CN214045200U - 行星齿轮式开关磁阻电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种行星齿轮式开关磁阻电动机包括固定于壳体上的针齿轮、与针齿轮内啮合传动的摆线轮以及一端与针齿轮的输出轴相连接，另一端与摆线轮相连接的联接轴，所述针齿轮的内齿圈上布置有针齿，摆线轮的外圈布置有摆线齿，针齿的齿两侧具有电磁铁，摆线齿为导磁齿；针齿与摆线齿的当前齿刚啮合时，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转的同时绕针齿轮中心轴公转，同时带动联接轴转动，联接轴将摆线轮的自转转化为输出轴动力。本实用新型取消转子中永磁铁的设置，降低成本，同时避免了电动机长时间工作温度升高所导致永磁铁退磁问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电动机领域，尤其涉及一种行星齿轮式开关磁阻电动机。
背景技术
现有的电机中多采用在转子上设置永磁铁，利用磁性之间的或相斥产生磁力驱动电机转动，但永磁铁的成本高，不便于电机普及；再者电机长时间工作温度升高容易导致永磁铁退磁，从而导致电机无法正常工作。
因此，亟需解决上述问题。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种成本低廉且可有效避免因长时间工作导致的升温退磁现象的行星齿轮式开关磁阻电动机。
技术方案：为实现以上目的，本实用新型公开了一种行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：包括固定于壳体上的针齿轮、与针齿轮内啮合传动的摆线轮以及一端与针齿轮的输出轴相连接，另一端与摆线轮相连接的联接轴，所述针齿轮的内齿圈上布置有针齿，摆线轮的外圈布置有摆线齿，针齿的齿两侧具有电磁铁，摆线齿为导磁齿；针齿与摆线齿的当前齿刚啮合时，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转的同时绕针齿轮中心轴公转，同时带动联接轴转动，联接轴将摆线轮的自转转化为输出轴动力。
其中，所述针齿轮包括针齿机械层和与针齿机械层轴向固连的针齿磁体层，所述摆线轮包括摆线机械层和与摆线机械层轴向固连的摆线磁体层，其中针齿机械层与摆线机械层相啮合，针齿磁体层与摆线磁体层之间隔有间隙。
进一步，所述摆线磁体层为由导磁件叠加挤压而成的导磁结构，并形成导磁齿。
优选的，所述导磁件为硅钢片。
再者，所述电磁铁上连接有用于控制电磁铁的通断电的控制器，该控制器与用于采集摆线轮转动角度的角度传感器相连接，控制器根据角度传感器采集的角度信息控制电磁铁的通断电。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：首先本实用新型的定子采用针齿轮，转子采用与针齿轮内啮合传动的摆线轮，传动件为联接轴，在针齿轮上设置电磁铁，摆线齿设为导磁齿，针齿与摆线齿的当前齿刚啮合时，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转的同时绕针齿轮中心轴公转，同时带动联接轴转动，联接轴将摆线轮的自转转化为输出轴动力；本实用新型的工作原理遵循磁阻最小原理——磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，随磁场扭曲会产生切向拉力，促使电动机转动；取消转子中永磁铁的设置，降低成本，同时避免了电动机长时间工作温度升高所导致永磁铁退磁问题；最后本实用新型的电机功率密度高，同等条件下可以大大减轻电机自身重量，使其运用到汽车减震领域。
附图说明
图1为本实用新型中针齿轮和摆线轮的结构示意图；
图2-图4为本实用新型中针齿轮和摆线轮的运动状态示意图。
图5为本实用新型中针齿轮和摆线轮的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1所示，行星齿轮式开关磁阻电动机包括定子和转子，定子为固定于壳体上的针齿轮1，转子为与针齿轮1内啮合传动的摆线轮2，联接轴3的一端与针齿轮1的输出轴相连接，另一端与摆线轮2相连接。针齿轮1上的内齿圈上布置有针齿101，摆线轮2的外圈布置有摆线齿201，针齿101可与摆线齿201内啮合传动。针齿轮1的中心轴上同轴设有输出轴4，联接轴3两端均布有花键，右端花键与摆线轮2内孔花键联接，左端花键与输出轴4内孔花键联接，如图5所示。
本实用新型的针齿101的齿两侧具有电磁铁，摆线齿为导磁齿，本实用新型中针齿与摆线齿的当前齿刚啮合时，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转的同时绕针齿轮中心轴公转，同时带动联接轴转动，联接轴将摆线轮的自转转化为输出轴动力。
本实用新型中针齿轮1包括针齿机械层和与针齿机械层轴向固连的针齿磁体层，即针齿轮1的针齿圈为机械层结构，针齿101为针齿磁体层。摆线轮2包括摆线机械层和与摆线机械层轴向固连的摆线磁体层，即摆线齿圈为机械层结构，摆线齿201为摆线磁体层。针齿圈与摆线齿圈相啮合从而达到径向固定，针齿101和摆线齿201近似啮合，中间隔有气隙，啮合时磁体相互产生磁力驱动摆线轮转动。针齿101的磁体层结构可为空心结构的齿，该空心结构的齿两侧内部填充有电磁铁；或者是实心结构的齿，该实心结构的齿两侧固连接有电磁铁。摆线齿201的磁体层结构为由导磁件叠加挤压而成的导磁结构，并形成导磁齿，其中导磁件可选用硅钢片。
本实用新型针齿101的齿两侧具有电磁铁可通断电控制通磁状态，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转。电磁铁上连接有用于控制电磁铁通断电的控制器，该控制器与用于采集摆线轮的转动角度的角度传感器相连接，控制器根据角度传感器采集的角度信息控制电磁铁的通断电。
如图2所示，当摆线齿201的当前齿C刚转动到针齿101的当前齿A和当前齿B之间时，角度传感器将采集到摆线齿201的当前齿的转动角度信息传输至控制器，控制器将针齿101的当前齿A和当前齿B的齿侧电磁铁(图示阴影部)通电，因摆线齿201的当前齿C与针齿101的当前齿A和当前齿B完全啮合时磁阻最小，故摆线齿201的当前齿C会朝磁阻最小方向即顺时针方向自转，从而转到图3位置，进一步转到图4位置，直至摆线齿201的当前齿C与针齿101的当前齿A和当前齿B完全啮合使磁阻最小，从而驱动摆线轮2持续自转的同时绕针齿轮1中心轴公转，同时带动联接轴3转动，联接轴3将摆线轮2的自转转化为输出轴4动力；此时将针齿101的当前齿A和当前齿B的齿侧电磁铁(图示阴影部)断电，由于任一时刻对于行星齿轮式开关磁阻电动机，都有当前齿处于图2到图4的工作过程，可保障行星齿轮式开关磁阻电机能够持续转动；本实用新型的工作原理遵循磁阻最小原理——磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，随磁场扭曲会产生切向拉力，促使电动机转动。
除了摆线轮和针齿轮的具体结构和转动原理，本实用新型的行星齿轮式开关磁阻电动机与现有摆线液压马达的其余结构、原理相类似。
Claims (5)
1.一种行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：包括固定于壳体上的针齿轮、与针齿轮内啮合传动的摆线轮以及一端与针齿轮的输出轴相连接，另一端与摆线轮相连接的联接轴，所述针齿轮的内齿圈上布置有针齿，摆线轮的外圈布置有摆线齿，针齿的齿两侧具有电磁铁，摆线齿为导磁齿；针齿与摆线齿的当前齿刚啮合时，通过给对应针齿侧的电磁铁通电使摆线齿的当前齿朝磁阻最小方向转动直至针齿与摆线齿的当前齿完全啮合，从而驱动摆线轮持续自转的同时绕针齿轮中心轴公转，同时带动联接轴转动，联接轴将摆线轮的自转转化为输出轴动力。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：所述针齿轮包括针齿机械层和与针齿机械层轴向固连的针齿磁体层，所述摆线轮包括摆线机械层和与摆线机械层轴向固连的摆线磁体层，其中针齿机械层与摆线机械层相啮合，针齿磁体层与摆线磁体层之间隔有间隙。
3.根据权利要求2所述的行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：所述摆线磁体层为由导磁件叠加挤压而成的导磁结构，并形成导磁齿。
4.根据权利要求3所述的行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：所述导磁件为硅钢片。
5.根据权利要求1所述的行星齿轮式开关磁阻电动机，其特征在于：所述电磁铁上连接有用于控制电磁铁的通断电的控制器，该控制器与用于采集摆线轮转动角度的角度传感器相连接，控制器根据角度传感器采集的角度信息控制电磁铁的通断电。
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| CN202023178592.6U CN214045200U (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 行星齿轮式开关磁阻电动机 |
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| CN202023178592.6U CN214045200U (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 行星齿轮式开关磁阻电动机 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN214045200U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116613951A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 佳沃德（佛山）科技有限公司 | 一种分段定子永磁辅助摆线磁阻电机及其控制方法 |
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2020
- 2020-12-25 CN CN202023178592.6U patent/CN214045200U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116613951A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 佳沃德（佛山）科技有限公司 | 一种分段定子永磁辅助摆线磁阻电机及其控制方法 |
| CN116613951B (zh) * | 2023-07-17 | 2024-01-16 | 佳沃德（佛山）科技有限公司 | 一种分段定子永磁辅助摆线磁阻电机及其控制方法 |
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