专利名称：串联式级联电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及串联式级联电机，属于电机领域。
背景技术：
传统电机设计和制造一是电机生产厂家根据国家相关系列化电机标准或者企业自身研究得出的系列化标准生产出不同规格的电机产品，用户根据自己的性能需要选择相应的电机产品；二是用户将电机的性能需求和结构安装等技术条件反馈给电机生产厂家， 定制符合要求的电机产品。随着电机品种的逐渐增多，比如，电动汽车用驱动电机，由于车型种类繁多，对电机的功率等级要求、转速范围要求、安装结构要求等各不相同，这就需要电机生产厂家对不同需要分别开发出相应的产品，造成研究开发成本高昂，研发周期较长，限制了行业的快速发展。而用户在研发的过程中，选择使用不便，每改变一个研究方案，可能就要改变电机，同时也就会改变一次所有的尺寸。同时，随着电机用户对电机性能需求的提升，对电机的可靠性要求也在不断增加。 用户希望电机具有较高的可靠性和较强的容错能力，以使电机在发生故障时，还能继续工作，不会造成大的损失或者安全事故。目前，通常的做法是，在电机设计的时候，根据要求增加一些容错单元或冗余单元，以满足其高可靠性的要求，这种方法在一定程度上满足了要求，但其缺点是增加了电机的体积和成本，降低了电机功率密度等。
发明内容
本发明目的是为了解决针对不同需求开发多种电机致使电机厂家的研究成本高、 研发时间长的问题，并且为了使用户选型使用方便、维修方便，维修成本低。提供了串联式级联电机。本发明所述串联式级联电机，包括η个主轴、η个转子、η个定子、η个壳体、1个前端盖和η个后端盖，主轴的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔，η个主轴前后依次连接形成串联式级联电机的轴，每个主轴外表面固定设置一个转子，壳体为圆筒形，每个壳体的内壁设置一个定子，对应位置的转子和定子之间有气隙， 位于串联式级联电机的轴的动力输出端的壳体的前端设置有前端盖，位于所述串联式级联电机的轴另一端的机壳的后端设置有一个后端盖，前端盖与主轴之间轴承连接，相邻两个壳体之间都设置一个后端盖，且每个后端盖与对应的主轴之间轴承连接，η为大于2的自然数。所述串联式级联电机也可以单独使用，在独立使用时，其包括主轴、转子、定子、壳体、前端盖和后端盖，主轴外表面固定设置转子，壳体为圆筒形，壳体的内壁设置定子，转子和定子之间有气隙，壳体的左右两个端面分别设置前端盖和后端盖，前端盖设置在主轴的轴伸侧，且前端盖与主轴之间轴承连接，后端盖设置在主轴的后端，且后端盖与主轴之间轴承连接，主轴的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔。本发明的优点1、降低电机生产厂家研发成本，缩短研发时间；2、用户选型使用方便、成本低，可以根据功率等级选择电机的数量，当功率需求变化时可以增加或减少电机的数量；3、电机具有高容错性、高可靠性，当级联中的一个电机发生故障时，串联式级联电机仍能工作；4、维修方便，维修成本低，当其中一个电机模块出现故障时，只需单独更换即可；5、运行效率高，当需要低速大力矩或者超高速运行时，串联式级联电机系统可以根据需要控制部分电机模块工作，并根据负载情况，优化出最佳方案，使每个电机根据需要而工作在不同的功率下，确保系统的效率最高。
图1为实施方式一所述分段式级联电机的结构示意图；图2为实施方式三所述分段式级联电机的结构示意图；图3是图2所述电机在轴承上加装位置传感器的结构示意图；图4是图2所述电机在轴承末端加装位置传感器的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，实施方式串联式级联电机，它包括1个前端盖5、η个主轴1、η个转子2、η个定子3、η个壳体4和η个后端盖6，主轴1的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴1的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔，η个主轴1前后依次连接形成串联式级联电机的轴，每个主轴1外表面固定设置一个转子2，壳体4为圆筒形，每个壳体4的内壁设置一个定子3，对应位置的转子2和定子3之间有气隙，位于串联式级联电机的轴的动力输出端的壳体4的前端设置有前端盖 5，位于所述串联式级联电机的轴另一端的机壳4的后端设置有一个后端盖6，前端盖5与主轴1之间轴承连接，相邻两个壳体4之间都设置一个后端盖6，且每个后端盖6与对应的主轴1之间轴承连接，η为大于2的自然数。前端盖5具有和壳体4本配合的止口，前端盖5与壳体4之间通过止口紧密配合， 后端盖6具有和壳体4配合的双向止口，后端盖6与壳体4之间通过双向止口紧密配合。串联式级联电机，采用特殊机壳、端盖和轴，使其能方便地串联在一起工作。机壳 4和前端盖5、后端盖6通过止口相互配合，并在外部相固定；后端盖6两侧具有相同的止口，使其能与后一级的电机机壳相配合；主轴1的后端开有和轴伸相配合的孔，以使后一级电机的轴伸可以通过花键、平键或其它连接方式与前一级主轴1的末端固定连接。串联式级联电机单独工作时，可以采用无位置传感器的方式和控制器连接运行， 也可以在轴后端或轴上安装位置传感器和控制器连接运行。当一台串联式级联电机功率不能满足要求而需要多台时，可以将串联式级联电机像电池一样串联起来工作，将需要串联的串联式级联电机模块前端盖5去掉，机壳4和主轴1的轴伸直接和前一级电机的后端盖6 和主轴1的后端相连，由于串联式级联电机特殊的机壳、端盖和轴设计，能保证相级联的电机运行要求。以此类推，可以根据需要的数量，依次将电机模块相连。相级联的电机模块轴相互连接在一起，功率输出为它们的功率之和，通过一端串联式级联电机轴向外传递。级联的串联式级联电机具有高容错性、高可靠性，当级联中的一个电机发生故障时，串联式级联电机仍能工作，保证了系统的安全性；维修方便，维修更换成本低，当需要维修更换其中一个电机时，只需要将坏的模块替换即可；结构紧凑，体积小重量轻；采用共同轴，结构坚固，可节省位置传感器数量，降低成本，提高控制效果；运行效率高，当电机需要低速大力矩或者超高速运行时，串联式级联电机系统可以根据需要控制单个电机工作或其中几个电机工作，并且根据实际情况，优化出最佳方案，使每个电机根据需要而工作在不同的功率下，确保系统的效率最高。
具体实施方式
二 下面结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，它还包括位置传感器7，位置传感器7设置在主轴1后端的轴承上或轴承末端。
具体实施方式
三下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述串联式级联电机是实施方式一的一种特殊情况，即η = 1时的情况，它包括主轴1、转子2、定子3、壳体4、 前端盖5和后端盖6,主轴1外表面固定设置转子2，壳体4为圆筒形，壳体4的内壁设置定子3，转子2 和定子3之间有气隙，壳体4的左右两个端面分别设置前端盖5和后端盖6，前端盖5设置在主轴1的轴伸侧，且前端盖5与主轴1之间轴承连接，后端盖6设置在主轴1的后端，且后端盖6与主轴1之间轴承连接，主轴1的轴伸为外花键结构或者平键结构，图中用1-1表示，主轴1的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔，图中用1-2表示。前端盖5具有和壳体4本配合的止口，前端盖5与壳体4之间通过止口紧密配合， 后端盖6具有和壳体4配合的双向止口，后端盖6与壳体4之间通过双向止口紧密配合。
具体实施方式
四下面结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，它还包括位置传感器7，位置传感器7设置在主轴1后端的轴承上或轴承末端。
权利要求
1.串联式级联电机，其特征在于，它包括η个主轴(1)、η个转子O)、η个定子(3)、η 个壳体⑷、1个前端盖(5)和η个后端盖(6)，主轴(1)的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴(1)的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔，η个主轴(1)前后依次连接形成串联式级联电机的轴，每个主轴(1)外表面固定设置一个转子O)，壳体(4)为圆筒形，每个壳体(4)的内壁设置一个定子(3)，对应位置的转子( 和定子C3)之间有气隙，位于串联式级联电机的轴的动力输出端的壳体(4) 的前端设置有前端盖(5)，位于所述串联式级联电机的轴另一端的机壳4的后端设置有一个后端盖(6)，前端盖(5)与主轴⑴之间轴承连接，相邻两个壳体⑷之间都设置一个后端盖(6)，且每个后端盖(6)与对应的主轴(1)之间轴承连接，η为大于2的自然数。
2.根据权利要求1所述的串联式级联电机，其特征在于，它还包括位置传感器(7)，位置传感器(7)设置在串联式级联电机的轴另一端的主轴(1)后端的轴承上或轴承末端。
3.根据权利要求1所述的串联式级联电机，其特征在于，前端盖( 具有和壳体(4)本配合的止口，前端盖( 与壳体(4)之间通过止口紧密配合，后端盖(6)具有和壳体(4)配合的双向止口，后端盖(6)与壳体(4)之间通过双向止口紧密配合。
4.串联式级联电机，其特征在于，它包括主轴(1)、转子O)、定子(3)、壳体0)、前端盖(5)和后端盖(6)，主轴(1)外表面固定设置转子O)，壳体(4)为圆筒形，壳体(4)的内壁设置定子(3)， 转子( 和定子C3)之间有气隙，壳体的左右两个端面分别设置前端盖( 和后端盖(6)，前端盖(5)设置在主轴⑴的轴伸侧，且前端盖(5)与主轴⑴之间轴承连接，后端盖 (6)设置在主轴(1)的后端，且后端盖(6)与主轴(1)之间轴承连接，主轴(1)的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴(1)的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔。
5.根据权利要求4所述的串联式级联电机，其特征在于，前端盖( 具有和壳体(4)本配合的止口，前端盖( 与壳体(4)之间通过止口紧密配合，后端盖(6)具有和壳体(4)配合的双向止口，后端盖(6)与壳体(4)之间通过双向止口紧密配合。
6.根据权利要求4所述的串联式级联电机，其特征在于，它还包括位置传感器(7)，位置传感器(7)设置在主轴(1)后端的轴承上或轴承末端。
全文摘要
串联式级联电机，属于电机领域，本发明为解决针对不同需求开发多种电机致使电机厂家的研究成本高、研发时间长的问题。本发明所述串联式级联电机中，所有的主轴的轴伸为外花键结构或者平键结构，主轴的后端具有和轴伸配合的内花键孔或平键孔，n个主轴前后依次连接形成串联式级联电机的轴，每个主轴外表面固定设置一个转子，壳体为圆筒形，每个壳体的内壁设置一个定子，对应位置的转子和定子之间有气隙，位于串联式级联电机的轴的动力输出端的壳体的前端设置有前端盖，位于所述串联式级联电机的轴另一端的机壳的后端设置有一个后端盖，前端盖与主轴之间轴承连接，相邻两个壳体之间都设置一个后端盖，且每个后端盖与对应的主轴之间轴承连接。
文档编号H02K11/00GK102158024SQ201110077550
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者崔淑梅, 韩守亮 申请人:哈尔滨工业大学