一种同轴内嵌套双电机结构的制作方法

本发明属于电机领域，具体的说是一种将两台电机通过同轴内嵌套结构而组成的双电机。

背景技术：

在许多工程场合中常常同时需要两种不同的电机，比如电励磁的发电机及其配套的励磁机；还常常同时需要两种不同的电源，比如同时需要交流和直流供电、或两种不同电压电源、或不同频率的电源供给两种不同的设备使用。

通常的两种不同的电机在安装上也可采用同轴结构，如电励磁的发电机及其配套的励磁机，传统技术上常将这两种不同的电机分别安装在轴的前后端，两台电机各自有各自的机座及端盖。这种结构成本较高，占地面积大。

而对需要两种不同的电源(交、直流或不同电压或不同频率)的设备，通常每台都需要单独配一个不同的电源。特别是当这些电源需要移动或当作备用电源使用时，每一个电源为一台发电机配一台动力机(比如柴油机、汽油机)的结构，这样，由于同时需要多套的发电机设备，不但成本高昂，占地面积大，而且运行使用也十分不方便。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供一种同轴内嵌套双电机结构(下简称为“系统”)，将两种不同类型的电机系统合二为一，即在一个电机系统的体积范围内，系统能同时安装两种不同电机；当这两种电机是发电机时，系统能提供两种不同类型的电源；特殊需要时，两台电机可以做到共用或互为备用。目的是提供一种成本较低、占地面积小、必要时可以共用及备用、而且运行使用方便的电机系统。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是一种同轴内嵌套双电机结构，如图1所示，其特征是，由A、B两台电机同轴内嵌套而成：发电机A为外转子结构，由电机A定子(3)、电机A转子(2)、飞轮(6)、风叶(7)、导风叶(12)、机座(1)、前盖(5)、转轴(13)、支撑盖(15)、紧固件(4)及轴承(14)组成；电机B为内转子结构，由同轴嵌套在电机A定子圆周内部空间的电机B定子(10)、电机B转子(11)组成，所述电机A的转子(2) 安装在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，风叶(7)、导风叶(12)设置在飞轮(6)的侧壁(6-1)上，电机B的转子(11) 设置在导风叶(12)上。

进一步地，所述的机座(1)由外圆周(1-1)、内圆周(1-2)、出风口(1-3)组成一个嵌套体，其单边的断面呈C字型，外圆周(1-1)与前盖(5)固件(4)装配成一体，内圆周(1-2)的外部安装电机A定子(3)，内圆周(1-2)的内部安装电机B定子(10)。

进一步地，所述的飞轮(6)的侧壁(6-1)为一个碟状盘结构，侧壁(6-1)向电机的方向倾斜若干角度，风叶(7)与侧壁(6-1)共为一整体，风叶(7)向进风口的延伸部分为导风叶(12)。

进一步地，所述电机A转子(2)的磁轭(2-1)与飞轮(6)的侧壁(6-1)共为一个整体。

进一步地，所述电机B转子(11)的磁轭(11-1)及电机B转子(11)的磁轭(11-1)与导风叶(12)共为一个整体。

进一步地，所述的机座(1)的内圆围(1-2)外部空间安装一个支撑盖(15)，支撑盖(15)侧面设立一个轴承室(16)，轴承(14)安装在支撑盖(15)的轴承室(16)内。

进一步地，所述的前盖(5)设立一个配合止口(5-1)，前盖(5)通过配合止口(5-1)与驱动发电机的动力机的静止部分装配成一体，前盖(5)在内侧设立一个配合止口(5-2)，前盖(5)通过配合止口(1-2)及紧固件(4)与机座(1)装配成一体。

进一步地，所述飞轮侧壁(6-1)的外侧设立一个配合止口(6-2)，飞轮(6)通过配合止口(6-2)及紧固件(9)与动力机的转动部分装配成一体。

进一步地，其特征是，在所述的机座(1)上设一个出风口(1-3)，在所述的支撑盖上设一个进风口(17)。

本发明的结构要点是：

1、将一个较大功率的电机做成外转子电机，设置在系统的圆周的外部，转子在外，定子在内，这样结构的定子的内部有一个内部空间，本发明利用这个内部空间安装另一台较小功率电机。由于较小功率的电机不占用整个系统的轴向体积，所以，大大节省了系统空间，也节省了成本；

2、由于将飞轮(6)的侧壁(6-1)设计为一个向电机的方向倾斜的碟状盘结构，再将风叶(7)、 导风叶(12)与侧壁(6-1)共为一个整体，既实现了风叶输送空气冷却的功能，又增加了系统的转动惯量，对电机为发电机用时的稳定运行十分有利，另外，将风叶(7)、磁轭(11-1)导风叶(12) 结合到飞轮(6)上的整体设计，也大大节省了空间占用及节省了成本；

3、系统设计成直接将本系统的驱动端接到动力机(发电机运行时)或负载(电动机运行时)驱动端，即利用动力机(发电机运行时)或负载 (电动机运行时)一端的支撑(支架要、轴承等) ，取消了传统系统中的前面驱动端的轴承及其支撑装置，只在后面的进风口部份设置一个后轴承及其支撑装置，在节省成本及体积的现时，还能保证系统的机械强度。

本发明的有益效果：

1、电机B内嵌套了电机A、节省了体积、重量，降低了成本；

2、增加了飞轮、及整个系统的转动惯量；

3、当用作系统发电机运行时，由于两台发电机同轴运行，可以方便实现互为备用的功能；

4、可以将一台电机作为发电机运行，另一台作为电动机运行，用较小的体积成本，实现一些特殊功能，如电源转换、变频等。

附图说明

图1为本发明的剖面图；

图2为本发明实例的立体剖面。

具体实施方式

如图2所示，本发明的同轴内嵌套双电机结构，是一台双发电机系统的结构，该系统可同时输送120kW、460Hz、380V中频交流电及70kW、960Hz、400V交流电两种电源供使用。将一个较大功率的120kW发电机为电机A，为外转子发电机，其定子内部个空间，同轴内嵌套安装了另一台较小功率70kW的发电机为电机B。

由A、B两台电机同轴内嵌套而成，发电机A为外转子结构，由电机A定子(3)、电机A转子(2)、飞轮(6)、风叶(7)、导风叶(12)、机座(1)、前盖(5)、转轴(13)、支撑盖(15)、紧固件(4)及轴承(14)组成；电机B为内转子结构，由同轴嵌套在电机A定子圆周内部空间的电机B定子(10)、发电机B转子(11)组成，120kW发电机(电机A)的转子与发电机B的转子均安装在飞轮(6)的侧壁上。

进一步地，所述的机座(1)由外圆周、内圆周、出风口(1-3)组成一个嵌套体，其单边的断面呈C字型，外圆周与前盖(5)固件(4)装配成一体，内圆周的外部安装电机A定子(3)，内圆周(1-2)的内部安装电机B定子(10)。

进一步地，所述的飞轮(6)的侧壁为一个碟状盘结构，侧壁(6-1)向电机的方向倾斜若干角度，风叶(7)与侧壁(6-1)共为一整体，风叶(7)向进风口的延伸部分为导风叶(12)。由于将飞轮(6)的侧壁(6-1)设计为一个向电机的方向倾斜的碟状盘结构，再将风叶(7)、 导风叶(12)与侧壁共为一个整体，既实现了风叶输送空气冷却的功能，又增加了飞轮惯性矩，对电机为发电机用时的稳定运行十分有利，另外，将风叶(7)、磁轭、导风叶(12) 结合到飞轮(6)上的整体设计，也大大节省了空间占用及节省了成本。

进一步地，电机A转子(2)的磁轭与飞轮(6)的侧壁共为一个整体。

进一步地，电机B转子(2)的磁轭及电机B转子(11)的磁轭与导风叶(12)共为一个整体。

进一步地，机座(1)的内圆围外部空间安装一个支撑盖(15)，支撑盖(15)侧面设立一个轴承室(16)，轴承(14)安装在支撑盖(15)的轴承室(16)内。

进一步地，所述前盖(5)设立一个配合止口，前盖(5)通过配合止口与驱动发电机的动力机的静止部分装配成一体，前盖(5)在内侧设立一个配合止口，前盖(5)通过配合止口及紧固件(4)与机座(1)装配成一体。

进一步地，在飞轮侧壁的外侧设立一个配合止口，飞轮(6)通过配合止口及紧固件(9)与动力机的转动部分装配成一体。

进一步地，在机座(1)上设一个出风口，在所述的支撑盖上设一个进风口(17)。

进一步地，电机A转子(2)的磁轭与飞轮(6)的侧壁共为一个整体。

进一步地，电机B转子(11) 、磁轭与导风叶(12)共为一个整体。

直接将本系统的驱动端接到动力机(发电机运行时)或负载(电动机运行时)驱动端，即利用动力机(发电机运行时)或负载 (电动机运行时)一端的支撑(支架要、轴承等) ，取消了传统系统中的前面驱动端的轴承及其支撑装置，只在后面的进风口部份设置一个后轴承及其支撑装置，在节省成本及体积的同时，还能保证系统的机械强度。

由于电机B内嵌套了电机A、节省了体积、重量，降低了成本，一体化的设计增加了系统的转动惯量，两台发电机同轴运行，可以方便实现互为备用的功能。