電驅(qū)動(dòng)裝置及應(yīng)用其的飛行器和船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電驅(qū)動(dòng)裝置及應(yīng)用其的飛行器和船。
【背景技術(shù)】
[0002]雙轉(zhuǎn)子電機(jī)具有兩個(gè)機(jī)械軸，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械軸能量的獨(dú)立傳遞，在混合動(dòng)力車(chē)、無(wú)級(jí)變速器等領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)200610015892.8公開(kāi)了一種雙定子雙轉(zhuǎn)子電機(jī)，在軸承的另一側(cè)，相應(yīng)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有壓電陶瓷片、定子彈性體、轉(zhuǎn)子，并通過(guò)彈簧和螺母連接在軸上，將不銹鋼加工成R型過(guò)渡形狀定子彈性體，其背面粘貼壓電陶瓷片制成定子，通過(guò)螺栓將兩個(gè)定子和底板連接在一起，將摩擦材料加工成轉(zhuǎn)子，并由彈簧、螺母、軸承與定子連接起來(lái)。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201110338044.1公開(kāi)了一種混合雙轉(zhuǎn)子、雙定子電機(jī)，其包括機(jī)殼，機(jī)殼的一側(cè)壁上安裝伸入機(jī)殼內(nèi)的第一轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸伸入機(jī)殼內(nèi)的端部安裝第一轉(zhuǎn)子，配合第一轉(zhuǎn)子與其外側(cè)設(shè)置有第一定子，第一定子連接引出導(dǎo)線(xiàn)，機(jī)殼上相對(duì)安裝第一轉(zhuǎn)軸的另一側(cè)壁上安裝有第二轉(zhuǎn)軸，第二轉(zhuǎn)軸伸入第一轉(zhuǎn)子內(nèi)，且第二轉(zhuǎn)軸上安裝有第二轉(zhuǎn)子，第二轉(zhuǎn)子設(shè)置于第一定子的外側(cè)，配合第二轉(zhuǎn)子于其外側(cè)設(shè)置有第二定子，第二定子連接引出導(dǎo)線(xiàn)。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利201320892019.2公開(kāi)了一種內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子，外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁嵌有環(huán)形的第一電磁鐵；內(nèi)轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁嵌有環(huán)形的第二電磁鐵；定子位于第一電磁鐵和第二電磁鐵之間，該定子包括外線(xiàn)圈、內(nèi)線(xiàn)圈和多個(gè)相互層疊的疊片，疊片呈圓圈狀，疊片的內(nèi)圈邊緣開(kāi)有多個(gè)內(nèi)槽口 ；疊片的外圈邊緣開(kāi)有多個(gè)外槽口 ；內(nèi)槽口和外槽口相間隔形成軛部，外線(xiàn)圈與疊片疊加后具有外槽口的部分組成外定子，該外定子與第一電磁鐵電磁配合；內(nèi)線(xiàn)圈與疊片疊加后具有內(nèi)槽口的部分組成內(nèi)定子，該內(nèi)定子與第二電磁鐵電磁配合。
[0006]對(duì)于電動(dòng)飛行器和電動(dòng)船，該領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為，旋翼轉(zhuǎn)速可以通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，由電機(jī)直驅(qū)旋翼效率最高，使用機(jī)械變速器會(huì)增加飛行器和船的重量，會(huì)縮短續(xù)航時(shí)間。
[0007]當(dāng)使用兩個(gè)以上轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，現(xiàn)有的大多數(shù)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)都不能很好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子動(dòng)力輸出的同步，容易導(dǎo)致兩個(gè)轉(zhuǎn)子的輸出扭矩部分相互抵消。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)輸出同步的電驅(qū)動(dòng)裝置及應(yīng)用其的飛行器和船。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種用于飛行器和船的電驅(qū)動(dòng)裝置，其包括電機(jī)輸出軸；其進(jìn)一步包括:
[0010]第一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其包括同軸設(shè)置的第一轉(zhuǎn)子和第一定子；
[0011]第二轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其包括同軸設(shè)置的第二轉(zhuǎn)子和第二定子；第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置；
[0012]同步輸出系統(tǒng)，其包括太陽(yáng)輪、行星輪、行星架、齒圈；行星輪環(huán)繞太陽(yáng)輪，且與太陽(yáng)輪嚙合；齒圈套在行星輪之外，且與行星輪嚙合；行星輪支承在行星架上；
[0013]其中，太陽(yáng)輪、齒圈、行星架三者的關(guān)系為兩輸入一輸出；即三者中的任意兩個(gè)分別由第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，余下一個(gè)與電機(jī)輸出軸固定連接。
[0014]本發(fā)明中，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子輸入扭矩，電機(jī)輸出軸輸出扭矩，即兩輸入一輸出；相對(duì)應(yīng)地，同步輸出系統(tǒng)中的太陽(yáng)輪、齒圈、行星架也為兩輸入一輸出。即第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子、電機(jī)輸出軸三者和太陽(yáng)輪、齒圈、行星架三者為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。值得注意的是，該對(duì)應(yīng)關(guān)系有若干種情況，例如第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子、電機(jī)輸出軸分別對(duì)應(yīng)太陽(yáng)輪、齒圈、行星架；又如第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子、電機(jī)輸出軸分別對(duì)應(yīng)齒圈、行星架、太陽(yáng)輪；又如第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子、電機(jī)輸出軸分別對(duì)應(yīng)行星架、太陽(yáng)輪、齒圈。每種對(duì)應(yīng)情況均可實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
[0015]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置同步輸出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了將第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)同步輸出到電機(jī)輸出軸上，避免了兩個(gè)輸出扭矩相互抵消，大幅提升了電機(jī)效率，因?yàn)殡姍C(jī)可以以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行，當(dāng)交替高低速切換運(yùn)行可以避免電機(jī)升溫，不僅動(dòng)力更強(qiáng)，而且有效節(jié)能。本發(fā)明同時(shí)提供了應(yīng)用上述電驅(qū)動(dòng)裝置的飛行器和船。
[0016]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一轉(zhuǎn)子以高于第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速運(yùn)行為第一運(yùn)行模態(tài)；第一轉(zhuǎn)子以低于第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速運(yùn)行為第二運(yùn)行模態(tài)；在第一運(yùn)行模態(tài)和第二運(yùn)行模態(tài)交替切換的模式下輸出轉(zhuǎn)矩。
[0017]本發(fā)明通過(guò)交替切換的模式輸出轉(zhuǎn)矩有利于散熱，避免電機(jī)溫升過(guò)高而造成較大熱能損失和導(dǎo)致高溫退磁，可有效提高電機(jī)效率，延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。
[0018]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和第二轉(zhuǎn)子系統(tǒng)串聯(lián)設(shè)置或者內(nèi)外設(shè)置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和第二轉(zhuǎn)子系統(tǒng)內(nèi)外設(shè)置；
[0020]第一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為內(nèi)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其包括同軸設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子；內(nèi)轉(zhuǎn)子包括內(nèi)轉(zhuǎn)軸；
[0021]第二轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其包括同軸設(shè)置的外轉(zhuǎn)子和外定子；外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置；外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)環(huán)繞地設(shè)置于內(nèi)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)之外；
[0022]內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)；外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)行星輪繞太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)輸出軸與齒圈固定連接。
[0023]該方案中，外定子靠近外轉(zhuǎn)子的端面、及外轉(zhuǎn)子的軸向橫截面均呈弧形，通過(guò)這樣的設(shè)置，使得外定子與外轉(zhuǎn)子之間的匹配面積更大、磁通量更大，從而能夠有效提高扭矩輸出。
[0024]該方案中，內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)；外轉(zhuǎn)子通過(guò)行星架驅(qū)動(dòng)行星輪繞太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)，由于行星輪與太陽(yáng)輪嚙合，所以行星輪公轉(zhuǎn)的時(shí)候必然要自轉(zhuǎn)；行星輪的自轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒圈及電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)將內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)同步輸出到電機(jī)輸出軸上，避免了兩個(gè)輸出扭矩相互抵消。
[0025]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，其進(jìn)一步包括用于將內(nèi)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隔開(kāi)的隔板。例如，該隔板的橫截面為圓形，隔板之內(nèi)為內(nèi)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，隔板之外為外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。該方案中，內(nèi)轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子、隔板、外定子、外轉(zhuǎn)子由內(nèi)到外同軸設(shè)置。
[0026]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步包括第一連接座(電機(jī)齒輪連接座)和第二連接座(齒圈連接座)；第一連接座與外轉(zhuǎn)子固定連接(例如焊接或螺接)，行星輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于第一連接座上。例如，第一連接座上設(shè)有數(shù)個(gè)安裝孔，安裝孔用于安裝行星架、及供內(nèi)轉(zhuǎn)軸伸出；外轉(zhuǎn)子位于第一連接座的下方，行星輪位于第一連接座的上方。第二連接座與齒圈固定連接(例如焊接或螺接)，電機(jī)輸出軸與第二連接座固定連接。例如，齒圈位于第二連接座的下方，電機(jī)輸出軸位于第二連接座的上方。
[0027]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，內(nèi)轉(zhuǎn)軸為空心軸，其內(nèi)設(shè)有空腔，空腔的頂部和底部均設(shè)有用于空氣流通的開(kāi)口 ；空腔內(nèi)設(shè)有用于引流的葉片。通過(guò)在空心內(nèi)轉(zhuǎn)軸上安裝葉片以及在機(jī)殼設(shè)散熱孔，工作時(shí)形成氣流循環(huán)，有效降低溫度。工作時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)葉片工作，葉片對(duì)內(nèi)部氣體產(chǎn)生向外的力，電機(jī)外部氣體通過(guò)散熱孔進(jìn)入內(nèi)部，這樣形成氣體循環(huán)對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置起到降溫的作用。
[0028]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，其進(jìn)一步包括機(jī)殼，機(jī)殼包在外轉(zhuǎn)子之外；機(jī)殼包括桶壁、固設(shè)于桶壁一端的端蓋、固設(shè)于桶壁另一端的底座；底座上設(shè)有多個(gè)散熱孔。具體而言，端蓋與桶壁的一端螺紋連接，端蓋上設(shè)有供輸出軸伸出的通孔；底座與桶壁的另一端螺紋連接，底座的中央上設(shè)有用于安裝內(nèi)轉(zhuǎn)子的安裝孔，底座上設(shè)有以安裝孔為中心沿底座周向均勻設(shè)置的數(shù)個(gè)散熱孔，散熱孔的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩組，每組包括四個(gè)大小一致的散熱孔。電驅(qū)動(dòng)裝置的全部零部件封裝于機(jī)殼內(nèi)