[发明专利]一种低速大转矩章动直驱电机及其工作方法

说明书

本发明涉及一种低速大转矩章动直驱电机及其工作方法，该电机包括机座、机座盖、电机定子、电机转子、章动套、章动齿轮、中间盘、固定盘和输出轴，电机转子与机座转动连接，章动套与电机转子中心轴固定连接，章动齿轮经第一轴承与章动套连接，章动齿轮上设有第一永磁体和第二永磁体；输出轴设于电机转子中心轴前侧，输出轴前部与固定盘转动连接，后部与中间盘固定连接，固定盘后端面设有与第一永磁体啮合的固定盘永磁体，中间盘后端面设有与第二永磁体啮合的中间盘永磁体，固定盘外周部向后与电机定子固定连接，机座盖与固定盘、机座固定连接，输出轴从机座盖中部通孔穿出，对电机的输出转矩进行减速增矩。该电机结构简单，传动效率和可靠性高。

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种低速大转矩章动直驱电机及其工作方法。

背景技术

随着电动汽车、高速轨道交通和电力推进船舶等新兴行业的兴起，现代工业中对于低速大转矩电机的需求越来越多。传统的解决方案是采用简单的将高速电机与机械齿轮箱的简单串联组合，这种结构不仅导致机械结构冗余复杂，并且由于机械齿轮箱的存在，不可避免的存在摩擦、振动和噪声等问题，同时不具备一定的过载保护能力。另一种常见的解决方案为使用RV减速器与其进行集成一体化设计，这种结构存在的问题是由于RV减速器结构较为复杂，加工难度较大，并且成本较高。采用谐波减速器与永磁电机的组合方式也能实现低速大转矩的输出，但是谐波减速器由于使用的是柔轮结构，导致其传动扭矩受限，并且容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低速大转矩章动直驱电机及其工作方法，该电机结构简单，传动效率和可靠性高。

为实施上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低速大转矩章动直驱电机，包括机座、机座盖、电机定子、电机转子、章动套、章动齿轮、中间盘、固定盘和输出轴，所述电机转子与机座转动连接，所述章动套与电机转子中心轴固定连接，所述章动齿轮经第一轴承与章动套连接，所述章动齿轮前端的齿轮面上设有章动齿轮第一永磁体，所述章动齿轮前端面上还设有章动齿轮第二永磁体；所述输出轴设置于电机转子中心轴的前侧，所述输出轴的前部与固定盘转动连接，所述输出轴的后部与中间盘固定连接，所述固定盘后端面上设有与章动齿轮第一永磁体啮合的固定盘永磁体，所述中间盘后端面上设有与章动齿轮第二永磁体啮合的中间盘永磁体，所述固定盘外周部向后与电机定子固定连接，所述固定盘与机座盖固定连接，所述机座盖与机座固定连接，所述输出轴前端从机座盖中部通孔穿出，实现章动传动，对电机的输出转矩进行减速增矩。

进一步地，所述电机为外转子永磁直驱电机，即与固定盘固定连接的电机定子位于电机转子内侧，所述电机转子内周部均匀布设有转子永磁体，以与电机定子配合工作。

进一步地，所述章动齿轮第一永磁体主要由在章动齿轮前端的齿轮面上环形均布的多块大小一致的第一扇形永磁体组成，且所述多块第一扇形永磁体按N极S极交叉排布，所述固定盘永磁体主要由在固定盘后端面上环形均布的多块大小一致的第二扇形永磁体组成，且所述多块第二扇形永磁体也按N极S极交叉排布，所述第二扇形永磁体的数量多于第一扇形永磁体的数量；所述章动齿轮第二永磁体主要由在章动齿轮前端面上环形均布的多块大小一致的第三扇形永磁体组成，且所述多块第三扇形永磁体按N极S极交叉排布，所述中间盘永磁体主要由在中间盘后端面上环形均布的多块大小一致的第四扇形永磁体组成，且所述多块第四扇形永磁体也按N极S极交叉排布，所述章动齿轮第二永磁体的极数与中间盘永磁体的极数相同，以实现转矩的输出。

进一步地，所述第一扇形永磁体的数量为30块或28块，所述第二扇形永磁体的数量对应为32块或30块；所述第三扇形永磁体和第四扇形永磁体的数量均为30块。

进一步地，所述电机转子设于机座内侧中部，所述电机转子中心轴后端经第二轴承与机座转动连接，且电机转子中心轴后部设有顶住第二轴承的第二环形凸台，以对第二轴承进行定位。

进一步地，所述章动套套设于电机转子中心轴外侧，并经平键与电机转子中心轴固定连接。