[发明专利]可无级变矩和调速的直驱式电动机或发电机

摘要

一种可无级变矩和调速的直驱式电动机或发电机，它为筒/笼型、盘型或筒盘复合型的单定子单转子结构、瓣状单定子单转子结构、单定子双转子结构或瓣状单定子双转子结构，在定子与转子或/和双转子的相邻对应圆周面、锥面或/和端面位置分别适配设置至少一组、每组中至少一副感应气隙磁场耦合组件或/和永磁气隙磁场耦合组件，与定子组件、瓣状定子组件、转子组件或瓣状转子组件相适配设置至少一副用于实现气隙磁场耦合面积调节和/或耦合间距调节的轴向位移调节机构或径向/轴向位移调节机构；给出了系统中设置风冷、冷媒冷却和润滑系统的技术方案。本发明具有结构简单、高可靠性、性价比高和长寿命之特点，可广泛应用于电动设备、节能减排、电动/混合动力汽车或风力发电等领域。

主权项

一种可无级变矩和调速的直驱式电动机或发电机，其特征在于，它为筒/笼型、盘型或筒盘复合型的单定子单转子结构，由定子组件、转子组件、主轴、散热组件和轴向位移调节机构组成，在定子与转子的相邻对应圆周面、锥面或/和端面位置适配设置至少一组、每组中至少一副感应气隙磁场耦合组件或/和永磁气隙磁场耦合组件，在单定子单转子结构的中轴线上设置主轴，定子通过至少一副适配的定子联轴机构与主轴配装，定子和定子联轴机构构成定子组件，转子通过至少一副适配的转子联轴机构与主轴配装，转子和转子联轴机构构成转子组件，与定子组件或转子组件相适配设置至少一副用于实现气隙磁场耦合面积调节和/或耦合间距调节的轴向位移调节机构，感应气隙磁场耦合组件包括四种结构形式即绕线式感应气隙磁场耦合结构、金属导体式感应气隙磁场耦合结构、鼠笼式感应气隙磁场耦合结构和锅箅式感应气隙磁场耦合结构，在定子线槽中设置交/直流绕线式绕组，对应适配转子的线槽里分别设置绕线式感应转子电枢、锅箅式感应转子电枢、鼠笼式感应转子电枢或/和金属导体式感应转子电枢，永磁气隙磁场耦合组件由定子线槽中设置的交/直流绕线式绕组和转子上适配设置的永磁体组件构成，转子有两种结构形式，其一是由转子铁芯和感应转子电枢/永磁体组件构成，其二是由转子铁芯和感应转子电枢/永磁体组件及转子磁路隔离环/套构成，定子联轴机构包括适配的定子端盖、定子法兰、与主轴适配的轴承套和轴承及其附件、支架/机座、紧固件及定子与轴向位移调节机构相适配组装/连接的联接机构之中至少之一，转子联轴机构包括转子法兰、转子传矩和轴向位移机构、紧固件及转子与轴向位移调节机构相适配组装/连接的联接机构之中至少之一，根据需要可在转子上适配电刷组件、换向器、阻抗调节器或/和励磁组件，实现气隙磁场耦合面积调节和/或耦合间距调节有两种方法，第一种方法是定子组件固定不动，使转子组件在主轴上产生轴向位移来实现，即转子联轴机构中设置转子传矩和轴向位移机构并适配设置轴向位移调节机构，它有两种结构形式，第一种结构形式是主轴上固定中心转盘，中心转盘圆周上设置至少一根转子传矩滑杠，转子传矩滑杠上适配可轴向滑动和传矩的转子法兰，转子法兰与转子和轴向位移调节机构相连接，第二种结构形式是在主轴适配位置设置非圆形/多边形/花键轴，转子法兰中心位置设置与非圆形/多边形/花键轴相适配安装的非圆形/多边形/花键轴轴套，转子法兰分别与转子和轴向位移调节机构相连接，操作轴向位移调节机构并通过转子法兰驱使转子组件在轴向位移的同时还与主轴构成扭矩传输结构，实现定子与转子之间气隙磁场耦合面积调节和/或耦合间距调节及传矩之结构，第二种方法是把转子组件固定在主轴上，使定子产生轴向位移来实现，即把转子组件固定在主轴上，定子端盖的圆周布设至少一根定子导轨/滑杠，定子适配设置在定子导轨/滑杠上并能轴向位移，定子适配位置设置定子法兰，并适配设置轴向位移调节机构，定子法兰和轴向位移调节机构相连接，操作轴向位移调节机构并通过定子法兰驱使定子在定子导轨/滑杠上产生轴向位移，实现定子与转子之间气隙磁场耦合面积调节和/或耦合间距调节之结构。