本发明涉及直流无刷电机领域,特别涉及内外双转子双转向永磁直流无刷电机。
背景技术:
1、目前,无人机电机大多采用直流无刷电机。直流无刷电机有两种结构,一种是定子绕组在外,永磁转子在定子的内孔中转动,另一种定子绕组在内,永磁转子在定子的外圆绕定子旋转。
2、电机无论采用内转子还是外转子电机,都是由一组定子绕组和一组永磁转子构成,通过控制器控制定子绕组依次导通的顺序产生旋转磁场,牵引永磁转子按照定子绕组导通顺序的方向旋转。通过改变定子绕组导通顺序的方向达到改变转子运转的方向。这种电机驱动螺旋桨的运动过程中,转子的转动惯量以及空气对螺旋桨的阻力都会反向作用于定子并传递到无人机机体,现有技术中这种反向作用力无法平衡,从而也就使得无人机的使用不够稳定。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供内外双转子双转向永磁直流无刷电机,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:内外双转子双转向永磁直流无刷电机,包括外转子环,所述外转子环的内部套设有定子环,所述定子环的内部套设有内转子环,所述内转子环的中部穿插安装有中心转轴,且所述中心转轴与内转子环之间的配合方式为过盈配合,所述外转子环和内转子环均以中心转轴为轴心旋转,所述中心转轴的一端穿插安装有第一浆夹和第二浆夹,且所述第一浆夹与第二浆夹呈上下设置,所述第一浆夹的外部安装有多个第一桨叶,所述第二浆夹的外部安装有多个第二桨叶。
3、优选的,所述外转子环的内部固定嵌设有多个外转子永磁铁,且所述外转子永磁铁呈环形阵列分布,且所述外转子永磁铁的极性呈交替排列。
4、优选的,所述外转子环的顶部安装有至少一个第一轴承,所述外转子环通过第一轴承与中心转轴转动连接,所述外转子环的顶部开设有多个安装孔。
5、优选的,所述定子环的外侧部设置有多个定子铁芯,多个所述定子铁芯呈环形阵列设置,所述定子铁芯的外部缠绕有定子绕组,且相邻所述定子铁芯上定子绕组的缠绕方向相反交替排列。
6、优选的,所述定子环的内侧部开设有多个凹槽,且多个所述凹槽呈等距设置,所述凹槽上缠绕有短路环,所述定子环内侧部的相邻两个凹槽之间形成多个极突,所述极突的数量于定子铁芯的数量相对应。
7、优选的,所述中心转轴的另一端设置有定子底座,所述外转子环的内部设置有定子压盖,所述定子环设置于定子底座与定子压盖之间。
8、优选的,所述定子底座的内部设置有第二轴承,所述定子底座通过第二轴承与中心转轴转动连接,所述定子压盖的内部设置有第三轴承,所述定子压盖通过第三轴承与中心转轴转动连接,所述定子底座与定子压盖之间呈垂直穿插安装有紧固螺钉,所述紧固螺钉用于紧固定子底座与定子压盖之间的相对位置。
9、优选的,所述定子底座朝向定子环的方向安装有底座外定子支撑套,所述底座外定子支撑套用于对定子底座与定子环之间的相对位置进行定位支撑,所述定子压盖朝向定子环的方向安装有压盖外定子支撑套,所述压盖外定子支撑套用于对定子压盖与定子环之间的相对位置进行定位支撑。
10、优选的,所述内转子环的外侧部安装有多个内转子永磁铁,多个所述内转子永磁铁呈环形阵列设置且极性交替排列。
11、优选的,所述定子环极数大于内转子环极数,且所述定子环级数小于外转子环极数。
12、本发明的技术效果和优点:
13、(1)本发明利用外转子环和内转子环相配合的设置方式,在定子绕组通电运行时,外转子环与内转子环的运转方向相反,从而便可使得第一桨叶和第二桨叶具有不同的旋转方向,一个正传,一个反转使作用力相互抵消,平衡了这种反向作用力,提高了该电机的平衡性,达到稳定无人机的目的,因为该电机同时驱动正反两种桨叶旋转,提高了桨叶的提升力;
14、(2)本发明利用外转子环和第一轴承相配合的设置方式,通过两个第一轴承的设置,使得外转子环在中心转轴外部的旋转更加稳定,从而当中心转轴与外转子环的旋转方向不同时,外转子环与中心转轴也能各自稳定转动;
15、(3)本发明利用外转子环和安装孔相配合的设置方式,通过安装孔的开设,便于通过外界紧固件的插接,从而便于对外转子环与第一浆夹之间的相对位置进行固定安装,使得外转子环的旋转可以同步带动第一浆夹和第一桨叶的旋转。
1.内外双转子双转向永磁直流无刷电机,包括外转子环(1),其特征在于,所述外转子环(1)的内部套设有定子环(2),所述定子环(2)的内部套设有内转子环(3),所述内转子环(3)的中部穿插安装有中心转轴(4),且所述中心转轴(4)与内转子环(3)之间的配合方式为过盈配合,所述外转子环(1)和内转子环(3)均以中心转轴(4)为轴心旋转,所述中心转轴(4)的一端穿插安装有第一浆夹(7)和第二浆夹(9),且所述第一浆夹(7)与第二浆夹(9)呈上下设置,所述第一浆夹(7)的外部安装有多个第一桨叶(8),所述第二浆夹(9)的外部安装有多个第二桨叶(10)。
2.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述外转子环(1)的内部固定嵌设有多个外转子永磁铁(11),且所述外转子永磁铁(11)呈环形阵列分布,且所述外转子永磁铁(11)的极性呈交替排列。
3.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述外转子环(1)的顶部安装有至少一个第一轴承(12),所述外转子环(1)通过第一轴承(12)与中心转轴(4)转动连接,所述外转子环(1)的顶部开设有多个安装孔(13)。
4.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述定子环(2)的外侧部设置有多个定子铁芯(22),多个所述定子铁芯(22)呈环形阵列设置,所述定子铁芯(22)的外部缠绕有定子绕组(21),且相邻所述定子铁芯(22)上定子绕组(21)的缠绕方向相反交替排列。
5.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述定子环(2)的内侧部开设有多个凹槽,且多个所述凹槽呈等距设置,所述凹槽上缠绕有短路环(5),所述定子环(2)内侧部的相邻两个凹槽之间形成多个极突(23),所述极突(23)的数量于定子铁芯(22)的数量相对应。
6.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述中心转轴(4)的另一端设置有定子底座(24),所述外转子环(1)的内部设置有定子压盖(25),所述定子环(2)设置于定子底座(24)与定子压盖(25)之间。
7.根据权利要求6所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述定子底座(24)的内部设置有第二轴承(241),所述定子底座(24)通过第二轴承(241)与中心转轴(4)转动连接,所述定子压盖(25)的内部设置有第三轴承(251),所述定子压盖(25)通过第三轴承(251)与中心转轴(4)转动连接,所述定子底座(24)与定子压盖(25)之间呈垂直穿插安装有紧固螺钉(6),所述紧固螺钉(6)用于紧固定子底座(24)与定子压盖(25)之间的相对位置。
8.根据权利要求6所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述定子底座(24)朝向定子环(2)的方向安装有底座外定子支撑套(242),所述底座外定子支撑套(242)用于对定子底座(24)与定子环(2)之间的相对位置进行定位支撑,所述定子压盖(25)朝向定子环(2)的方向安装有压盖外定子支撑套(252),所述压盖外定子支撑套(252)用于对定子压盖(25)与定子环(2)之间的相对位置进行定位支撑。
9.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述内转子环(3)的外侧部安装有多个内转子永磁铁(31),多个所述内转子永磁铁(31)呈环形阵列设置且极性交替排列。
10.根据权利要求1所述的内外双转子双转向永磁直流无刷电机,其特征在于,所述定子环(2)极数大于内转子环(3)极数,且所述定子环(2)级数小于外转子环(1)极数。
