一种同时驱动多个转子轴系的电机的制作方法

1.本发明涉及电机领域，尤其涉及一种同时驱动多个转子轴系的电机。


背景技术：

2.电机，俗称马达，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
3.中国实用新型专利申请（公开号cn2842847，公开日：20061129）公开了大功率永磁电机，包括转轴、转子、定子，在所述转子的轴向表面外贴有瓦形磁钢；在所述的转子内设置若干沿轴向打通的通孔，该通孔沿转子的径向均匀排列，在该通孔内铸造填充导热性良好的金属导条，然后将该金属导条与转子的两端环铸成一个整体，该转子端环与导条为同一种金属制成，因此，所述的金属导条和转子端环构成一个导热鼠笼；同时，在转子的瓦形磁钢外表面采用隔磁不锈钢丝加予应力密绕，然后再涂附防止氧化的环氧树脂。本大功率永磁电机的散热效果更为均匀迅速，有效地降低了永磁电机的温升，突破了永磁电机容量难以提高的难点，经试验，永磁电机的功率最大可以达到120kw。还提高了电机工作的可靠性和安全性，令电机寿命大为延长。
4.现有技术存在以下不足：传统电机的转子无论内转子还是外转子只能做到一个定子绕组驱动一个转子，当电机需要有多个输出端时需要有多个定子绕组驱动多个转子；从而增加了电机的定子绕组的数量，增加了电机的成本。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：针对上述问题，提出在定子轴上固定设置有定子绕组，在定子绕组外侧圆周方向设置有多个转子轴系，定子绕组通过驱动转子磁钢同时驱动多个转子轴；从而实现一个定子轴系同时驱动多个转子轴系，进而减少了电机的定子绕组的数量，降低了电机成本的一种同时驱动多个转子轴系的电机。
6.为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：作为优选，一种同时驱动多个转子轴系的电机，该电机包括电机筒、前轴承座、后轴承座、定子轴系和多个转子轴系；前轴承座和后轴承座分别固定在电机筒两端，多个转子轴系沿着圆周方向分布在定子轴系外侧；定子轴系包括定子轴和定子绕组，定子轴两端分别固定在前轴承座和后轴承座上，定子绕组固定套设在定子轴上；转子轴系包括转子轴、转子轴承和转子磁钢，多个转子轴承分别套设在转子轴两端并且分别位于前轴承座和后轴承座的相应轴承孔内；转子磁钢固定设置在转子轴上，并且多个转子轴系中转子轴的转子磁钢的位置分别与定子绕组磁力驱动部位相对应。
7.作为优选，定子绕组包括定子铁芯和定子线圈，定子铁芯固定套设在定子轴上，定子线圈以星形连接缠绕在定子铁芯上。
8.作为优选，转子轴系还包括碳纤维护套，碳纤维护套固定套设在转子磁钢外壁。
9.作为优选，转子轴设置有轴向的第一通道和径向贯穿的第二通道，电机筒设置有
径向贯穿的第三通道；第一通道、第二通道、转子轴系与电机筒内壁之间的缝隙和第三通道依次相连通形成第一散热通道；第一通道、第二通道、定子轴系和转子轴系之间的缝隙和第三通道依次相连通形成第二散热通道。
10.作为优选，前轴承座外侧面设置有内凹的第一水冷通道，定子轴设置有轴向贯穿的第二水冷通道；第一水冷通道一端与进水装置相连通，第一水冷通道另一端与第二水冷通道一端相连通，第二水冷通道另一端与排水装置相连通；前轴承座外侧面还设置有水冷压板，水冷压板内侧面与前轴承座外侧面相贴合，水冷压板用于将第一水冷通道压紧密封。
11.作为优选，第一水冷通道包括弯折冷却部和连接冷却部，多个弯折冷却部分别沿着圆周方向围绕在前轴承座的多个轴承孔外围，多个连接冷却部将相邻两个弯折冷却部相连接。
12.作为优选，前轴承座外侧面与水冷压板内侧面之间设置有o型密封圈，o型密封圈用于防止第一水冷通道内的冷却液泄漏。
13.作为优选，后轴承座外侧面设置有多个散热筋，散热筋用于对后轴承座部位进行散热。
14.作为优选，多个散热筋沿着后轴承座中心为圆周形状分布。
15.本发明采用上述技术方案的一种同时驱动多个转子轴系的电机的优点是：工作时，定子绕组通电后同时驱动位于定子轴系圆周方向外侧的多个转子轴系的转子磁钢，进而带动多个转子轴系的转子轴在相应转子轴系的转子轴承的支撑下同时转动完成工作过程。而此种方式中，只需要一个定子轴系通过定子绕组对多个转子轴系产生相应的驱动磁场就可以同时驱动多个转子轴系转动，进而减少了电机的定子绕组的数量，降低了电机的成本。同时，此种驱动方式使得单台电机就有了多个输出轴端，可以驱动多个负载，可用于多级离心压缩机、多级离心膨胀机等工况。而且，每个转子轴系与内转子电机的轴系结构相似，因此也可以达到很高的转速；多个转子轴系分摊了原本一个转子轴系对转子轴承的载荷，因此可以大大提高轴承使用寿命。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图。
17.图2为本发明a
‑
a剖面的结构示意图。
18.图3为定子轴系的结构示意图。
19.图4为定子轴系在d
‑
d剖面的结构示意图。
20.图5为转子轴系的结构示意图。
21.图6为转子轴系在b
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b剖面的结构示意图。
22.图7为第一散热通道和第二散热通道的结构示意图。
23.图8为水冷通道的结构示意图。
24.图9、图10为前轴承座的结构示意图。
25.图11、图12为后轴承座的结构示意图。
26.图13为电机筒的结构示意图。
27.图14为电机筒c
‑
c剖面的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
29.实施例1如图1、图2所示的一种同时驱动多个转子轴系的电机，该电机包括电机筒1、前轴承座2、后轴承座3、定子轴系4和多个转子轴系5；前轴承座2和后轴承座3分别固定在电机筒1两端，多个转子轴系5沿着圆周方向分布在定子轴系4外侧；定子轴系4包括定子轴41和定子绕组42，定子轴41两端分别固定在前轴承座2和后轴承座3上，定子绕组42固定套设在定子轴41上；转子轴系5包括转子轴51、转子轴承52和转子磁钢53，多个转子轴承52分别套设在转子轴51两端并且分别位于前轴承座2和后轴承座3的相应轴承孔内；转子磁钢53固定设置在转子轴51上，并且多个转子轴系5中转子轴51的转子磁钢53的位置分别与定子绕组42磁力驱动部位相对应。工作时，定子绕组42通电后同时驱动位于定子轴系4圆周方向外侧的多个转子轴系5的转子磁钢53，进而带动多个转子轴系5的转子轴51在相应转子轴系5的转子轴承52的支撑下同时转动完成工作过程。而此种方式中，只需要一个定子轴系4通过定子绕组42对多个转子轴系5产生相应的驱动磁场就可以同时驱动多个转子轴系5转动，进而减少了电机的定子绕组42的数量，降低了电机的成本。同时，此种驱动方式使得单台电机就有了多个输出轴端，可以驱动多个负载，可用于多级离心压缩机、多级离心膨胀机等工况。而且，每个转子轴系5与内转子电机的轴系结构相似，因此也可以达到很高的转速；多个转子轴系5分摊了原本一个转子轴系5对转子轴承52的载荷，因此可以大大提高轴承使用寿命。
30.如图2
‑
4所示，定子绕组42包括定子铁芯43和定子线圈44，定子铁芯43固定套设在定子轴41上，定子线圈44以星形连接缠绕在定子铁芯43上。
31.如图5、图6所示，转子轴系5还包括碳纤维护套54，碳纤维护套54固定套设在转子磁钢53外壁从而防止转子磁钢53受到损坏。
32.如图7所示，转子轴51设置有轴向的第一通道61和径向贯穿的第二通道62，电机筒1设置有径向贯穿的第三通道63；第一通道61、第二通道62、转子轴系5与电机筒1内壁之间的缝隙和第三通道63依次相连通形成第一散热通道；第一通道61、第二通道62、定子轴系4和转子轴系5之间的缝隙和第三通道63依次相连通形成第二散热通道。
33.如图8所示，前轴承座2外侧面设置有内凹的第一水冷通道21，定子轴41设置有轴向贯穿的第二水冷通道45；第一水冷通道21一端与进水装置相连通，第一水冷通道21另一端与第二水冷通道45一端相连通，第二水冷通道45另一端与排水装置相连通；前轴承座2外侧面还设置有水冷压板22，水冷压板22内侧面与前轴承座2外侧面相贴合，水冷压板22用于将第一水冷通道21压紧密封。第一水冷通道21和第二水冷通道45主要用于冷却定子轴系4，冷却水通过入水管接头进入前轴承座2上的第一水冷通道21，沿着第一水冷通道21冷却前轴承座2上的转子轴承52；由于此端连接有负载，工作温度会较高，通过水冷会大大降低前轴承座2上的转子轴承52的工作温度，保证转子轴承52寿命。冷却水离开第一水冷通道21后进入定子轴41上的第二水冷通道45，带走定子绕组42的热量后从出水口管接头流出电机。
34.如图9、图10所示，第一水冷通道21包括弯折冷却部23和连接冷却部24，多个弯折冷却部23分别沿着圆周方向围绕在前轴承座2的多个轴承孔外围从而实现对转子轴承52部位的冷却散热，多个连接冷却部24将相邻两个弯折冷却部23相连接。
35.前轴承座2外侧面与水冷压板22内侧面之间设置有o型密封圈25，o型密封圈25用
于防止第一水冷通道21内的冷却液泄漏。
36.如图11、图12所示，后轴承座3外侧面设置有多个散热筋31，散热筋31用于对后轴承座3部位进行散热。多个散热筋31沿着后轴承座3中心为圆周形状分布。