一种对转电机及破壁机的制作方法

本发明涉及电机领域，特别涉及一种对转电机及破壁机。

背景技术：

目前市场上大多数破壁机采用的电机一般只有一个输出轴，输出轴上安装有搅拌刀片，随着搅拌刀片的转速的提高，破壁机运行的噪音也随之提高。

本申请的发明人在长期的研发中发现，采用对转电机，使得安装在两个输出轴的刀片相对旋转，能够实现更好的搅拌效果同时产生较小的噪音。目前的传统对转电机通过电刷滑环带动两个转动轴朝相反方向旋转，但是电刷的噪音和磨损都较大，影响电机寿命；双转子永磁电机通过两套逆变器分别控制两套定子和转子实现反方向旋转，虽然省去电刷，但是逆变器成本较高，控制复杂，且占用空间大。

技术实现要素：

本发明提供一种对转电机及破壁机，以解决现有技术中对转电机噪音大，控制复杂的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种对转电机，所述对转电机包括：

定子，所述定子上设有外绕组和内绕组，其中所述外绕组和所述内绕组的相序相反；

逆变器，与所述外绕组和所述内绕组并联连接，以同步向所述外绕组和所述内绕组提供激励电流；

内转子，设置于所述内绕组内，用于在所述内绕组的作用下沿第一方向旋转；

外转子，设置于所述外绕组外，用于在所述外绕组的作用下沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。

其中，所述外绕组和所述内绕组分别包括三相绕组，所述外绕组中的三相绕组的相序与所述内绕组中的三相绕组的相序相反。

其中，所述外绕组和所述内绕组分别包括多组所述三相绕组，所述外绕组的各组内的所述三相绕组的相序相同，所述内绕组的各组内的所述三相绕组的相序相同。

其中，所述三相绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述内绕组中的a相绕组、b相绕组和c相绕组沿逆时针方向顺序排列，所述外绕组中的a相绕组、b相绕组和c相绕组沿顺时针方向顺序排列。

其中，所述逆变器包括第一电流输出端、第二电流输出端和第三电流输出端，其中所述外绕组和所述内绕组的a相绕组并联至所述第一电流输出端，所述外绕组和所述内绕组的b相绕组并联至所述第二电流输出端，所述外绕组和所述内绕组的c相绕组并联至所述第三电流输出端。

其中，所述内转子和所述外转子中的一者为第一鼠笼式转子，另一者为第二鼠笼式转子、永磁转子或磁阻转子。

其中，所述逆变器对所述第二鼠笼式转子、永磁转子或磁阻转子进行闭环矢量控制，而所述第一鼠笼式转子自动运行于v/f开环控制方式下。

其中，所述定子包括内定子以及套设在所述内定子外围的外定子，所述内绕组设置于所述内定子上，所述外绕组设置于外定子上；

其中，所述对转电机可包括隔磁障，所述隔磁障设置于所述外定子与所述内定子之间，用于磁性隔离所述外绕组与所述内绕组。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种破壁机，包括上述的对转电机。

其中，所述破壁机还包括第一刀片和第二刀片，所述第一刀片与所述内转子连接，所述第二刀片与所述外转子连接，以使得所述第一刀片与所述第二刀片可相对旋转。

本发明对转电机设置内外两组配套的绕组和转子，并通过一套逆变器同步控制外绕组和内绕组，能够省去电刷，降低噪音，提高电机寿命，同时由于无需两套逆变器，其成本更低，并且控制更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明对转电机一实施例的结构示意图；

图2是本发明对转电机一实施例的结构示意图；

图3是本发明对转电机另一实施例的结构示意图；

图4是本发明破壁机实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参见图1和图2，本发明对转电机10实施例包括定子100、逆变器200、内转子300和外转子400，定子100上设有外绕组110和内绕组120，其中外绕组110和内绕组120的相序相反；逆变器200与外绕组110和内绕组120并联连接，以同步向外绕组110和内绕组120提供激励电流；内转子300设置于内绕组120内，用于在内绕组120的作用下沿第一方向旋转；外转子400设置于外绕组110外，用于在外绕组110的作用下沿与第一方向相反的第二方向旋转。

本发明实施例对转电机设置内外两组配套的绕组和转子，并通过一套逆变器同步控制外绕组和内绕组，能够省去电刷，降低噪音，提高电机寿命，同时由于无需两套逆变器，其成本更低，并且控制更加简单。

其中，内转子300和外转子400中的一者为第一鼠笼式转子，另一者为第二鼠笼式转子、永磁转子或磁阻转子。逆变器200对第二鼠笼式转子、永磁转子或磁阻转子进行闭环矢量控制，而第一鼠笼式转子自动运行于v/f开环控制方式下。具体的，闭环矢量控制是分别对电机的转速和扭矩进行控制，并能够根据接收到的反馈信号，生成与不同负载匹配的输出电压。v/f开环控制是指输出电压v与运行频率f之比为定值，且其不能接收反馈信号，因此其输出电压不受负载的影响。

例如，在本实施例中，外转子400为第一鼠笼式转子，内转子300为永磁转子，永磁转子内部嵌设或表面贴附有永磁体310，逆变器200对永磁转子进行闭环矢量控制，使得第一鼠笼式转子自动运行于v/f开环控制方式下。例如，在其他实施例中，内转子300可以为第一鼠笼式转子，外转子400可以为第二鼠笼式转子，逆变器200通过对第二鼠笼式转子进行闭环矢量控制从而实现对第一鼠笼式转子的v/f开环控制。

本发明实施例通过将内转子300和外转子400中的一者设为第一鼠笼转子，能够避免双永磁转子、双磁阻转子或永磁与磁阻配合的双转子电机必须通过两套逆变器分别进行控制的弊端，从而通过一套逆变器实现对内转子300和外转子400这两个转子的控制。

外绕组110和内绕组120分别包括三相绕组，外绕组110中的三相绕组的相序与内绕组120中的三相绕组的相序相反，使得与内绕组120对应的内转子300、与外绕组110对应的外转子400能够沿相反的方向旋转。

在本实施例中，外绕组110和内绕组120分别包括多组三相绕组，外绕组110的各组内的三相绕组的相序相同，内绕组120的各组内的三相绕组的相序相同，使得与内绕组120对应的内转子300或与外绕组110对应的外转子400能够持续朝同一方向旋转。

具体的，三相绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，在本实施例中，内绕组120中的a相绕组121、b相绕组122和c相绕组123沿逆时针方向顺序排列，外绕组110中的a相绕组111、b相绕组112和c相绕组113沿顺时针方向顺序排列。在其他实施例中，内绕组120中的a相绕组121、b相绕组122和c相绕组123也可以沿顺时针方向顺序排列，同时外绕组110中的a相绕组111、b相绕组112和c相绕组113沿逆时针方向顺序排列，在此不做限制。

逆变器200包括第一电流输出端210、第二电流输出端220和第三电流输出端230，其中外绕组110和内绕组120的a相绕组并联至第一电流输出端210，外绕组110和内绕组120的b相绕组并联至第二电流输出端220，外绕组110和内绕组120的c相绕组并联至第三电流输出端230，以使得逆变器200能够分别对内绕组120的三相绕组进行精确控制，同时自动实现对外绕组110的三相绕组的控制。

在本实施例中，定子100包括内定子130以及套设在内定子130外围的外定子140，内绕组120设置于内定子130上，外绕组110设置于外定子140上，其中对转电机10还包括隔磁障500，隔磁障500设置于外定子140与内定子130之间，用于磁性隔离外绕组110与内绕组120。本发明实施例通过设置隔磁障，能够磁性隔离外绕组与内绕组，避免外绕组与内绕组之间的磁场相互干扰，从而影响对转电机的正常运行。

具体的，电源(图中未示出)通过逆变器200给外绕组110和内绕组120同时供电，内绕组120在激励电流的作用下产生第一磁场，驱动永磁转子沿第一方向旋转，例如本实施例中第一方向可以为顺时针方向，内绕组120的电压和频率逐渐升高，永磁转子的旋转速度随之逐渐升高，逆变器200通过精确控制内绕组120的输出电压、输出电流和输出频率，以精确控制永磁转子的速度或转矩，从而实现对内绕组120的闭环矢量控制；同时与内绕组120并联于逆变器200的外绕组110也接收到激励电流，产生第二磁场，由于外绕组110的相序与内绕组120的相序相反，使得第一鼠笼转子在外绕组110的驱动下沿与第一方向相反的第二方向旋转，例如本实施例中第二方向可以为逆时针方向，外绕组110的电压和频率逐渐升高，第一鼠笼转子的旋转速度随之逐渐升高；由于逆变器200实现对内绕组120的闭环矢量控制时，其输出电压与输出频率的比值为定值，因此第一鼠笼转子能够自动运行于v/f开环控制方式下。当第一鼠笼转子的负载较大时，第一鼠笼转子通过自身的控制，其运行转速会低于磁场同步转速，产生转差，从而生成和负载匹配的异步电磁转矩，避免失步风险。

参见图3，在另一具体实施例中，对转电机10包括一个整体的定子100，内绕组120设置于定子100的内圈，外绕组110设置于定子100的外圈，通过对内绕组120和外绕组110的精准控制避免内绕组120和外绕组110之间产生干扰。本实施例的控制方法相较于上述设有隔磁障的对转电机实施例虽然更加复杂，但是其结构更加简单。

参见图4，本发明破壁机实施例包括对转电机10、第一刀片610和第二刀片620，其中，对转电机10的结构参见上述对转电机10实施例，在此不再赘述，第一刀片610与内转子300连接，第二刀片620与外转子400连接，以使得第一刀片610与第二刀片620可相对旋转。

具体的，破壁机还包括底座700、第一输出轴710、第二输出轴720和杯体800，杯体800设置于底座700上，用于形成容置腔810，对转电机10设置于底座700内，第一输出轴710、第二输出轴720贯穿设置于底座700，且第二输出轴720套设于第一输出轴710，第一输出轴710分别与内转子300、第一刀片610固定连接，第二输出轴720分别与外转子400、第二刀片620固定连接，以使得第一刀片610、第二刀片620可分别随着内转子300、外转子400相对旋转，其相对转速可以达到单个刀片转速的两倍，从而可以对容置于容置腔810内的食物进行更好的加工。在其他实施例中，第一输出轴710、第二输出轴720上可以分别设置多个刀片，在此不做限制。

本发明实施例通过在破壁机内的对转电机设置内外两组配套的绕组和转子，并通过一套逆变器同步控制外绕组和内绕组，能够省去电刷，降低噪音，提高电机寿命，同时由于无需两套逆变器，其成本更低，并且控制更加简单；通过设置分别与内外转子连接的刀片，使得两个刀片的相对转速达到单个刀片转速的两倍，能够在不增加噪音的同时提高加工效率。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。