一种大扭力高转速的电动机的制作方法

发电;变电;配电装置的制造技术1.本发明涉及电机技术领域，特别是一种大扭力高转速的电动机。背景技术：2.电动机主要包括壳体及定子组件、转子组件、散热风扇、传动轴、传动轮等，传动轴通过轴承沿着轴向延伸穿置于壳体上，定子组件设置于壳体内壁上，转子组件设置于传动轴上，传动轴的轴向两端分别设置有传动轮及散热风扇，定子组件能够与转子组件配合，以使得转子组件在外接市电情形下能够带动传动轴转动。一般的电动机设置为一个固定参数值，扭矩(扭力)及其对应转速是一预设定值，单一电动机无法满足大扭力高转速复合需求场景，例如，电动汽车的电动机扭力越大则启动至一定行驶速度时间越短，当电动汽车转速达到一定值之后则转速更高电动机更为适合。因此，亟需一种可以兼备大扭力及高转速的电动机。技术实现要素：3.本发明的发明目的是，针对上述问题，提供了一种大扭力高转速的电动机，可以实现大扭力及高转速的状态转换。4.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：5.一种大扭力高转速的电动机，包括壳体及定子机构、转子机构、传动轴、传动轮，传动轴通过轴承沿着轴向延伸穿置于壳体上，传动轮设置于传动轴的轴向i端且其处于壳体外侧，定子机构及转子机构均布置壳体内部，转子机构设置于传动轴上，定子机构能够与转子机构配合，以使得在接入供电电源运行情形下转子机构能够带动传动轴转动；转子机构为至少2个的磁极对数不同的转子组件，且其沿着轴向依次布置于传动轴上；定子机构包括定子组件及移动模组，定子组件通过移动模组可移动的设置于壳体内壁上，定义定子组件在与某一转子组件配合感应的位置为感应位置，定子组件在移动模组作用下能够沿着轴向往复移动变换感应位置。6.其中，移动模组包括导轨及驱动件，壳体内壁上设置有至少2条的均沿着轴向延伸的导轨，定子组件外壁上设置有至少2条的均沿着轴向延伸的滑槽，至少2条的滑槽及至少2条的导轨均在周向均匀分布，导轨与滑槽适配，且至少1条的导轨配置连接有驱动件，以使定子组件能够在驱动件驱动下沿着导轨往复移动变换感应位置。在一实例，驱动件为行程电机，导轨与滑槽滑动连接，且定子组件能够在行程电机驱动下沿着导轨往复滑动至某一感应位置。如此，可以实现移动模组的往复移动控制以变换感应位置，以转换驱动状态。7.如上述，在壳体内设置至少2个的磁极对数不同的转子组件，而定子组件在移动模组作用下能够沿着轴向往复移动变换感应位置，因此，可移动定子组件对应驱动磁极对数较多的转子组件以得到较大扭力，还可移动定子组件对应驱动磁极对数较少的转子组件以得到较高转速，从而实现大扭力及高转速驱动状态转换。8.作为一选项，在一实例，该电动机还包括控制器及与控制器连接的驱动控制模块，供电电源经驱动回路给定子组件及转子组件供电，控制器经由驱动控制模块导通或关断驱动回路；如此，可以实现电子化控制驱动回路启动运行及停止。在一优选实例中，移动模组还包括变换控制模块，供电电源经变换回路给驱动件供电，控制器经由变换控制模块导通或关断变换回路；如此，可以实现电子化控制变换回路启动运行及停止，利于与驱动回路控制相结合。在一优选实例，该电动机还包括转速检测模块，转速检测模块用于检测该电动机的转速，转速检测模块与控制器连接以上传转速信息；控制器接收该电动机的当前转速，对应于与该转速所在转速区间所对应的转子组件，控制驱动件运行移动以变换至适合的感应位置，实现自动化控制转换驱动状态参数以获得适合的驱动状态。9.作为一选项，在一实例中，转子机构包括转子组件i及转子组件ii，转子组件ii所配置的磁极对数是转子组件i的2-5倍；例如，转子组件i配置有6对磁极对数，转子组件ii配置有20对磁极对数。采用两种磁极对数参数设置，可以实现两种驱动状态参数转换。在一优选实例中，相邻2个转子组件之间的间隙为0.5-5cm，例如1cm或2cm、4cm。10.作为一选项，在一实例中，该电动机还包括外散热风扇，外散热风扇设置于传动轴的轴向ii端且其处于壳体外侧，起到散热作用。11.由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：12.1、本发明的一种大扭力高转速的电动机，在壳体内设置至少2个的磁极对数不同的转子组件，而定子组件在移动模组作用下能够沿着轴向往复移动变换感应位置，因此，可移动定子组件对应驱动磁极对数较多的转子组件以得到较大扭力，还可移动定子组件对应驱动磁极对数较少的转子组件以得到较高转速，从而实现大扭力及高转速驱动状态转换。当电压、电流和频率锁定情形下，通过转换其驱动状态，可以得到不同驱动转速。13.2、将该电动机配置成发电装置，使其能够以至少2个的转速档位进行发电，不管在低速档位情形下，还是在高速档位情形下，都能够以稳定电压输出发电，利于节能。附图说明14.图1是本发明的实例的轴向局部内部结构示意图。15.图2是图1的右视结构示意图。16.图3是图1的一横截面内部结构示意图。17.附图中，1、机座，2、传动轴，3、转子组件i，31、转子组件ii，4、定子组件，5、行程电机，6、导轨。具体实施方式18.实施例119.参见图1-图3，本实施例1的一种大扭力高转速的电动机，包括壳体及定子机构、转子机构、传动轴2、传动轮，传动轴2通过轴承沿着轴向延伸穿置于壳体上，传动轮设置于传动轴2的轴向i端且其处于壳体外侧，定子机构及转子机构均布置壳体内部，转子机构设置于传动轴2上，定子机构能够与转子机构配合，以使得在接入供电电源运行情形下转子机构能够带动传动轴转动；转子机构为至少2个的磁极对数不同的转子组件，且其沿着轴向依次布置于传动轴2上；定子机构包括定子组件4及移动模组，定子组件4通过移动模组可移动的设置于壳体内壁上，定义定子组件在与某一转子组件配合感应的位置为感应位置，定子组件在移动模组作用下能够沿着轴向往复移动变换感应位置。20.其中，如图1所示，以转子组件内置式结构电机为例说明，其中转子组件数量为2个，转子机构包括转子组件i 3及转子组件ii 31，转子组件i 3及转子组件ii 31沿轴向依次布置在传动轴上。21.该电动机还包括外散热风扇，外散热风扇设置于传动轴的轴向ii端且其处于壳体外侧，起到散热作用。22.壳体包括机座1及前端盖、内端盖，机座外壁设置散热段，机座底部设置有底座，传动轴的两端分别通过轴承连接在前端盖和内端盖上；定子组件及转子组件分别布置于机座1内部其分别由铁芯及绕组组成，定子组件外接至供电电源，转子组件可根据需要外接至供电电源，从而实现驱动运行；壳体、定子组件、转子组件等均为既有部件，其位置及连接控制技术为既有技术，在此不再赘述。23.移动模组包括导轨及驱动件，壳体内壁上设置有至少2条的均沿着轴向延伸的导轨6，定子组件4外壁上设置有至少2条的均沿着轴向延伸的滑槽，至少2条的滑槽及至少2条的导轨均在周向均匀分布，导轨与滑槽适配，且至少1条的导轨配置连接有驱动件，以使定子组件能够在驱动件驱动下沿着导轨往复移动变换感应位置，以转换驱动状态。如图所示以2个导轨6为例说明，其中驱动件为行程电机5，导轨6与滑槽滑动连接，且定子组件4能够在行程电机驱动5下沿着导轨6往复滑动至某一感应位置；其中行程电机螺栓连接于定子组件的轴向一端端部，其可配合移动轮实现移动控制，或者配合螺杆实现移动控制。如此，可以实现移动模组的往复移动控制以变换感应位置。当然，驱动件还可以采用电动推杆驱动，气缸驱动，液压缸驱动，等，例如电动推杆固定端布置于壳体外侧壁上且其根部节穿置壳体端部且其活动端固定在定子组件侧壁上，在此就不一一展开说明。24.该电动机还包括控制器及与控制器连接的驱动控制模块，供电电源经驱动回路给定子组件及转子组件供电，控制器经由驱动控制模块导通或关断驱动回路；如此，可以实现电子化控制驱动回路启动运行及停止。在一优选实例中，移动模组还包括变换控制模块，供电电源经变换回路给驱动件供电，控制器经由变换控制模块导通或关断变换回路；如此，可以实现电子化控制变换回路启动运行及停止，利于与驱动回路控制相结合一体化调控。其中，供电电源可采用市电或蓄电池等，控制器采用plc或at89c52主机等，驱动控制模块采用继电器控制电路，等，供电电源、驱动回路等，以及控制器、驱动控制模块、变换控制模块等均为既有部件，可通过行业标准连接线连接控制，均为既有技术，在此不再赘述。当然，还可采用既有的手动开关启停连接控制，在此就不一一展开说明。25.如图1所示，定子组件4实线位置及曲线位置分别为对应于转子组件ii 31及转子组件i 3的感应位置，转子组件ii所配置的磁极对数是转子组件i的2-5倍；在一实例中，该电动机应用电动汽车，转子组件i 3配置有6对磁极对数，与定子组件配合输出转速高，转子组件ii 31配置有20对磁极对数，与定子组件配合输出扭力大；采用两种磁极对数参数设置，可以实现两种驱动状态参数转换。使用时，在启动之前，先将定子组件4移动至输出大扭力位置，如图1所示，定子组件4处于对应于转子组件ii 31感应位置，然后驱动控制模块导通驱动回路启动运行驱动转子组件ii转动；当传动轴或传动轮等转速达到一定阈值时将定子组件移动至高转速位置更为适合，此时驱动控制模块关断驱动回路停止驱动转子组件ii，变换控制模块导通变换回路经由移动模组带动定子组件4移动至对应于转子组件i 3感应位置，然后驱动控制模块导通驱动回路启动运行驱动转子组件i转动。在一优选实例中，相邻2个转子组件之间的间隙为0.5-5cm，例如1cm或2cm、4cm，防止相互接触影响。26.如上述，在壳体内设置至少2个的磁极对数不同的转子组件，而定子组件在移动模组作用下能够沿着轴向往复移动变换感应位置，因此，可移动定子组件对应驱动磁极对数较多的转子组件以得到较大扭力，还可移动定子组件对应驱动磁极对数较少的转子组件以得到较高转速，从而实现大扭力及高转速驱动状态转换。该电动机可以根据情况设置至少两种转速配置，在不改变电压电流及频率的情况下，可以在低速和高速等驱动状态之间进行转换，当电压、电流和频率锁定情形下，通过转换其驱动状态，可以得到不同驱动转速。27.实施例228.本实施例2是基于前述实施例1改进方案，未尽说明请参见前述实施例1。29.作为一选项，基于前述实例，在一优选实例，该电动机还包括转速检测模块，转速检测模块用于检测该电动机的转速(所要驱动设备的转速)，例如应用于电动汽车时检测其驱动轮的转速，转速检测模块与控制器连接以上传转速信息。30.其中，转速检测模块采用霍尔传感器模块，例如a44e霍尔开关电路(速度检测电路)，为既有部件，可通过行业标准连接线与控制器连接控制，均为既有技术，在此不再赘述。31.该电动机的驱动状态转换控制流程为：控制器内预置有适合各个转子组件运行的转速区间，控制器接收该电动机的当前转速信息，将当前转速信息与预置的各个转速区间比对，将当前转速信息所在转速区间判定为目标转速区间，选定与该目标转速区间对应的转子组件，校验定子组件当前所处感应位置(可经由行程测算，或采用位置传感检测)是否与该转子组件相对应，若没有则输出控制信号至变换控制模块，变换控制模块控制驱动件运行移动以变换至适配于该转子组件的感应位置，完成本次转换操作；重复前述操作以进行下一次转换操作。32.如此可完成启动准备，在启动指令输入时以高转速或大扭力驱动。例如前述该电动机应用于电动汽车实例，设定在车速小于60km时用转子组件ii配合驱动状态，且在车速大于等于60km时用转子组件i配合驱动状态，再由驾驶员控制运行。根据当前转速实现自动化控制转换驱动状态参数，以获得适合的驱动状态，提高能量转换效率。33.实施例334.本实施例3是将前述实施例2该电动机配置成发电装置，具体是基于该电动机的定子组件及转子组件配合结构配置为发电装置，未尽说明请参见前述实施例2。35.本实施例3的发电装置由该电动机配置而成，使其能够以至少2个的转速档位进行发电。其转换发电控制流程如下：36.s1、检测获得该发电装置所输入的当前转速信息；37.s2、将当前转速信息与预置的各个转速档位区段比对，并将当前转速信息所在转速档位区段判定为目标转速档位区段；38.s3、选定与该目标转速档位区段对应的转子组件；39.s4、校验定子组件当前所处感应位置是否与该转子组件相对应，若定子组件当前所处感应位置与该转子组件相对应则返回执行s1程序，若定子组件当前所处感应位置未与该转子组件相对应则执行后述s5程序；40.s5、控制定子组件移动变换至适配于该转子组件的感应位置，完成转换，返回执行s1程序。41.在一优选实例中，在s1和s2之间还有s1.5：s1.5、校验当前转速信息是否在前次转换的目标转速档位区段内，若是则返回执行s1程序，否则执行后述s2程序。42.如上述，将基于该电动机发电装置应用于电动汽车实例，转子组件数量为2个，且转子组件i配置有6对磁极对数，转子组件ii配置有20对磁极对数，则其具备两个转速档位区段(高转速档位区段及低转速档位区段)，当汽车速度较高(转速较高)时采用转子组件i感应发电，当汽车速度较低时采用转子组件ii感应发电，以输出稳定电压；如此，不管在低速档位情形下，还是在高速档位情形下，都能够以稳定电压输出发电，利于节能。43.需要指出的是，上述实施例的实例可以根据实际需要优选一个或两个以上相互组合，而多个实例采用一套组合技术特征的附图说明，在此就不一一展开说明。将电动机配置成发电装置为既有技术；控制器等均为既有部件，可通过行业标准连接线与控制器连接控制，均为既有技术，在此不再赘述。44.需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。45.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本发明所要求保护范围，凡本发明所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利保护范围。









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