变换器, 而 转子位置检测器则安装在电机的一端。
[0004] 幵关磁阻电动机调速系统所用的幵关磁阻电动 机 (SRM) 是 SRD中实现机电能 量转换的部件, 也是 SRD有别于其他电动机驱动系统的主要标志。 现有 SRM系 双凸极可变磁阻电动机, 其定、 转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。 转子既 无绕组也无永磁体, 定子极上绕有集中绕组, 径向相对的两个绕组联接起来, 称为"一相", SR电动机可以设计成多种不同相数结构, 且定、 转子的极数有多 种不同的搭配。 相数多、 步距角小, 有利于减少转矩脉动, 但结构复杂, 且主 幵关器件多, 成本高, 现今应用较多的是四相 (8/6) 结构和三相 (12/8) 结构
[0005] 幵关磁阻电动机传动系统综合了感应电动机传 动系统和直流电动汽车电机传动 系统的优点, 是这些传动系统的有力竞争者, 其主要优点如下:
[0006] 1、 幵关磁阻电动机有较大的电动机利用系数, 可以是感应电动机利用系数的 1.
2〜1.4倍。 2、 电动机的结构简单, 转子上没有任何形式的绕组; 定子上只有简 单的集中绕组, 端部较短, 没有相间跨接线。 因此, 具有制造工序少、 成本低 、 工作可靠、 维修量小等特点。 3、 幵关磁阻电动机的转矩与电流极性无关, 只 需要单向的电流激励, 理想上公率变换电路中每相可以只用一个幵关 元件, 且 与电动机绕组串联, 不会像 PWM逆变器电源那样, 存在两个幵关元件直通的危 险。 所以, 幵关磁阻电动机驱动系统 SED线路简单, 可靠性高, 成本低于 PWM 交流调速系统。 4、 幵关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小 , 可制成高转 速电动机, 而且转子的转动惯量小, 在电流每次换相吋又可以随吋改变相匝转 矩的大小和方向, 因而系统有良好的动态响应。 5、 SRD系统可以通过对电流的 导通、 断幵和对幅值的控制, 得到满足不同负载要求的机械特性, 易于实现系 统的软启动和四象限运行等功能, 控制灵活。 又由于 SRD系统是自同步系统运行 , 不会像变频供电的感应电动机那样在低频吋出 现不稳定和振荡问题。 6、 由于 SR幵关磁阻电动机采用了独特的结构和设计方 以及相应的控制技巧, 其单位 处理可以与感应电动机相媲美, 甚至还略占优势。 SRD系统的效率和功率密度在 宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水 平。
[0007] 幵关磁阻电动机驱动系统的主要缺点是:
[0008] 1、 有转矩脉动。 从工作原理可知, S幵关磁阻电动机转子上产生的转矩是由一 些列脉冲转矩叠加而成的, 由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响, 合成转 矩不是一个恒定转矩, 而有一定的谐波分量, 这影响了 SR电动机低速运行性能 。 2、 SR电动机传动系统的噪声与震动比一般电动机 。
[0009] 上述缺点, 本质上是幵关磁阻电动机驱动系统即 SRD系统的幵关磁阻电动机 SR M的结构造成的, 要想减小转矩脉动及其引起的噪声与震动, 就要改变幵关磁阻 电动机 SRM的结构。
[0010] 三螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成, 当主动螺杆转动吋, 带动与其啮合的从动 螺杆一起转动, 吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大, 压力降低。
[0011] 三螺杆泵概念
[0012] 液体在压差作用下进入啮合空间容积。 当容积增至最大而形成一个密封腔吋, 液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动, 直至排出腔一端。 这吋排出腔一 端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小, 而将液体排出。 三螺杆泵的工作原理与齿轮 泵相似, 只是在结构上用螺杆取代了齿轮。 表为各种螺杆泵的特点和应用范围 。 三螺杆泵的流量和压力脉冲很小, 噪声和振动小, 有自吸能力, 但螺杆加工 较困难。 泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅 单吸式。 三螺杆泵必须 配带安全阀 (单螺杆泵不必配带) , 以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出 口压力超过容许值而损坏泵或原动机。
[0013] 三螺杆泵结构
[0014] 三螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。 中间螺杆为主动螺杆, 由原动机带 动回转, 两边的螺杆为从动螺杆, 随主动螺杆作反向旋转。 主、 从动螺杆的螺 纹均为双头螺纹。
[0015] 三螺杆泵是螺杆式式容积泵。 在三螺矸泵中, 由于主螺杆与从动螺杆上螺旋槽 相互啮合及它们与衬套三孔内表面的配合, 得以在泵的进口与出口之间形成数 级动密封室, 这些动密封室将不断把液体由泵进口轴向移动 到泵出口, 并使所 输送液体逐级升压。 从而形成一个连续、 平稳、 轴向移动的压力液体。 三螺杆 泵所输送液体为不含固体颗粒, 无腐蚀性油类及类似油的润滑性液体, 粘度 1.2~ 100oE(3.0~760cst) , 高粘度液体亦可通过加温降粘后输送, 其温度不超过 150°C
[0016] 由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的 紧密配合, 在泵的吸入口和排出 口之间, 就会被分隔成一个或多个密封空间。 随着螺杆的转动和啮合, 这些密 封空间在泵的吸入端不断形成, 将吸入室中的液体封入其中, 并自吸入室沿螺 杆轴向连续地推移至排出端, 将封闭在各空间中的液体不断排出, 犹如一螺母 在螺纹回转吋被不断向前推进的情形那样, 其中螺纹圈数看做液体, 当螺钉旋 转吋螺纹在转动吋就相当于液体在螺杆泵里面 的情形, 这就是螺杆泵的基本工 作原理。
[0017] 所述的从动螺杆是由密封腔内介质的液压力矩 推动旋转的特点可以知道, 这种 摆线啮合的三螺杆泵的运行还具有可逆性, 而且由于螺杆直径小, 可减小回转 力矩, 其飞轮效应很小, 因此可以实现在起动吋立即产生全负载转矩, 并可以 迅速转向, 噪声也小。 对高压三螺杆泵作过满负载连续起动 (停车再起动), 每分 钟起动达 10次之多。 泵在停车吋由于高压介质的倒流, 泵立即逆向转动, 再起 动吋泵又反向旋转, 动作自如, 运行可靠: 故若把压力源的介质输入泵内, 三 螺杆泵就会变成液压马达, 此吋的三螺杆泵就变成为原动机了。 液压马达和三 螺杆泵的差别仅仅在于进口和出口的互换。 液压马达是高压介质进入泵内, 三 螺杆泵则是高压介质从泵内排出, 因此两者的旋转方向相反。 这种液压马达的 效率仍会在相当的负荷范围内保持很高。 螺杆螺旋升角大的泵, 即导程大的泵 , 作液压马达尤为优越。
[0018] 随着新能源技术的日益纯熟, 驱动系统已经取得了技术性突破。 目前主流的新 能源车型采用并联式和混联式混合动力系统, 通过对发动机和电机特性和效率 区间的解析分配, 高效的对能量进行利用和回收, 从而提高整个系统效率。
[0019] 现有技术中, 随着科技的不断进步, 新能源技术在公共设施领域的推广越来越 广泛, 目前多应用于公用车辆中, 但是这种并联式和混联式的结构非常的复杂 , 生产、 制造都非常麻烦。
[0020] 而且, 目前有油液混合系统、 油电混合系统和电液混合系统, 没有由电生成的 液压动力再与电混合的系统。 现有的电机与液压马达是分离设置的, 液压马达 和液压泵可以混合使用, 液压马达与电机是从来没有混合在一起的。
技术问题
[0021] 为了减小现有幵关磁阻电动机 SRM转矩脉动引起的震动和噪音以及由于震动和 噪音使得电动机 SRM的使用受到限制的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0022] 本发明提供一种全新结构的幵关磁阻电动机 SRM, 具体就是一种幵关磁阻电动 机, 包括定子齿极和动子齿极, 动子齿极相对于定子齿极转动配合, 所述定子 齿极的齿数为 2m, 动子齿极的齿数为 m; 定子齿极沿转动轴方向为层状固定连 接, 每层齿极的个数为齿极数, 定子齿极厚度对应动子齿极的厚度范围称为动 子齿极单元, 定子齿极由定子齿极铁芯及其外部套设的定子 齿极线圈构成, 定 子齿极铁芯与动子齿极形成气隙的端组为凹凸 配合的圆弧面, 定子齿极与动子 齿极的配合关系为, 无论动子齿极相对于定子齿极旋转到任何角度 , 至少一层 定子齿极中心线与对应动子齿极单元的中心线 形成夹角 α, 0< α<β, β为定子齿 极铁芯或者动子齿极沿旋转轴方向的横截面的 圆弧对应圆心的角度, β < 360/2ηι 。 满足 β < 360/2ηι, 就能够在沿圆周设置的相邻定子齿极铁芯的圆 弧面之间形成 间隙, 该间隙避免相邻定子齿极铁芯的圆弧面之间形 成磁短路。 定子齿极之间 也沿转动轴方向形成间隙, 该间隙避免相邻定子齿极铁芯的圆弧面之间形 成磁 短路。
[0023] 所述的幵关磁阻电动机, 所述无论动子齿极相对于定子齿极旋转到任何 角度, 至少一层定子齿极中心线与对应动子齿极单元 的动子齿极中心线形成夹角 α, 0 < α≤β , 指定子齿极的层数为 η层, 对应动子齿极单元也是 η层的长度, 动子齿极 沿圆周排布的齿极数为 m, 假设第一层定子齿极中心线与动子齿极中心线 的夹角 为 360/(nm), 则第二层为 2*360/(nm), 第 n层为 n*360/(nm), 其中 360/(ηηι)≤β
[0024] 所述的幵关磁阻电动机, 在 xyz坐标系中, 第一层定子齿极所在的平面为 xy面 , 旋转轴的轴线方向为 z轴方向, 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述第一层定 子齿极中心线与 y轴的夹角为 360/(nm), 第二层为 2*360/(nm), ......第 n层为 n*360
/(nm), 各层动子齿极单元的动子齿极中心线在 z方向重合。
[0025] 所述的幵关磁阻电动机, 在 xyz坐标系中, 第一层定子齿极所在的平面为 xy面 , 旋转轴的轴线方向为 z轴方向, 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述各层定子 齿极的中心线在 z方向与 y轴重合, 则第一层动子齿极单元的动子齿极中心线与 y 轴夹角为 360/(nm), 第二层为 2*360/(nm), ......第 n层为 n*360/(nm)。
[0026] 所述的幵关磁阻电动机, 在 xyz坐标系中, 第一层定子齿极所在的平面为 xy面 , 旋转轴的轴线方向为 z轴方向, 其它层定子齿极沿 z轴依次延伸, 所述第一层定 子齿极中心线与 y轴夹角为 360/(2*nm), 第二层为 2*360/(2*nm), ......第 n层为 n*3
60/(2*nm); 第一层动子齿极单元的动子齿极中心线与 y轴夹角为 -360/(2nm), 第 二层为 -2*360/(2nm), ......第 n层为 -n*360/(2nm), 构成反向螺旋。
[0027] 所述的幵关磁阻电动机, 所述定子齿极层数在 z轴方向依次延伸, 形成直条状 定子齿极或者螺旋条状定子齿极, 与直条状定子齿极对应的动子齿极为螺旋条 状动子齿极; 与螺旋条状定子齿极对应的动子齿极为反向螺 旋条状动子齿极或 者直条状动子齿极, 齿极数目为 m大于等于 1的自然数, n为大于等于 2的自然数
[0028] 所述的幵关磁阻电动机, 所述直条状定子齿极或者螺旋条状定子齿极的 轭部, 对应由直条状导磁材料或者螺旋条状导磁材料 连接构成直条状串联的 u型电磁铁 或者螺旋条状串联的 u型电磁铁。
[0029] 所述的幵关磁阻电动机, 所述直条状定子齿极或者螺旋条状定子齿极的 圆弧面 指向圆心, 构成外直条状定子齿极或者外螺旋条状定子齿 极; 所述直条状动子 齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动子齿极对 应为内直条状动子齿极、 内螺旋条状动子齿极及内反向螺旋条状动子齿 极。
[0030] 所述的幵关磁阻电动机, 所述直条状定子齿极或者螺旋条状定子齿极的 圆弧面 背离圆心, 构成内直条状定子齿极或者内螺旋条状定子齿 极; 所述直条状动子 齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动子齿极对 应为外直条状动子齿极、 外螺旋条状动子齿极及外反向螺旋条状动子齿 极。
[0031] 所述的幵关磁阻电动机, 所述每层定子齿极的轭部由导磁材料连接形成 闭合框 架定子齿极, 定子齿极之间的导磁材料框架上, 套设框架线圈。
[0032] 所述的幵关磁阻电动机, 所述闭合框架定子齿极的圆弧面指向圆心, 构成外闭 合框架定子齿极; 所述直条状动子齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动 子齿极对应为内直条状动子齿极、 内螺旋条状动子齿极及内反向螺旋条状动子 齿极。
[0033] 所述的幵关磁阻电动机, 所述闭合框架定子齿极的圆弧面背离圆心, 构成内闭 合框架定子齿极; 所述直条状动子齿极、 螺旋条状动子齿极及反向螺旋条状动 子齿极对应为外直条状动子齿极、 外螺旋条状动子齿极及外反向螺旋条状动子 齿极。
[0034] 所述的幵关磁阻电动机, 所述 m为偶数, 每层定子齿极的轭部由导磁材料连接 形成闭合框架定子齿极, 定子齿极之间的导磁材料框架上, 套设框架线圈之后 , 所述直条状定子齿极或者螺旋条状定子齿极的 轭部, 对应由直条状导磁材料 或者螺旋条状导磁材料再连接, 直条状导磁材料或者螺旋条状导磁材料作为轭 铁再套设直条状轭铁或者螺旋条状轭铁构成立 体直条状齿极或者螺旋条状定子 齿极定子。
[0035] 所述的幵关磁阻电动机的定子齿极, 所述定子齿极的形状为直齿或者螺旋齿。
[0036] 一种三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合 泵, 包括三螺杆泵, 所述三螺杆 泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子幵关 磁阻电机的螺旋动子, 该螺旋动 子对应的三螺杆泵的衬套, 为螺旋动子幵关磁阻电机的定子构成的定子衬 套, 螺旋动子与定子衬套构成螺旋动子幵关磁阻电 机。
[0037] 所述三个螺杆之间设同步齿轮。
[0038] 所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。
[0039] 所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹。
[0040] 所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子, 则中间螺杆为主动螺杆。
[0041] 所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子, 则两边两个螺杆为主动螺杆。
[0042] 所述三个螺杆均为螺旋动子, 三个螺杆均为主动螺杆。
[0043] 所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步 齿轮设置在螺杆与衬套组成的工 作腔之外。
[0044] 应用所述三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的 复合泵的电动汽车, 所述的复合 泵作为电动汽车的轮边电机, 轮边电机之间通过油路连通, 使得轮边电机之间 能够通过油路相互输送能量。
[0045] 所述轮边电机为电动汽车的前驱或者后驱, 前驱或者后驱的两个轮边电机及储 油罐和储能罐通过油路连通; 通过阀门控制, 使得①两个轮边电机并联之后, 置 于储油罐和储能罐之间, 三者再串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速吋释放 储能; ②两个轮边电机串联之后, 两端分别与储能罐和储油罐再串联, 使得刹车 吋储能, 启动或者加速吋释放储能; ③两个轮边电机循环串联, 即两个轮边电机 首尾均相连。
[0046] 所述轮边电机为四驱电动汽车的轮边电机, 四个轮边电机及储油罐和储能罐通 过油路连通, 通过阀门控制, 使得①四个轮边电机并联并构成循环, 与储油罐和 储能罐断幵; ②任意三个轮边电机并联之后与另外一个轮边 电机串联并构成循环 , 与储油罐和储能罐断幵; ③四个轮边电机构成桥式通路并构成循环, 与储油罐 和储能罐断幵; ④四个轮边电机串联或者任意三个轮边电机并 联之后与另外一个 轮边电机串联或者四个轮边电机构成桥式通路 之后, 置于储油罐和储能罐之间 , 三者再串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速吋释放储能。
[0047] 一种双向双螺杆泵电机, 包括第一螺旋条状动子幵关磁阻电机, 所述第一螺旋 条状动子幵关磁阻电机的动子作为双螺杆泵的 第一主动螺杆, 该电机的环状定 子侧幵口部位与第一主动螺杆配合另一个螺杆 , 二者构成双向双螺杆泵电机, 定子内部填充树脂, 形成圆环内面。
[0048] 所述另一个螺杆为第二螺旋条状动子幵关磁阻 电机的动子作为第二主动螺杆, 第二螺旋条状动子幵关磁阻电机对应侧幵口使 第一主动螺杆与第二主动螺杆啮 合, 即第二主动螺杆的螺旋方向与第一主动螺杆的 螺旋方向相反。
[0049] 所述另一螺杆为从动螺杆。
[0050] 所述螺旋条状动子幵关磁阻电机的齿极数为 1-8齿极之一, 两个螺杆的端部设 置有相互啮合的齿轮。
[0051] 电动汽车, 所述的双螺杆泵电机作为电动汽车的轮边电机 , 电机之间通过油路 连接, 使得电机之间能够通过双向双螺杆泵相互输送 能量。
[0052] 双向双螺杆泵电机为电动汽车的前驱、 后驱或者四驱之一。
[0053] 所述电动汽车电机之间的双向双螺杆泵通过油 路串联连接, 实现能量的相互输 送, 双向双螺杆泵之间的串联方式为: 第一个电机的输出端通过油路与下一个 电机的输入端连接, 之后依次串联, 最后一个电机的输出端通过油路与第一个 电机的输入端连接; 在两个电机之间油路上分支连接有储油罐和储 能罐, 储油 罐上设置有与油路连接的进油管和出油管, 储能罐上设置有与油路连接的蓄能 管和释能管; 以油路循环吋前进的方向为前方, 在与油管的接口上出油管设置 在蓄能管的前方, 释能管设置在进油管的前方, 在进油管、 出油管、 蓄能管、 释能管及与分支油路连接的油路上均设置有幵 关阀。
[0054] 串联连接的双向双螺杆泵的油路循环方法为:
[0055] 一、 双向双螺杆泵正常工作状态, 汽车正常运行吋, 双向双螺杆泵电机及电机 连接之间的油路内是充满油的, 液压油在各个电机之间的串联油路上循环, 进 油管、 出油管、 蓄能管和释能管上的幵关阀都是关闭的, 与分支油路连接的油 路上幵关阀打幵;
[0056] 在汽车刹车吋, 电机断电, 储油罐的出油管和储能罐的蓄能管上的幵关阀 均打 幵, 与分支油路连接的油路上的幵关阀关闭, 汽车惯性使电机作为油泵工作, 输出的高压油进入到蓄能器中进行能量的储存 , 在油管中缺少的液压油由储油 罐补给; [0057] 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 此吋可以打幵释能管和出油管上的幵关 阀, 储能罐储存的能量释放出来, 对电机作为马达提供启动动力, 减少电机的 用电量, 若储能用尽, 则由电机带动, 油路中多余的液压油进入到储油罐中;
[0058] 二、 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机之间循环的液压油带动该电 机的螺杆旋转, 实现能量补给。
[0059] 前驱、 后驱或者四驱包括各个双向双螺杆泵电机、 高压油汇集器、 蓄能器和储 油罐, 每个电机均设置有一个自循环油路, 每个电机的输出端与高压油汇集器 通过蓄能管连接, 每个电机的输入端通过释能管与高压油汇集器 连接, 每个电 机的输出端通过出油管与储油罐连接, 每个电机的输入端通过进油管与储油罐 连接, 高压油汇集器与储能罐连接, 在进油管、 出油管、 蓄能管、 释能管、 各 个电机的自循环油路及高压集油管上均设置有 幵关阀, 高压油汇集器为一个腔 体。
[0060] 油路之间的循环方法为:
[0061] 一、 双向双螺杆泵正常工作状态, 各个电机及相连的各个油管中均是充满油的
[0062] 汽车正常运行吋, 各个电机的自循环油路上的幵关阀打幵, 其余的幵关阀关闭 , 各个电机均通过各自的循环回路正常运行;
[0063] 在汽车行走过程中刹车吋, 电机断电, 储油罐与各个电机连接的进油管上的幵 关阀打幵, 各个电机与高压油汇集器连接的蓄能管上的幵 关阀打幵, 高压油汇 集器与储能罐连接的油路上的幵关阀打幵, 其余的连接通路上的幵关阀均关闭 ; 此吋, 汽车在惯性的作用下继续行走, 使电机作为油泵工作, 输出的高压油 经高压油汇集器进入到储能罐中, 油管中缺少的油从油罐中补给;
[0064] 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 储能罐与高压油汇集器连通, 高压油汇 集器与各个电机连接的释能管上的幵关阀打幵 , 各个电机与储油罐连接的出油 管上的幵关阀打幵, 储能罐中的能量释放出来, 对电机作为马达提供启动动力 , 减少电机的用电量, 若储能用尽, 则由各个电机单独循环带动, 油路中多余 的液压油进入到储油罐中;
[0065] 二、 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机与高压油集油器连接的蓄能 管上的幵关阀打幵, 与储油罐连接的进油管上的幵关阀打幵, 高压油集油器与 故障电机连接的释能管上的幵关阀打幵, 故障电机的出油管与储油罐连通, 若 高压油集油器中的压力低于故障电机所需的压 力, 高压油集油器与储能罐连通 , 储能罐释放压力进行能量补充, 若高压油集油器中的压力高于故障电机所需 的压力, 高压油集油器与储能罐连通, 储能罐进行蓄能。
发明的有益效果
有益效果
[0066] 本发明的有益效果是: 本发明由于磁极为叠加磁场, 增加了电机的功率密度; 另外定子齿极数目是动子齿极数目的两倍, 性能提高一倍, 齿极圆弧面角度接 近 90°, 就减小了转矩脉动, 随着层数增多, 相邻两层之间的齿极中心线夹角更 小, 增加了施加磁力转矩的层数, 由于层数的增加, 施加磁力转矩的层数也就 增加, 当增加的层数均施加磁力转矩吋, 仅仅在相邻两层齿极中心线夹角的范 围内产生转矩脉动, 当层数多夹角小吋, 又大大减小了转矩脉动, 由极大减小 了转矩脉动也就极大减小了噪音和振动, 本发明双向双螺杆泵电机, 在作为电 机的同吋起到泵的作用, 不仅解决了现有技术中没有液压马达与电机混 合设置 的结构, 同吋具有结构简单易于制造的优点。
对附图的简要说明
附图说明
[0067] 图 1是外单螺旋齿极直线排列幵关磁阻电机组合 构示意图。
[0068] 图 2是外单螺旋齿极直线排列幵关磁阻电机组合 构示意图。
[0069] 图 3-1是四外螺旋外定子构件直排幵关磁阻电机组 合结构示意图。
[0070] 图 3-2是图 3-1仅留外螺旋定子齿极铁芯 10231圆弧面的透明端部的示意图。
[0071] 图 4是螺旋条状定子齿极构件组合结构示意图。
[0072] 图 5是片状四螺旋内定子齿极直线排列电机构件 合结构示意图。
[0073] 图 6是片状四螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件 合结构示意图。
[0074] 图 7是四螺旋外部齿极定子构件直排电机构件组 结构示意图。
[0075] 图 8是四外螺旋外齿极螺旋排列电机构件组合结 示意图。
[0076] 图 9是四直齿外齿极直线排列电机构件组合结构 意图。 [0077] 图 10是四直齿外螺旋排列定子幵关磁阻电机构件 合结构示意图。
[0078] 图 11是八螺旋内定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0079] 图 12是八螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件组合 构示意图。
[0080] 图 13是内八螺旋环定子齿极直线排列电机构件组 结构示意图。
[0081] 图 14是八螺旋内定子齿极螺旋排列电机构件组合 构示意图。
[0082] 图 15是八螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0083] 图 16是八螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0084] 图 17是八直齿外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0085] 图 18是八直齿外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0086] 图 19是八直齿外定子齿极螺旋排列电机构件组合 构示意图。
[0087] 图 20是八螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0088] 图 21是八螺旋外定子齿极螺旋排列电机构件组合 构示意图。
[0089] 图 22是八螺旋外定子齿极直线排列电机构件组合 构示意图。
[0090] 图 23是十六螺旋外定子齿极螺旋排列电机构件组 结构示意图。
[0091] 图 24是螺旋齿极螺旋排列内反向螺旋电动机构件 合结构示意图。
[0092] 图 25是双螺杆的啮合示意图。
[0093] 图 26是双螺杆泵电机结构示意图。
[0094] 图 27是双螺杆泵电机轴向剖视图。
[0095] 图 28是双螺杆泵电机径向剖视图一。
[0096] 图 29是一个主动螺杆的双螺杆泵电机外壳示意图
[0097] 图 30是双螺杆泵电机径向剖视图二。
[0098] 图 31是双螺杆泵电机在车架上的安装示意图一。
[0099] 图 32是图 31中双螺杆泵电机之间的油路循环示意图。
[0100] 图 33是双螺杆泵电机在车架上的安装示意图二。
[0101] 图 34是图 33中双螺杆泵电机之间的油路循环示意图。
[0102] 图 35是螺杆泵电机循环示意图一。
[0103] 图 36是螺杆泵电机循环示意图二。
[0104] 图 37是螺杆泵电机循环示意图三。 [0105] 图 38是螺杆泵电机循环示意图四。
[0106] 图 39是螺杆泵电机循环示意图五。
[0107] 图 40是螺杆泵电机循环示意图六。
[0108] 图 41是四驱轮边电机油路连接示意图。
[0109] 图 42是三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合 结构示意图。
[0110] 图 43是三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合 的剖面图。
本发明的实施方式
[0111] 图 3-1为四外螺旋外定子构件直排幵关磁阻电机, 外螺旋定子齿极铁芯 10231, 外螺旋定子齿极铁芯 10231外套设外螺旋线圈 0232构成外螺旋定子齿极, 6个外螺 旋定子齿极直线层叠固定排列构成外螺旋定子 齿极直排定子构件 0239, 四个外 螺旋定子齿极直排定子构件 0239沿圆周均匀设置, 构成四外螺旋外定子 272, 每 层四外螺旋外定子的齿极数是四个, 在相邻外螺旋定子齿极铁芯 10231圆弧面的 端部, 沿圆周方向形成避免形成磁短路的间隔 2734, 沿旋转轴方向也形成避免 形成磁短路的间隔 2735, 四外螺旋外定子 272内套设动子齿极 273, 动子齿极 273 由螺旋动子单元螺旋排列构成整体双螺旋动子 0331, 整体双螺旋动子 0331有支 撑件 0332支撑。
[0112] 螺旋铁芯 0231的螺距为 660mm, 长度为 50mm, 螺旋线圈 0232的厚度为 2.5mm , 单个螺旋齿极长度为 55mm, 6个单个螺旋齿极沿转轴方向直线排列, 长度为 3 30mm, 其轭部由轭铁 0233连接, 轭铁 0223与 6个螺旋铁芯 0231为整体成形结构 或者整体硅钢片沿圆周叠置而成, 动子齿极为与定子铁芯配合的沿圆周相对设 置的圆弧角为 45度的圆环沿轴向螺旋构成的双螺旋结构。 其螺距为 660mm, 长 度为 330mm包含 6个螺旋齿极单元以螺旋的结构排列, 动子齿极置于四外螺旋外 定子内。
[0113] 圆弧角度为: β=89° < 360/ηι/2=360/4=90°, 这是因为相邻螺旋铁芯 0231之间沿 圆周方向形成避免形成磁短路的间隔 2734, 该间隔 2734形成的圆弧对应圆心的 角度为 2°, 由于螺旋线圈 0232的厚度为 2.5mm, 所以沿旋转轴方向相邻螺旋铁芯 0231之间避免形成磁短路的间隔 2735的长度为 5mm, 以下所有定子铁芯周围之 间都设置避免形成磁短路的间隔。
[0114] 图 3-2为图 3-1削除大部分四外螺旋外定子, 仅留外螺旋定子齿极铁芯 10231圆弧 面的透明端部的示意图, 四个外螺旋定子齿极直排定子构件 0239分别称为八、 B 、 C、 D歹 ij ; 如图 3-2第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 8°, 此吋, 0231A1、 0231A2、 0231A3、 及 0231B4、 0231B5、 0231B6六个外 螺旋定子齿极产生磁场, 使整体双螺旋动子 0331的一个齿极受力, 带动整体双 螺旋动子 0331沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D列产生同样的力, 带动整体双螺旋 动子 0331沿逆吋针方向旋转。
[0115] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 0231A1、 0231B4不产生磁场, 0231A2、 0231A3、 及 0231B5、 0231B6四个外 螺旋定子齿极产生磁场, 当整体双螺旋动子 0331转过间隔 2734后, 又有六个外 螺旋定子齿极产生磁场,
[0116] 层间齿极中心线夹角为 360/2/6=30°第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极 单元中心线重合, 第二层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 30°, 第三层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 60°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 90°其中第四层 A列为平衡 位置, 同吋, 第四层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第五 层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 30°, 第六层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 60°, 第一层 B列定子齿极中心线与 对应动子齿极单元中心线夹角为 90°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生 磁力, 使 A列第四层脱离平衡位置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可 以在平衡位置使 A列第四层、 B列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排 列组合产生磁力, 就有多种控制方式, 转动 30°后, 重复以此循环。
[0117] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。 [0118] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上 动子齿极后沿轴方向的两侧通过支撑板进入下 动子齿极穿过下动子齿极与一定 子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生扭 矩。
[0119] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 通过轭铁至磁力线出发定子齿极形成闭合回路 。
[0120] 当然, 上述支撑板可以刪除, 由非导磁材料支撑动子齿极, 由于导磁材料的比 重大, 本发明不仅本图例, 其它图例使用导磁材料少, 能大大减轻电机重量, 通过漏磁自行产生磁回路, 如果不考虑重量, 动子齿极可以如图 7为实心体, 轭 铁可以是管状轭铁, 这样可以自行按照磁阻最小原理形成磁回路, 此吋, 针对 整个电机来说, 磁力线由定子齿极进入动子齿极的数目与磁力 线由动子齿极进 入定子齿极的数目大致相当。
[0121] 以下实施例 3的技术方案为: 定子齿极数目与动子齿极数目相等的技术方案 , 定子齿极数目与动子齿极数目都是两个; 本实施例为: 定子齿极数目是动子齿 极数目的两倍的技术方案; 就是将定子齿极数目 2增加为 4的技术方案, 而动子 齿极数目不变, 也就是将定子齿极数目与动子齿极数目相等的 技术方案重新设 计为定子齿极数目是动子齿极数目的两倍的技 术方案。 以下实施例 1-2、 5-29, 均为定子齿极数目与动子齿极数目相等的技术 方案, 将实施例 1-2、 5-29的技术 方案, 按照上述方式, 均重新设计为定子齿极数目是动子齿极数目的 两倍, 就 是本发明的技术方案, 这样性能提高近一倍。
[0122] 实施例 1 : 如图 1为外单螺旋齿极直线排列幵关磁阻电机 011, 外单螺旋铁芯 021 1外套设外单螺旋线圈 0212构成外单螺旋定子齿极构件 0219, 两个外单螺旋定子 齿极构件 0219沿轴向直线排列构成外单螺旋齿极直线排 定子 021, 其内套设动 子齿极 031, 动子齿极为半圆环沿旋转轴方向螺旋体, 螺距为两个外单螺旋定子 齿极的长度。
[0123] 螺旋铁芯 0211的螺距为 1000mm, 长度为 460mm内侧形成螺旋圆弧面, 用于与 动子配合, 形成旋转轴方向的磁回路, 螺旋铁芯 0211的轭部是与两个螺旋铁芯 0 211整体成型的轭铁 0213, 若螺旋铁芯 0211的材料为硅钢片, 与轭铁 0213—体成 型的螺旋铁芯 0211为, 与轭铁 0213—体成型的螺旋硅钢片, 沿圆周方向叠成整 体螺旋单齿极铁芯 0211和轭铁 0213, 图中没有示出, 动子齿极的螺距为 1000mm , 长度为 1000mm, 就是两个长度为 500mm的单螺旋齿极单元螺旋排列在一起, 置于单螺旋齿极直线排列定子内。 由于单螺旋齿极构件直线排列定子在为两层 , 当第一层定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线重合吋, 第二层定子齿 极中心线其本处于相反位置, 这样在转动过程中由于转动惯性, 动子继续旋转 使另一个单螺旋齿极对单螺旋齿极螺旋排列动 子产生磁拉力, 使该动子旋转, 以此往复, 使该动子持续旋转, 当停止转动后, 设置在偏离定子齿极位置的永 磁体吸引该动子, 使其中心线与对应定子齿极中心偏离, 使启用吋定子齿极能 够使动子齿极旋转。
[0124] 实施例 2: 如图 2为外单螺旋齿极直线排列幵关磁阻电机 012, 螺旋铁芯 0221夕卜 套设螺旋线圈 0222构成定子齿极构件 0219, 定子齿极构件 0229沿轴向直线排列 构成外单螺旋齿极直线排列定子 022, 其内套设动子齿极 032, 动子齿极 032由 3 个螺旋动子单元 0321螺旋排列。 每层单螺旋齿极铁芯的长度加上线圈的厚度为 3 33.3mm, 铁芯侧方可以设槽, 线圈可以环绕设在铁芯侧方的槽内, 三层单螺旋 齿极直线排列, 构成单螺旋齿极直线排列定子, 该定子的轭部设有轭铁连接。
[0125] 当第一层定子中心线与动子单元中心线重合吋 , 第二层定子中心线与对应动子 单元中心线夹角为 120°, 使第二层产生磁拉力, 当第二层动子单元旋转 60°吋, 第三层动子单元与第三层定子齿极构件刚接触 , 二者中心线夹角 180°, 此吋, ① 第三层不产生磁拉力, 由第二层继续产生磁拉力, 旋转 60°, 二者中心线重合, 第三层两者之间的夹角为 60°, 以次循环, 动子就可以持续旋转; ②第三层产生 磁拉力, 与第三层共同将动子旋转 60°, 以此循环, 那么这 60°的扭矩比①的扭矩 大; ③第三层产生磁拉力, 第二层停止磁拉力, 使动子旋转 60°, 此 60°的扭矩最 小, 以此往复循环, 可以产生三种不同强度的扭矩, 适合不同的需要。 当然, 上述的方式也适用定子为单螺旋齿极定子构件 螺旋排列, 配合单螺旋齿极动子 单元直线排列的结构。 当然将上述的外定子结构换为单螺旋齿极内定 子配合单 齿极单元外动子的结构也行。
[0126] 上述齿极也可以是直齿, 此吋动子和定子均为直齿。 [0127] 实施例 4: 图 4为螺旋条状定子齿极构件, 共四层螺旋齿极 100在旋转轴方向螺 旋排列构成螺旋条状螺旋定子齿极, 螺旋条状螺旋定子齿极的轭部由配合的螺 旋条状导磁材料作为轭铁 101, 将四个螺旋齿极 100构成的螺旋条状螺旋定子齿 极的轭部连接构成串磁的 U型电磁铁, 螺旋齿极 100外套设齿极线圈 103, 螺旋齿 极 100之间的轭铁 102上套设螺旋轭部线圈 104, 组成的螺旋条状螺旋齿极定子构 件。 这样的构件沿圆周均匀设置构成螺旋条状螺旋 齿极定子。
[0128] 实施例 5: 图 5为片状四螺旋内定子齿极直线排列电机 015, 片状四螺旋定子齿 极铁芯 0251外套齿极线圈 0252构成片状内四螺旋定子齿极构件 025, 定子齿极构 件沿轴向直线排列构成片状四螺旋定子齿极直 线排列定子, 该定子的中心部位 为轭部, 6个片状四螺旋内定子齿极铁芯的轭部可以由 磁材料连接, 但是一般 不用连接。 其外套设与其配合的整体双螺旋动子齿极 1035, 螺旋动子单元螺旋排 列为螺旋动子条 0351, 两个螺旋动子条 0351由支架 10352支撑构成双螺旋动子齿 极 1035。
[0129] 片状内四螺旋定子齿极构件 025分别称为 、 B、 C、 D列; 第一层 A列定子齿极 中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 0251Α1、 0251Α2、 0251Α3、 及 0251Β4、 0251Β5、 0251B6六个螺旋定子齿极产生磁场, 使整体双螺 旋动子齿极 1035的一个齿极受力, 带动双螺旋动子齿极 1035沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D列产生同样的力, 带动整体双螺旋动子齿极 1035沿逆吋针方向旋转。
[0130] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 0251A1、 0251B4不产生磁场, 0251A2、 0251A3、 及 0251B5、 0251B6四个螺 旋定子齿极产生磁场, 当整体双螺旋动子齿极 1035转过间隔后, 又有六个螺旋定 子齿极产生磁场。
[0131] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 60°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 90°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 30°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 60°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 90 °其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 30°后, 重复此循环。
[0132] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0133] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上 动子齿极后沿轴方向的两侧通过导磁支架 I进入下动子齿极穿过下动子齿极与一 定子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生 扭矩。
[0134] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0135] 实施例 6: 图 6为片状四螺旋内定子齿极螺旋排列电机 016, 片状四螺旋定子齿 极铁芯 0261外套齿极线圈 0262构成片状内四螺旋定子齿极构件 0269, 定子齿极 构件 0269沿轴向螺旋排列构成片状四螺旋定子齿极 旋排列定子 026, 其外套设 与其配合的整体双螺旋动子齿极 11036, 螺旋动子单元 0361直线排列为整体, 由 支架 Π0362支撑构成双螺旋动子齿极 11036, 其它与图 5例相同。
[0136] 片状四螺旋定子齿极螺旋排列定子 026分别称为 、 B、 C、 D歹 ij ; 第一层 A列定 子齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角 为 θ, θ〉0°, 此吋, 0261Α1、 02 61Α2、 0261Α3、 及 0261Β4、 0261Β5、 0261B6六个螺旋定子齿极产生磁场, 使双 螺旋动子齿极 Π036的一个齿极受力, 带动双螺旋动子齿极 ΙΙ036沿逆吋针方向旋 转, 同吋 C、 D列产生同样的力, 带动双螺旋动子齿极 II036沿逆吋针方向旋转。
[0137] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 0261A1、 0261B4不产生磁场, 0261A2、 0261 A3 ^ 及 0261B5、 0261B6四个螺 旋定子齿极产生磁场, 当整体双螺旋动子齿极 Π036转过间隔后, 又有六个螺旋 定子齿极产生磁场。
[0138] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 60°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 90°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 30°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 60°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 90 °其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 30°后, 重复此循环。
[0139] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0140] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上 动子齿极后沿轴方向的两侧通过导磁支架 II进入下动子齿极穿过下动子齿极与一 定子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生 扭矩。
[0141] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0142] 当然, 螺旋定子齿极构件中部的铁芯可以由轭铁连接 , 本专利所述的齿极铁芯 与轭铁连接, 一般来说, 齿极铁芯与轭铁是整体成型结构, 或硅钢片沿圆周, 当然也可以是单个齿极铁芯紧贴轭铁并固定在 一起, 如捆扎、 粘接等。
[0143] 实施例 7: 图 7为四螺旋外部齿极定子构件直排电机 017, 定子为沿圆周相对设 置的四个外螺旋定子齿极铁芯 0271, 由环状轭铁 10273连接外螺旋定子齿极铁芯 0 271外套设外螺旋线圈 0272, 动子为实心, 其他结构同四外螺旋外定子构件直排 幵关磁阻电机, 如图 3-1、 3-2所示。
[0144] 实施例 8: 图 8为四外螺旋外齿极螺旋排列电机 018, 定子为沿圆周相对设置的 四个外螺旋定子齿极铁芯 110281, 由环状轭铁 Π0283连接, 外螺旋定子齿极铁芯 I 10281外套设外螺旋线圈 0282, 构成四外螺旋定子齿极, 6个该构件沿转轴方向螺 旋排列构成四螺旋外齿极螺旋排列定子 028, 其内套设动子齿极 1038, 动子齿极 I 038由直齿动子单元 0381直线排列构成整体直线动子。
[0145] 四螺旋外齿极螺旋排列定子 028分别称为 、 B、 C、 D歹 ij ; 第一层 A列定子齿极 中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 0281Α1、 0281Α2、 0281Α3、 及 0281Β4、 0281Β5、 0281B6六个螺旋定子齿极产生磁场, 使整体动子 齿极 1038的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 1038沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D列产生同样的力, 带动整体动子齿极 1038沿逆吋针方向旋转。
[0146] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 0281A1、 0281B4不产生磁场, 0281A2、 0281八3及028185、 0281B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 1038转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极产 生磁场。
[0147] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 60°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 90°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 30°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 60°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 90 °其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 30°后, 重复此循环。
[0148] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0149] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 则定子齿极的磁力线穿过气隙进入上 动子齿极后沿径向穿过动子实心进入下动子齿 极后, 再穿过下动子齿极与一定 子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产生扭 矩。
[0150] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0151] 实施例 9: 如图 9所示, 沿圆周相对设置的四直齿外定子齿极铁芯 0291由环状轭 铁 ΠΙ0293连接四直齿外定子齿极铁芯 0291外套线圈 0292, 构成四直齿外定子排 定子构件 0299, 该构件沿轴向直线排列构成四直齿外直排定子 构件 029, 动子齿 极为内外缘 45度圆弧形成的直齿构成双直齿内动子齿极单 , 6个双直齿内动子 齿极单元沿轴向螺旋排列, 构成整体双直齿内动子齿极单元螺旋排列动子 039, 双直齿内动子齿极单元螺旋排列动子 039螺距 660mm, 长度 330mm, 其外套设四 外直齿定子齿极直线排列定子构成四直齿外齿 极直线排列电机 019, 本实施方式 除直齿不同外其它与图 7实施例相同。
[0152] 实施例 10: 图 10为四直齿外螺旋排列定子幵关磁阻电机, 如图 10, 仅仅动子和 定子的齿极是直齿, 其它与图 8相同。
[0153] 实施例 11 : 图 11为八螺旋内定子齿极直线排列电机 111, 八螺旋内定子齿极铁 芯 2111外套设齿极线圈 2112构成八螺旋定子齿极构件 2119, 6个八螺旋定子齿极 构件 2119沿轴向直线排列构成八内螺旋定子齿极直 排列定子 211, 其外套设螺 旋动子齿极 311, 螺旋外动子齿极条 13111由圆筒支架 3112固定, 形成整体。
[0154] 八螺旋内定子齿极铁芯 2111的螺距为 816mm, 宽度为 30mm, 齿极线圈 2112的 厚度为 2mm, 螺旋外动子齿极条 13111的螺距为 816mm, 长度为 204mm, 两层螺 旋外动子齿极单元中心线之间的夹角为 15°。 [0155] 八内螺旋定子齿极直线排列定子 211分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋 , 2111Α1、 2111Α2、 2111Α3、 及 2111B4、 2111B5、 2111B6六个螺旋定子齿极 产生磁场, 使整体螺旋动子齿极 311的一个齿极受力, 带动整体螺旋动子齿极 31 1沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子 齿极 1038沿逆吋针方向旋转。
[0156] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2111A1、 2111B4不产生磁场, 2111A2、 2111A3 2111B5、 2111B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体螺旋动子齿极 311转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿 极产生磁场。
[0157] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0158] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0159] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过导磁支架进入下动子齿 极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙进 入下定子齿极铁芯产生扭矩。
[0160] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0161] 实施例 12: 实施例 12的定子为内八齿极定子, 它不容易做成环状扼铁, 最好做 成实心扼铁, 这样就与实施例 11相同。
[0162] 实施例 13: 实施例 13的定子为内八齿极定子, 它不容易做成环状扼铁, 最好做 成实心扼铁, 这样就与实施例 14相同。
[0163] 实施例 14: 图 12为八螺旋内定子齿极螺旋排列电机 114, 八螺旋定子齿极铁芯 2 141外套设齿极线圈 2142构成八螺旋定子齿极构件, 6个八螺旋定子齿极构件沿 转轴方向螺旋排列构成八内螺旋定子齿极螺旋 排列定子 214, 其外套设直线动子 齿极 314, 螺旋外动子齿极条 II3141由支架 V3142固定形成整体。
[0164] 八内螺旋定子齿极螺旋排列定子 214分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋 , 2141A1、 2141A2、 2141A3及 2141B4、 2141B5、 2141B6六个螺旋定子齿极产 生磁场, 使整体直线动子齿极 314的一个齿极受力, 带动整体直线动子齿极 314 沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体直线 动子齿极 314沿逆吋针方向旋转。
[0165] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2141A1、 2141B4不产生磁场, 2141A2、 2141A3及 2141B5、 2141B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体直线动子齿极 314转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿 极产生磁场。
[0166] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0167] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0168] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过导磁支架 V进入下动子齿 极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙进 入下定子齿极铁芯产生扭矩。
[0169] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0170] 实施例 15: 图 13为内八螺旋环定子齿极直线排列电机 115, 定子为沿圆周均匀 设置的 8个直齿定子齿极铁芯 12151, 由实心轭铁 2153连接, 直齿定子齿极铁芯 12 151外套设齿极线圈 2152, 构成内八螺旋环定子齿极构件 2159, 该构件沿转轴方 向直线排列构成内八螺旋环定子齿极直线排列 定子 215, 其外套设外螺旋动子齿 极 315, 直齿齿极条 3151由支架 VI3152固定构成外螺旋动子齿极 315。
[0171] 内八螺旋环定子齿极直线排列定子 215分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列 ; 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此 吋, 2151A1、 2151A2、 2151A3及 2151B4、 2151B5、 2151B6六个螺旋定子齿极 产生磁场, 使整体外螺旋动子齿极 315的一个齿极受力, 带动整体外螺旋动子齿 极 315沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体 外螺旋动子齿极 315沿逆吋针方向旋转。
[0172] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2151A1、 2151B4不产生磁场, 2151A2、 2151A3及 2151B5、 2151B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体外螺旋动子齿极 315转过间隔后, 又有六个螺旋定子 齿极产生磁场。
[0173] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0174] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0175] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过导磁支架 VI进入下动子 齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙 进入下定子齿极铁芯产生扭矩。
[0176] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。 [0177] 实施例 16: 实施例 16的定子为内八齿极定子, 它不容易做成环状扼铁, 最好做 成实心扼铁, 这样就与实施例 17相同。
[0178] 实施例 17: 图 14为八螺旋内定子齿极螺旋排列电机 117, 八螺旋定子齿极铁芯 2 171外套设齿极线圈 2172构成八螺旋定子齿极构件, 6个八螺旋定子齿极构件沿 转轴方向螺旋排列构成八内螺旋定子齿极螺旋 排列定子 217, 其外套设直线动子 齿极 317, 直齿外动子齿极条 3171由支架 DG172固定形成整体。
[0179] 八螺旋定子齿极铁芯 2171的螺距为 816mm, 宽度为 30mm, 齿极线圈 2172的厚 度为 2mm, 直齿外动子齿极条 3171的长度为 204mm。
[0180] 八内螺旋定子齿极螺旋排列定子 217分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋 , 2171A1、 2171A2、 2171A3及 2171B4、 2171B5、 2171B6六个螺旋定子齿极产 生磁场, 使整体直线动子齿极 317的一个齿极受力, 带动整体直线动子齿极 317 沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体直线 动子齿极 317沿逆吋针方向旋转。
[0181] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2171A1、 2171B4不产生磁场, 2171A2、 2171A3及 2171B5、 2171B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体直线动子齿极 317转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿 极产生磁场。
[0182] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0183] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 进入导磁定子齿极形 成回路。
[0184] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过导磁支架 IX进入下动子 齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气隙 进入下定子齿极铁芯产生扭矩。
[0185] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0186] 实施例 18: 图 15为八螺旋外定子齿极直线排列电机 118, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个螺旋定子齿极铁芯 1112181, 由环状轭铁 VIII2183连接, 螺旋定子齿极铁 芯 III2181外套设齿极线圈 2182, 构成定子齿极构件 2189, 6个该构件沿轴向直线 排列构成螺旋外定子齿极直线排列定子 218, 其内套设动子齿极 111318, 动子齿 极 III318是十字四螺旋齿极单元 3181螺旋排列构成整体四螺旋动子。
[0187] 螺旋外定子齿极直线排列定子 218分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 181A1、 2181A2、 2181A3及 2181B4、 2181B5、 2181B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 III318的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 III318沿逆吋针 方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 III318 沿逆吋针方向旋转。
[0188] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2181A1、 2181B4不产生磁场, 2181A2、 2181A3及 2181B5、 2181B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 III318转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。 [0189] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0190] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0191] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿径向穿过 动子进入下动子齿极, 穿过下动 子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿 极铁芯产生扭矩。
[0192] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0193] 实施例 19: 图 16为八螺旋外定子齿极直线排列电机 119, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个螺旋定子齿极铁芯 IV2191 , 由环状轭铁 K2193连接, 螺旋定子齿极铁芯 I V2191外套设齿极线圈 2192, 构成定子齿极构件 2199, 6个该构件沿轴向直线排 列构成螺旋外定子齿极直线排列定子 219, 其内套设动子齿极 IV319, 动子齿极 I V319是螺旋齿极单元 3191螺旋排列构成整体四螺旋动子, 螺旋齿极单元 3191由 环状动子轭铁 3192连接。
[0194] 螺旋外定子齿极直线排列定子 219分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 191A1、 2191A2、 2191A3及 2191B4、 2191B5、 2191B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 IV319的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 IV319沿逆吋针 方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 IV319 沿逆吋针方向旋转。
[0195] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2191A1、 2191B4不产生磁场, 2191A2、 2191A3及 2191B5、 2191B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 IV319转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0196] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0197] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0198] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过环状动子扼铁进入下动 子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气 隙进入下定子齿极铁芯产生扭矩
[0199] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0200] 实施例 20: 图 17为八直齿外定子齿极直线排列电机 120, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个直齿定子齿极铁芯 1112201, 由环状轭铁 X2203连接, 直齿定子齿极铁芯 II 12201外套设齿极线圈 2202, 构成定子齿极构件 2209, 6个该构件沿轴向直线排列 构成螺旋外定子齿极直线排列定子 220, 其内套设动子齿极 V320, 动子齿极 V320 是直齿齿极单元 3201螺旋排列构成整体四螺旋动子, 直齿齿极单元 3201由环状 动子轭铁 13202连接。
[0201] 螺旋外定子齿极直线排列定子 220分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 201A1、 2201A2、 2201A3及 2201B4、 2201B5、 2201B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 V320的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 V320沿逆吋针方 向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 V320沿 逆吋针方向旋转。
[0202] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2201A1、 2201B4不产生磁场, 2201A2、 2201 3及220185、 2201B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 V320转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0203] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0204] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0205] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过环状动子扼铁 I进入下动 子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气 隙进入下定子齿极铁芯产生扭矩
[0206] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0207] 实施例 21 : 图 18为八直齿外定子齿极直线排列电机 121, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个直齿定子齿极铁芯 IV2211 , 由环状轭铁 XI2213连接, 直齿定子齿极铁芯 I V2211外套设齿极线圈 2212, 构成定子齿极构件 2219, 6个该构件沿轴向直线排 列构成螺旋外定子齿极直线排列定子 221, 其内套设动子齿极 VI321 , 动子齿极 V 1321是十字直齿齿极单元 3211螺旋排列构成整体四螺旋动子。
[0208] 螺旋外定子齿极直线排列定子 221分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 211A1、 2211A2、 2211A3及 2211Β4、 2211Β5、 2211B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 VI321的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 VI321沿逆吋针 方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 VI321 沿逆吋针方向旋转。
[0209] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2211A1、 2211B4不产生磁场, 2211A2、 2211A3 2211B5、 2211B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 VI321转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0210] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0211] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0212] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿径向穿过 动子进入下动子齿极, 穿过下动 子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿 极铁芯产生扭矩。
[0213] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0214] 实施例 22: 图 19为八直齿外定子齿极螺旋排列电机 122, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个直齿定子齿极铁芯 V2221 , 由环状轭铁 ΧΠ2223连接, 直齿定子齿极铁芯 V2221外套设齿极线圈 2222构成定子齿极构件 2229, 6个该构件螺旋排列构成螺 旋外定子齿极螺旋排列定子 222, 其内套设动子齿极 VH322, 动子齿极 VH322是 直齿齿极单元 3221直线排列构成整体四直线动子, 直齿齿极单元 3221由环状动 子轭铁 Π3222连接。
[0215] 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 222分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 221A1、 2221A2、 2221A3及 2221B4、 2221B5、 2221B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 VH322的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 VH322沿逆吋针 方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 VH322 沿逆吋针方向旋转。
[0216] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2221A1、 2221B4不产生磁场, 2221A2、 2221A3 2221B5、 2221B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 VH322转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0217] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0218] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0219] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过环状动子扼铁 II进入下动 子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的气 隙进入下定子齿极铁芯产生扭矩
[0220] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0221] 实施例 23: 图 20为八螺旋外定子齿极直线排列电机 123, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个直齿定子齿极铁芯 VI2231 , 由环状轭铁 12233连接, 直齿定子齿极铁芯 VI 2231外套设齿极线圈 2232, 构成定子齿极构件 2239, 6个该构件螺旋排列构成螺 旋外定子齿极螺旋排列定子 223, 其内套设动子齿极 VIII323 , 动子齿极 VIII323是 十字直齿齿极单元 3231直线排列构成整体四直线动子 323。
[0222] 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 223分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 231Α1、 2231Α2、 2231八3及223 4、 2231B5、 2231B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 VIII323的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 VIII323沿逆吋 针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 VIII 323沿逆吋针方向旋转。
[0223] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2231A1、 2231B4不产生磁场, 2231A2、 2231八3及223185、 2231B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 VIII323转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿 极产生磁场。 [0224] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0225] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0226] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿径向穿过 动子进入下动子齿极, 穿过下动 子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿 极铁芯产生扭矩。
[0227] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0228] 实施例 24: 图 21为八螺旋外定子齿极螺旋排列电机 124, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个螺旋定子齿极铁芯 V2241 , 由环状轭铁 Π2243连接, 螺旋定子齿极铁芯 V 2241外套设齿极线圈 2242, 构成定子齿极构件 2249, 该构件螺旋排列构成螺旋 外定子齿极螺旋排列定子 224, 其内套设动子齿极 1X324, 动子齿极 DG24是螺旋 齿极单元 3241直线排列构成整体四直线动子, 螺旋齿极单元 3241由环状动子轭 铁 ΠΙ3242连接。
[0229] 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 224分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 241A1、 2241A2、 2241A3及 2241B4、 2241B5、 2241B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 DG24的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 DG24沿逆吋针 方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 DG24 沿逆吋针方向旋转。
[0230] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2221A1、 2221B4不产生磁场, 2241A2、 2241A3 2241B5、 2241B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 DG24转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0231] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0232] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0233] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿轴方向的 两侧通过环状动子扼铁 III进入下 动子齿极穿过下动子齿极与一定子齿极之间的 气隙进入下定子齿极铁芯产生扭 矩。
[0234] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0235] 实施例 25: 图 22为八螺旋外定子齿极直线排列电机 125, 定子为沿圆周均匀设 置的 8个螺旋定子齿极铁芯 VI2251 , 由环状轭铁 ΙΠ2253连接, 螺旋定子齿极铁芯 VI2251外套设齿极线圈 2252, 构成定子齿极构件 2259, 6个该构件螺旋排列构成 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 225, 其内套设动子齿极 X325 , 动子齿极 X325是十 字螺旋齿极单元 3251直线排列构成整体四直线动子。
[0236] 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 225分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H列; 第 一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角为 θ, θ〉0°, 此吋, 2 251Α1、 2251Α2、 2251八3及225 4、 2251B5、 2251B6六个螺旋定子齿极产生磁 场, 使整体动子齿极 Χ325的一个齿极受力, 带动整体动子齿极 Χ325沿逆吋针方 向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H列产生同样的力, 带动整体动子齿极 X325沿 逆吋针方向旋转。
[0237] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2251A1、 2251B4不产生磁场, 2251A2、 2251八3及225185、 2251B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 X325转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0238] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 30°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 45°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子齿 极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应动 子齿极单元中心线夹角为 15°, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 30°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 45°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或共 同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡位 置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B 列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种控 制方式, 转动 15°后, 重复此循环。
[0239] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0240] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外两个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外两个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后沿径向穿过 动子进入下动子齿极, 穿过下动 子齿极与一定子齿极之间的气隙进入下定子齿 极铁芯产生扭矩。
[0241] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。
[0242] 实施例 26: 图 23为十六螺旋外定子齿极螺旋排列电机 126, 定子为沿圆周均匀 设置的 16个螺旋定子齿极铁芯 VH2261, 由螺旋轭铁 2263连接, 螺旋定子齿极铁 芯 VH2261外套设齿极线圈 2262, 齿极之间的螺旋轭铁 2263套设轭铁线圈 2264构 成定子齿极构件, 构成定子齿极构件, 该构件螺旋排列构成螺旋外定子齿极螺 旋排列定子 226, 其内套设动子齿极 ΧΙ326, 动子齿极 ΧΙ326是直齿齿极单元 3261 螺旋排列构成整体八螺旋动子。
[0243] 螺旋外定子齿极螺旋排列定子 226分别称为 、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J 、 K、 L、 M、 N、 0、 P列; 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 线夹角为 θ, θ〉0。, 此吋, 2261Α1、 2261Α2、 2261Α3 2261Β4、 2261Β5、 226 1B6六个螺旋定子齿极产生磁场, 使整体动子齿极 ΧΙ326的一个齿极受力, 带动 整体动子齿极 ΧΙ326沿逆吋针方向旋转, 同吋 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L 、 M、 N、 0、 P列产生同样的力, 带动整体动子齿极 XI326沿逆吋针方向旋转。
[0244] 当某第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合吋
, 2251A1、 2251B4不产生磁场, 2251A2、 2251八3及225185、 2251B6四个螺旋 定子齿极产生磁场, 当整体动子齿极 XI326转过间隔后, 又有六个螺旋定子齿极 产生磁场。
[0245] 第一层 A列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 重合, 第二层 A列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线夹角为 7.5°, 第三层 A列定子齿极中心线 与对应动子齿极单元中心线夹角为 15°, 第四层 A列定子齿极中心线与对应动子 齿极单元中心线夹角为 22.5°其中第四层 A列为平衡位置, 同吋, 第四层 B列定子 齿极中心线与对应动子齿极单元中心线重合, 第五层 B列定子齿极中心线与对应 动子齿极单元中心线夹角为 7.5, 第六层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元 中心线夹角为 15°, 第一层 B列定子齿极中心线与对应动子齿极单元中心 夹角 为 22.5°其中第一层 B列为平衡位置, 初始启动吋, 需要 A列第二、 第三层单独或 共同产生磁力, B列第五、 第六层单独或共同产生磁力, 使 A列第四层脱离平衡 位置, B列第一层脱离平衡位置, 转动之后, 就可以在平衡位置使 A列第四层、 B列第一层通磁产生磁力, 也就是有 6层能够进行排列组合产生磁力, 就有多种 控制方式, 转动 7.5°后, 重复此循环。
[0246] 当仅仅一层导磁吋, 若同层上下两个齿极指向轴心端同极性, 则当定子齿极磁 力线穿过气隙, 进入对应动子单元后磁力线沿转轴方向向两侧 进入相邻动子单 元, 然后由相邻动子单元穿过气隙进入相邻定子齿 极后, 通过轭铁进入导磁定 子齿极形成回路。
[0247] 同层上下两个齿极指向轴心端相反极性, 当另外六个相对的齿极导磁吋, 磁力 线按磁阻最小原理进行分部, 当另外六个相对的齿极不岛磁吋, 则定子齿极的 磁力线穿过气隙进入上动子齿极后通过轭铁进 入下动子齿极穿过下动子齿极与 一定子齿极之间的气隙进入下定子齿极铁芯产 生扭矩。
[0248] 当两层同吋导磁吋, 相邻两个定子齿极的磁方向相反, 这样磁力线由定子齿极 穿过气隙进入对应动子齿极单元, 然后沿轴方向进入相邻动子齿极单元, 穿过 气隙进入相邻定子齿极后, 到达磁力线出发定子齿极形成闭合回路。 [0249] 实施例 27: 如图 24所示,两个螺旋齿极铁芯 2291沿圆周相对设置, 两个螺旋齿极 铁芯 2291的轭部由环状轭铁 IV2293连接, 螺旋齿极铁芯 2291套设齿极线圈 2292 , 螺旋齿极铁芯 2291之间的轭铁 2293轭铁线圈 2294, 构成 halbach阵列螺旋齿极 定子构件, halbach阵列螺旋齿极定子构件沿转轴方向螺旋 列, 构成 halbach阵 列螺旋齿极螺旋排列定子 229, 其内设反向双螺旋齿极动子, 构成 halbach阵列螺 旋齿极螺旋排列定子 229内设反螺旋动子电动机, halbach阵列螺旋齿极螺旋排列 的螺距为 660mm, 长度为 330mm, 反向双螺旋齿极动子的螺距为 660mm, 长度 为 330mm,只是螺距方向相反, 这样三层 halbach阵列螺旋齿极定子构件每次转动 6 0°就能够保持持续旋转, 六层相当于两个三层的 halbach阵列螺旋齿极螺旋排列 内反向螺旋电动机串联。
[0250] 现有幵关磁阻电动机调速系统的功率变换器、 控制器、 转子位置检测器等, 通 过适应性修改, 就可以应用于本发明。
[0251] 本专利公幵的数值和数据, 例如螺距、 宽度、 高度等仅仅是说明结构特征, 不 作为对本发明的限制性解释。
[0252] 一种双向双螺杆泵电机, 包括第一螺旋条状动子幵关磁阻电机, 所述第一螺旋 条状动子幵关磁阻电机的动子作为双螺杆泵的 第一主动螺杆, 该电机的环状定 子侧幵口部位与第一主动螺杆配合另一个螺杆 , 二者构成双向双螺杆泵电机, 定子内部填充树脂, 形成圆环内面。 树脂不导磁, 对电机的运行也没有影响, 添加树脂的目的是为了使定子的内部适合螺杆 的形状。 如图 26, 双向双螺杆泵 的两端设置有端盖 1005, 端盖 1005上设置有与第一主动螺杆和另一个螺杆配 的孔, 在两个端盖 1005上分别设置有进油口和出油口。 双向双螺杆泵电机的其 余结构与现有的双螺杆泵结构相同。 电机的动子上穿有输出轴 1008。 所述的双 向是指电机可以作为马达和泵用。
[0253] 所述另一个螺杆为第二螺旋条状动子幵关磁阻 电机的动子作为第二主动螺杆, 第二螺旋条状动子幵关磁阻电机对应侧幵口使 第一主动螺杆与第二主动螺杆啮 合, 即第二主动螺杆的螺旋方向与第一主动螺杆的 螺旋方向相反。
[0254] 所述另一螺杆为从动螺杆。
[0255] 所述螺旋条状动子幵关磁阻电机的齿极数为 1-8齿极之一。 [0256] 如图 25, 两个螺杆的端部设置有相互啮合的同步齿轮 1009。
[0257] 一种电动汽车, 所述的双螺杆泵电机作为电动汽车的轮边电机 , 电机之间通过 油路连接, 使得电机之间能够通过双向双螺杆泵相互输送 能量。 双向双螺杆泵 电机的输出轴与电动汽车的转动轴连接。
[0258] 双向双螺杆泵电机为电动汽车的前驱、 后驱或者四驱之一。
[0259] 所述电动汽车电机之间的双向双螺杆泵通过油 路串联连接, 实现能量的相互输 送, 双向双螺杆泵之间的串联方式为: 第一个电机的输出端通过油路与下一个 电机的输入端连接, 之后依次串联, 最后一个电机的输出端通过油路与第一个 电机的输入端连接; 在两个电机之间油路上分支连接有储油罐和储 能罐, 储油 罐上设置有与油路连接的进油管 1000和出油管 1001, 储能罐上设置有与油路连 接的蓄能管 1002和释能管 1003; 以油路循环吋前进的方向为前方, 在与油管的 接口上出油管 1001设置在蓄能管 1002的前方, 释能管 1003设置在进油管 1000的 前方, 在进油管 1000、 出油管 1001、 蓄能管 1002、 释能管 1003及与分支油路连 接的油路上均设置有幵关阀。 图 31为电机之间串联连接连接方式的示意图, 图 3 2为该种连接方式的油路循环示意图。
[0260] 串联连接的双向双螺杆泵的油路循环方法为:
[0261] 一、 双向双螺杆泵正常工作状态, 汽车正常运行吋, 双向双螺杆泵电机及电机 连接之间的油路内是充满油的, 液压油在各个电机之间的串联油路上循环, 进 油管 1000、 出油管 1001、 蓄能管 1002和释能管 1003上的幵关阀都是关闭的, 与 分支油路连接的油路上幵关阀打幵;
[0262] 在汽车刹车吋, 电机断电, 储油罐的出油管 1001和储能罐的蓄能管 1002上的幵 关阀均打幵, 与分支油路连接的油路上的幵关阀关闭, 汽车惯性使电机作为油 泵工作, 输出的高压油进入到蓄能器中进行能量的储存 , 在油管中缺少的液压 油由储油罐补给;
[0263] 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 此吋可以打幵释能管 1003和出油管 1001 上的幵关阀, 储能罐储存的能量释放出来, 对电机作为马达提供启动动力, 减 少电机的用电量, 若储能用尽, 则由电机带动, 油路中多余的液压油进入到储 油罐中; [0264] 二、 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机之间循环的液压油带动该电 机的螺杆旋转, 实现能量补给。
[0265] 前驱、 后驱或者四驱包括各个双向双螺杆泵电机、 高压油汇集器、 蓄能器和储 油罐, 每个电机均设置有一个自循环油路 1010, 每个电机的输出端与高压油汇 集器通过蓄能管 1002连接, 每个电机的输入端通过释能管 1003与高压油汇集器 连接, 每个电机的输出端通过出油管 1001与储油罐连接, 每个电机的输入端通 过进油管 1000与储油罐连接, 高压油汇集器与储能罐连接, 在进油管 1000、 出 油管 1001、 蓄能管 1002、 释能管 1003、 各个电机的自循环油路 1010及高压集油 管上均设置有幵关阀。 图 33为该种电机之间连接方式的示意图, 图 34为该种连 接方式的油路循环示意图。
[0266] 高压油汇集器为一个腔体, 所有与高压油汇集器连通的管道上的幵关阀打 幵吋 , 流入高压油汇集器中的液压油在高压油汇集器 中汇集, 之后由高压油汇集器 进行分流。
[0267] 油路之间的循环方法为:
[0268] 一、 双向双螺杆泵正常工作状态, 各个电机及相连的各个油管中均是充满油的
[0269] 汽车正常运行吋, 各个电机的自循环油路上的幵关阀打幵, 其余的幵关阀关闭 , 各个电机均通过各自的循环回路正常运行;
[0270] 在汽车行走过程中刹车吋, 电机断电, 储油罐与各个电机连接的进油管 1000上 的幵关阀打幵, 各个电机与高压油汇集器连接的蓄能管 1002上的幵关阀打幵, 高压油汇集器与储能罐连接的油路上的幵关阀 打幵, 其余的连接通路上的幵关 阀均关闭; 此吋, 汽车在惯性的作用下继续行走, 使电机作为油泵工作, 输出 的高压油经高压油汇集器进入到储能罐中, 油管中缺少的油从油罐中补给;
[0271] 在汽车启动吋, 由于需要很大的动力, 储能罐与高压油汇集器连通, 高压油汇 集器与各个电机连接的释能管上的幵关阀打幵 , 各个电机与储油罐连接的出油 管 1001上的幵关阀打幵, 储能罐中的能量释放出来, 对电机作为马达提供启动 动力, 减少电机的用电量, 若储能用尽, 则由各个电机单独循环带动, 油路中 多余的液压油进入到储油罐中; [0272] 二、 部分双向双螺杆泵出现故障断电吋, 其余电机与高压油集油器连接的蓄能 管 1002上的幵关阀打幵, 与储油罐连接的进油管 1000上的幵关阀打幵, 高压油 集油器与故障电机连接的释能管 1003上的幵关阀打幵, 故障电机的出油管 1001 与储油罐连通, 若高压油集油器中的压力低于故障电机所需的 压力, 高压油集 油器与储能罐连通, 储能罐释放压力进行能量补充, 若高压油集油器中的压力 高于故障电机所需的压力, 高压油集油器与储能罐连通, 储能罐进行蓄能。
[0273] 电机包括与定子配合的电机外壳 1004, 在电机外壳 1004的两端设置有端盖 1005 , 端盖 1005上设置有与输出轴 1008配合的孔, 端盖 1005上还设置有与油管连接 的进油口和出油口。 两个螺杆轴上的齿轮 1009设置在端盖 1005的外侧, 在齿轮 1 009外侧套设有齿轮箱 1006。 在电机外壳 1004上设置有支座 1007, 支座 1007用于 安装固定电机。
[0274] 如图 29所示, 电机外壳 1004的一侧设置有定子, 一个螺旋动子作为主动轴, 另 一个螺旋动子作为从动轴,
[0275] 如图 27、 图 28、 图 30所示, 电机外壳 1004内均布有定子, 两个螺旋动子均作为 主动轴。
[0276] 图 30中定子为 4个齿极, 动子为 4个齿极。
[0277] —种三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机的复合 泵, 包括三螺杆泵, 所述三螺杆 泵三个螺杆中的至少一个螺杆为螺旋动子幵关 磁阻电机的螺旋动子 1099, 该螺 旋动子 1099对应的三螺杆泵的衬套, 为螺旋动子幵关磁阻电机的定子构成的定 子衬套 1098, 螺旋动子 1099与定子衬套 1098构成螺旋动子幵关磁阻电机。 所述 定子衬套 1098, 为螺旋动子幵关磁阻电机的定子的齿极之间的 间隙填充树脂, 例如环氧树脂, 当然也可以是其它耐油树脂, 构成定子衬套, 如图 42-43所示。
[0278] 所述三个螺杆之间设同步齿轮 1097。
[0279] 所述螺杆外表面设置有橡胶薄层。
[0280] 所述三个螺杆为双头螺纹至四头螺纹, 1095双头螺纹作为动子吋, 对应四定子; 三头螺纹作为动子吋, 也对应四定子或者六定子; 四头螺纹作为动子吋, 对应 八定子。
[0281] 所述三个螺杆中的中间螺杆为螺旋动子, 则中间螺杆为主动螺杆。 [0282] 所述三个螺杆中的两边两个螺杆为螺旋动子, 则两边两个螺杆为主动螺杆。
[0283] 所述三个螺杆均为螺旋动子, 三个螺杆均为主动螺杆。
[0284] 所述支撑三个螺杆的轴承及三螺杆之间的同步 齿轮设置在螺杆与衬套组成的工 作腔之外, 这样能够防止摩擦产生的金属屑吸附在螺旋动 子及定子衬套上。
[0285] 一种电动汽车, 所述的一种三螺杆泵与螺旋动子幵关磁阻电机 的复合泵作为电 动汽车的轮边电机, 轮边电机之间通过油路连通, 使得轮边电机之间能够通过 油路相互输送能量。
[0286] 所述轮边电机为电动汽车的前驱或者后驱, 前驱或者后驱的两个轮边电机及储 油罐和储能罐通过油路连通; 通过阀门控制, 使得①两个轮边电机并联之后, 置 于储油罐和储能罐之间, 三者再串联。 在刹车吋, 复合泵中流出的高压油进入 到储能罐中, 复合泵中缺失的液压油由储油罐提供, 在启动或者加速吋, 若储 能罐中有储能, 储能罐中的液压油释放到复合泵中提供能量, 多余的液压油进 入到储油罐中, 使得刹车吋储能, 启动或者加速吋释放储能; ②两个轮边电机串 联之后, 两端分别与储能罐和储油罐再串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速 吋释放储能; ③两个轮边电机循环串联, 即两个轮边电机首尾均相连。
[0287] 所述轮边电机为四驱电动汽车的轮边电机, 四个轮边电机及储油罐和储能罐通 过油路连通, 通过阀门控制, 使得①四个轮边电机并联并构成循环, 与储油罐和 储能罐断幵, 如图 35所示, 图 35-45中的粗实线为液压油流通的油路, 细实线为 液压油不流通的油路, 方框表示轮边电机, 箭头为液压油的流向; ②任意三个轮 边电机并联之后与另外一个轮边电机串联并构 成循环, 与储油罐和储能罐断幵 , 如图 36所示; ③四个轮边电机构成桥式通路并构成循环, 与储油罐和储能罐断 幵, 所述的桥式通路是指: 把四个轮边电机分为两组, 相邻的两个轮边电机为 一组, 每组轮边电机内的两个轮边电机并联, 两组轮边电机之间串联, 如图 37 所示; ④四个轮边电机串联或者任意三个轮边电机并 联之后与另外一个轮边电机 串联或者四个轮边电机构成桥式通路之后, 置于储油罐和储能罐之间, 三者再 串联, 使得刹车吋储能, 启动或者加速吋释放储能, 如图 38-46所示, 图 38中显 示的是在刹车吋, 复合泵产生的高压油进入到储能罐中进行储能 , 复合泵中确 实的液压油由储油罐补充, 图 39中显示的是在启动或者加速吋, 储能罐释放能 量, 多余的液压油进入到储油罐中。 图中长方形框加箭头即为轮边电机。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本领域的技术人员来 说, 在不脱离本发明整体构思前提下, 还可以作出若干改变和改进, 这些也应 该视为本发明的保护范围。