CN202918118U

CN202918118U - 一种行星电机

Info

Publication number: CN202918118U
Application number: CN 201220329410
Authority: CN
Inventors: 史炎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-07-10

Abstract

本实用新型提供了一种行星电机，主要由太阳轮、行星轮、内齿圈、转子、绕组、外定子、内定子、行星架、机壳、制动器组成，一个转子对应一个行星轮，转子的行星运动方式由行星齿轮机构实现，转子固定在行星轮上做行星运动。转子做行星运动，其运动规律由行星齿轮机构控制，转子自转带动磁场翻转，公转选择电流流向。转子数量一个或多个，每个转子对应一个行星轮。本实用新型无碳刷污染、无电火花，也没有高价格的换向控制芯片。

Description

一种行星电机

技术领域

本实用新型属于电机领域，尤其涉及一种转子做行星运动的旋转电机。

背景技术

目前所有类型的旋转电机，转子与定子同轴心，转子只绕自轴旋转。对于同步电动机，要让转子旋转，需要辅以复杂的电子控制技术，以直流电机为例，无刷或有刷电机在转动时，电机线圈的通电方向需要交替变换，才能使电机连续转动，有刷电机的换向靠换向器和电刷共同完成，无刷电机靠传感器和控制器来完成。本实用新型机械机构不只是为了换向而存在的，它不仅控制磁场翻转，而且能进行机械调速。

发明内容

有刷电机碳刷要产生污染、电火花，无刷电机的控制芯片大多依赖进口，而且对环境要求高。对于有刷电机和无刷电机涉及到的换向问题，本实用新型以转子做行星运动的方式给予解决，转子自转带动磁场翻转，公转选择电流流向。

本实用新型的转子做行星运动，即一边绕自身中心轴线旋转，一边绕定子中心轴线公转，转子的行星运动方式由行星齿轮机构实现。行星齿轮机构主要由行星轮、中心轮及行星架组成。中心轮又分为太阳轮和内齿圈，将外齿中心轮定义为太阳轮，将内齿中心轮定义为内齿圈。Z1代表太阳轮齿数, Z2代表行星轮齿数, Z3代表内齿圈齿数，各齿轮齿数满足行星齿轮机构的几何关系：Z3=2×Z2+Z1。

行星电机，主要由太阳轮、行星轮、内齿圈、转子、绕组、外定子、内定子、行星架、机壳、制动器组成。

转子固定在行星轮上并与行星轮同轴心，定子与中心轮同轴心。太阳轮、行星轮、内齿圈转速不同，可以按需选取进行机械调速。

本实用新型中，转子固定在行星轮上做行星运动，转子数量可以是一个或者多个，每个转子对应一个行星轮，转子和行星轮都通过销轴铰接在行星架上并能绕转子自身中心轴线旋转。本实用新型中的定子分内定子和外定子，二者一起使用或只用其中一个。

用原动机带动本实用新型中的行星架或者中心轮旋转，本实用新型成为发电机，将机械能转换成电能。本实用新型要实现电能转换成机械能，当电动机使用时，要具备下述条件。

1）内齿圈固定

内齿圈齿数Z3是行星轮齿数Z2的整倍数。

2）太阳轮固定，Z1≥Z2

太阳轮齿数Z1是行星轮齿数Z2的整倍数。

3）太阳轮固定，Z1﹤Z2

行星轮齿数Z2是太阳轮齿数Z1的整倍数。

4）定子极对数=转子极对数×行星齿轮每转自转次数

而具备上述条件的本实用新型逆向使用时则是直流发电机。

本实用新型无污染、无电火花，也没有高价格的换向控制芯片。

附图说明

图1为本实用新型实例1***视图。

图2为本实用新型实例1剖视图。

图3为本实用新型实例1原理图。

图4为本实用新型实例2***视图。

图5为本实用新型实例2剖视图。

图6为本实用新型实例2原理图。

具体实施方式

下面的实施方式描述了几个案例以便于读者充分理解本实用新型的内涵，但本实用新型有无穷的实施方案，故本实用新型不受下述公开的具体实施方案的限制。

（实施例1）

图1至图3为行星电机领域内电动机的一种具体实施方式，其主要由太阳轮1、行星轮2、内齿圈3、转子4、绕组5、外定子6、行星架11、机壳9、制动器7、制动器8、销轴10组成。转子4和行星轮2作为整体通过销轴10铰接在行星架11上，外定子6固定在机壳9上。

按行星齿轮传动原理，经优化设计了的太阳轮1齿数Z1=40、行星轮2齿数Z2=20、内齿圈3齿数Z3=80。绕组5通直流电，外定子6为4对极，转子4为2对极永磁体。每隔45度，绕组5走向改变一次；转子4每自转90度，磁场翻转一次。

按下制动器7时，内齿圈3固定。永磁体N极对着外定子6的绕组5电流流向纸内，见原理图3，在电磁力矩的作用下，转子4转动并带动行星轮2旋转，内齿圈3轮齿必给行星轮2轮齿一个反作用力使得行星轮2绕太阳轮1旋转，磁场随转子4边旋转边翻转，转子4自转90度，磁场完全翻转，此时永磁体S极对应的外定子6的绕组5电流流出纸外，电磁力矩方向保持不变，转子4的自转方向保持不变、公转方向保持不变，如此循环往复，电机实现连续转动，输出轴为太阳轮1、行星架11。

按下制动器8时，太阳轮1固定，输出轴为内齿圈3、行星架11。

（实施例2）

图4至图6为行星电机领域内多转子电动机的一种具体实施方式，在实施例1的基础上增加了2对转子4与行星轮2、内定子12和绕组13。外定子6和内定子12固定在机壳9上，外定子6和内定子12均为4对极，转子4为2对极永磁体。绕组5与绕组13通直流电，它们电流方向协调以保证对转子4产主的电磁力矩方向一致。多转子结构不仅增加了输出功率，也消除了起动死点。

按下制动器7时，内齿圈3固定，输出轴为太阳轮1、行星架11。

上述实施方式只是本实用新型有限的几种结构形式，事实上实施例1和实施例2亦可以作为直流发电机，在绕组5和绕组13内产生直流电，此时输出轴变成原动力输入轴。本实用新型与生俱备发电机功能，在一定条件下，本实用新型才具备电动机或直流发电机的功能。

本实用新型克服了有刷电机碳刷要产生污染、电火花的缺点，避免了无刷电机的控制芯片价格高、依赖进口的局面。本实用新型总体结构简单、环保，控制容易，涉及的机械制造和电气制造都容易实现，其绕组能通大电流而不惧烧毁芯片或产生电弧，容易开发出大功率带防暴功能的电机，适用于电动车、水利和风力发电等诸多工程领域。

总之，转子做行星运动的电机都应属于本实用新型权力要求的保护范畴。

Claims

1.一种行星电机，主要由太阳轮、行星轮、内齿圈、转子、绕组、外定子、内定子、行星架、机壳、制动器组成，一个转子对应一个行星轮，转子的行星运动方式由行星齿轮机构实现，其特征在于：转子固定在行星轮上做行星运动。