[发明专利]具有多段壳体的模块式电机

说明书

本发明涉及能使机械能转化为电能、或电能转化为机械能的电机领域，具体涉及具有多段壳体的模块式电机，包括电机壳体，电机的主动力轴；依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块，每个电机模块包括一个作为转子的单元磁体部和一个作为定子的单元线圈部；每个所述单元磁体部包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘，所述单元线圈部位于所述间隙内，还包括多段沿所述主动力轴的轴线方向依次布置的分壳体。该模块式电机额定功率可调整、能量转化率高，安装精度和安装效率高，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及能使机械能转化为电能、或电能转化为机械能的电机领域，具体涉及一种具有多段壳体的模块式电机。

背景技术

现有的电机包括能将机械能转化为电能的发电机、及能将电能转化为机械能的电动机，现有电机的转子为一个整体模块，相应的定子也为一个整体模块，因此电机的额定功率是恒定不变的，另外，电机的定子与转子往往均设置成整体为柱状的结构，且其轴线与电机的主动力轴的轴线重合，定子为空心的柱状结构，转子套置于柱状的定子内，转子与主动力轴固定并可随其转动，从而定子可以切割磁力线产生电流，如公开号为CN 108352755A的电动机即公开了该种传统结构的电机。此种结构的电机因其转子和定子均为整体模块因而其额定功率不可能进行调整以适配不同应用场景的外部动力或对功率的不同需求；另外，现有电机的定子与转子结构、位置及配合关系还有待进一步优化以实现单位时间内磁通量变化的最大化，因此现有电机对能量的转化率并不高，运行效率并不理想。

发明内容

针对上述现有技术问题，本发明提供了一种额定功率可调整、能量转化率高的模块式电机，该模块式电机还具有与之匹配的能极大提高安装精度和安装效率的多段分壳体。本发明的具体技术方案如下。

具有多段壳体的模块式电机，其特征在于包括：

电机壳体，电机的主动力轴；

依次串接在所述主动力轴上的多个电机模块，每个电机模块包括一个单元磁体部和一个单元线圈部；所述单元磁体部可与主动力轴同步转动构成电机的转子，所述单元线圈部构成电机的定子；

每个所述单元磁体部包括两个相对设置并具有一定间隙的磁体盘，所述单元线圈部位于所述间隙内；所述磁体盘的端面与所述单元线圈部的端面实质平行且与主动力轴的轴线实质垂直；所述磁体盘的外周壁与所述电机壳体的内周壁之间具有一定的空隙。

所述电机壳体包括多段沿所述主动力轴的轴线方向依次布置的分壳体，每个所述单元线圈部分别对应有一段分壳体。

所述主动力轴贯穿电机的外壳并与外壳两端通过轴承固定，多个电机模块是指两个或两个以上的可独立运行的电机模块，每个电机模块分别具有各自的额定功率，通常各电机模块的额定功率是相同的，电机的额定功率是各电机模块的额定功率相加之和。多个电机模块依次串接在主动力轴上是指多个电机模块依次顺序布置在主动力轴上。由于每个电机模块具有各自独立的、可通电的单元线圈部，且其单元磁体部分别与主动力轴固定连接同步转动，因此每个电机模块可独立运行并可分别与主动力轴相互作用。本发明的电机因为是由串接在主动力轴上的、容纳在电机壳体内的、可分别独立运行的多个电机模块组合而成，因此本发明电机相当于壳体内包含了多个小的电机，因而可以根据不同应用场景的实际需要调整、变换电机模块的运行数量，从而可以根据外界状况或负载所需调整电机的额定功率，以适配外界动力大小状况或负载所需。譬如，将本发明电机用于风力发电机，可以根据外界风力和动力输入的大小调整参与发电的电机模块的数量，当外界风力较大时，可以控制较多数量的电机模块参与发电，当外界风力和动力输入较小时可以控制较少数量的电机模块参与发电，这样就可以使得发电机的功率始终匹配外界风力的大小，从而使得发电机可以在不同的风力作用下均可正常发电。将本发明应用于电动机，当应用场景需要大功率的电动机时，则可以让较多数量的电机模块运行以输出与外界所需相匹配的驱动功率，反之，则可以使得较少数量的电机模块运行以输出匹配外界负载的较小驱动功率，这样，一台电动机相当于多台电动机。