CN117318344A - 一种组合电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合电机，包括本体、转子和至少两个定子，转子包括磁环以及固定于磁环中心的转轴，磁环通过转轴转动连接于本体，至少两个定子可拆卸地安装于本体并沿磁环的环形路径布置，定子缠绕有线圈，线圈用于驱动磁环转动。本申请的定子可以根据需要及时地进行部分拆卸，有效改变电机功率，减少磁场和能量的损耗，转子以磁片的形式增大了磁场的利用效率，节约了生产成本，转子的定子的磁场的指向性强，能够充分利用产生的磁场，提高电机功率。

Description

一种组合电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种组合电机。

背景技术

电机作为成熟的电子器件广泛应用于生产生活的各个方面，传统电机包括永磁的定子和中心旋转的缠绕线圈的转子，这种电机配有电刷以随着转子转动切换电流方向，相比于传统的电机，无刷电机具有显著的优势，无论是外转子电机还是内转子电机，无刷电机不需要电刷的结构，通过外部的控制器选择性地对电磁铁进行通断控制来驱动转子，无磨损，转动过程非常线性，并且寿命更长。

然而现有的无刷电机还存在以下缺陷，在一些驱动场景中，对于电机存在大功率和小功率驱动的不同的需求，现有的电机难以根据实际需要快速便捷地拆除部分定子，有效降低电机功率并减少能量损耗，常常造成磁场和能量的浪费，电机有效功率较低，并且，目前传统磁场的普通磁铁的磁场不具备投射性，也往往造成磁场和成本的浪费。

因此需要一种组合电机来解决以上问题。

发明内容

本发明提供了一种组合电机，其主要目的是解决目前无刷电机不能针对不同的驱动需求调整定子数量，产生磁场和能量浪费，有效功率较低并且磁场不具备投射性的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本申请实施例提供一种组合电机，包括本体、转子和至少两个定子，所述转子包括磁环以及固定于所述磁环中心的转轴，所述磁环通过所述转轴转动连接于所述本体，至少两个所述定子可拆卸地安装于所述本体并沿所述磁环的环形路径布置，所述定子缠绕有线圈，所述线圈用于驱动所述磁环转动。

在一些可能的实施例下，所述本体包括上盖和下盖，所述转轴位于所述上盖和所述下盖之间、并分别垂直转动连接于所述上盖和所述下盖，所述磁环的环面平行于所述上盖和所述下盖，所述上盖的下表面和所述下盖的上表面设有上下一一对应的至少两组延伸路径指向所述转轴的滑槽，所述定子的上下两端设有滑块，至少两个所述定子可通过两端的所述滑块分别卡入上下两个对应的所述滑槽、并围绕所述磁环的外侧。

在一些可能的实施例下，所述磁环包括中心环部和间错并对称设于所述中心环部外侧的若干磁片，相邻两个所述磁片朝外一侧的磁极相反，所述线圈通过驱动所述磁片来驱动所述磁环转动。

在一些可能的实施例下，所述本体还包括侧壁组件，所述上盖和所述下盖沿边缘设有若干安装口，所述侧壁组件沿所述上盖和所述下盖边缘固定于所述安装口、并将所述转子和所述定子包裹于所述本体内部。

在一些可能的实施例下，每个所述定子包括半圆环形件和凸设于所述半圆环形件外环面的至少一个绕线机构，所述线圈缠绕于所述绕线机构，所述滑块设于所述半圆环形件的两端，所述半圆环形件安装于所述本体后，所述磁环位于所述半圆环形件的环心，所述线圈的绕线中轴线指向所述磁环。

在一些可能的实施例下，至少两个所述半圆环形件以所述转轴为中心、轴对称地沿所述磁环的环形路径布置。

在一些可能的实施例下，所述滑槽和所述滑块相接触的位置均设有触点，每个所述线圈电连接于所在的所述半圆环形件对应的所述触点，所述半圆环形件通过所述滑块卡入所述滑槽时，外部电源可通过所述触点向所述线圈供电。

在一些可能的实施例下，所述半圆环形件的数量为偶数个。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供的一种组合电机，定子可以根据需要及时地进行部分拆卸，有效改变电机功率，减少磁场和能量的损耗，转子以磁片的形式增大了磁场的利用效率，节约了生产成本，转子的定子的磁场的指向性强，能够充分利用产生的磁场，提高电机功率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一种实施例去除侧壁组件的示意图。

图2是本发明一种实施例的整体的示意图。

图3是本发明一种实施例去除上盖和侧壁组件的示意图。

图4是本发明一种实施例的转子的示意图。

图5是本发明一种实施例的定子的示意图。

图6是本发明一种实施例的上盖和下盖的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

申请人发现，针对电机技术领域，目前的无刷电机不能针对不同的驱动需求调整定子数量，产生磁场和能量浪费，有效功率较低的问题。

鉴于此，参照图1至图6，本实施例提供一种组合电机，包括本体1、转子2和至少两个定子3，转子2主要包括磁环4以及固定于磁环4中心的转轴5，磁环4可以通过转轴5转动连接于本体1，磁环4沿环形路径一圈向外的磁极是间错布置的，在磁环4环形路径一圈布置有至少两个定子3，定子3缠绕有线圈16，外部控制器实时地控制电流在不同定子3线圈16的通断来驱动磁极间错布置的转子2旋转，需要说明的是，本组合电机的定子3是可拆卸的，根据需要适时地拆卸或安装定子3，实现最大化的有效功率，节约磁场和能量。

在一些实施例下，如图1所示，本组合电机的本体1包括上盖6和下盖7，转子2的转轴5位于上盖6和下盖7之间、并分别垂直转动连接于上盖6和下盖7，转轴5的顶部凸设于上盖6之上用作驱动轴，磁环4的环面平行于上盖6和下盖7。在上盖6的下表面和下盖7的上表面均设有上下一一对应的至少两组延伸路径指向转轴5的滑槽8，在定子3的上下两端设有滑块9，定子3可以通过两端的滑块9分别卡入上下两个对应的滑槽8对转子2进行驱动，需要说明的是，定子3卡入滑槽8的深度有限，不会触碰至磁环4，多个定子3卡入滑槽8后均匀地围绕磁环4的外侧。

在一些实施例下，如图4所示，磁环4包括中心环部10，在中心环部10的最外环一圈设有若干磁片11，在本实施例下，磁片11共有24个，任意相邻的两个磁片11朝向外侧也即靠近定子3的一侧的磁极相反，线圈16在通电之后通过驱动磁片11来带动整个磁环4转动。

在一些实施例下，如图2所示，本体1还包括侧壁组件12，上盖6和下盖7沿边缘设有若干的安装口13，侧壁组件12可以沿上盖6和下盖7边缘通过螺丝固定于安装口13、并将转子2和定子3包裹于本体1内部，侧壁组件12起到隔离电机内部和外部的作用，并且在需要拆卸定子3时，可以方便快速地拆开侧壁组件12。

在一些实施例下，每个定子3包括半圆环形件14和凸设于半圆环形件14外环面的至少一个绕线机构15，如图5所示，在本实施例下，一个半圆环形件14的外侧设有6个绕线机构15，线圈16即依次缠绕于这几个绕线机构15，特别的，通过更改每个半圆环形件14的绕线机构15的数量或者每个绕线机构15线圈16的圈数均可以对电机功率进行调整。最两端的绕线机构15外端凸设出用于卡入滑槽8的滑块9，当半圆环形件14卡入滑槽8最深处之后，磁环4刚好位于半圆环形件14的环心，可以以距离定子3较近的距离实现无接触转动，此时任一半圆环形件14上的任一个绕线机构15线圈16缠绕的中轴线均指向磁环4，实现最佳的磁场利用效率。

在一些实施例下，半圆环形件14以转轴5为中心、轴对称地沿磁环4的环形路径布置，对称设置的半圆环形件14也即定子3可以使得转子2的转动稳定性更好，特别的，在拆卸定子3时，也按照对称的原则进行拆卸，避免非对称造成转动的不平顺。

在一些实施例下，在上盖6和下盖7每个滑槽8位置均设有触点，在线圈16的上下滑块9也同样设有触点与上盖6和下盖7的触点相接触，每个半圆环形件14的线圈16均电连接于该线圈16所在的半圆环形件14对应的触点，当拆卸或者安装半圆环形件14使，线圈16通过触点与外部电源接通，外部控制器即可对线圈16的通断进行控制，另外，在拆卸或安装线圈16之后，控制器按照顺时针或逆时针路径给线圈16进行通电的频率等策略可以不需要改变，电流经过没有定子3的触点时不会导通，不会造成功率浪费。

在一些实施例下，半圆环形件14的数量为偶数个，奇数个的半圆环形件14在拆卸部分定子3后不能保持中心轴对称，运转时不平顺，特别的，磁环4上的磁片11的数量也为偶数个，保证中心对称。

以上实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种组合电机，其特征在于，包括本体、转子和至少两个定子，所述转子包括磁环以及固定于所述磁环中心的转轴，所述磁环通过所述转轴转动连接于所述本体，至少两个所述定子可拆卸地安装于所述本体并沿所述磁环的环形路径布置，所述定子缠绕有线圈，所述线圈用于驱动所述磁环转动。

2.如权利要求1所述的一种组合电机，其特征在于，所述本体包括上盖和下盖，所述转轴位于所述上盖和所述下盖之间、并分别垂直转动连接于所述上盖和所述下盖，所述磁环的环面平行于所述上盖和所述下盖，所述上盖的下表面和所述下盖的上表面设有上下一一对应的至少两组延伸路径指向所述转轴的滑槽，所述定子的上下两端设有滑块，至少两个所述定子可通过两端的所述滑块分别卡入上下两个对应的所述滑槽、并围绕所述磁环的外侧。

3.如权利要求2所述的一种组合电机，其特征在于，所述磁环包括中心环部和间错并对称设于所述中心环部外侧的若干磁片，相邻两个所述磁片朝外一侧的磁极相反，所述线圈通过驱动所述磁片来驱动所述磁环转动。

4.如权利要求2所述的一种组合电机，其特征在于，所述本体还包括侧壁组件，所述上盖和所述下盖沿边缘设有若干安装口，所述侧壁组件沿所述上盖和所述下盖边缘固定于所述安装口、并将所述转子和所述定子包裹于所述本体内部。

5.如权利要求2所述的一种组合电机，其特征在于，每个所述定子包括半圆环形件和凸设于所述半圆环形件外环面的至少一个绕线机构，所述线圈缠绕于所述绕线机构，所述滑块设于所述半圆环形件的两端，所述半圆环形件安装于所述本体后，所述磁环位于所述半圆环形件的环心，每个所述绕线机构的线圈的绕线中轴线指向所述磁环。

6.如权利要求5所述的一种组合电机，其特征在于，至少两个所述半圆环形件以所述转轴为中心、轴对称地沿所述磁环的环形路径布置。

7.如权利要求5所述的一种组合电机，其特征在于，所述滑槽和所述滑块相接触的位置均设有触点，每个所述线圈电连接于所在的所述半圆环形件对应的所述触点，所述半圆环形件通过所述滑块卡入所述滑槽时，外部电源可通过所述触点向所述线圈供电。

8.如权利要求6所述的一种组合电机，其特征在于，所述半圆环形件的数量为偶数个。