本发明涉及电机领域，特别涉及一种电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机。
背景技术：
在现有电机技术中，常规永磁电动机主要由定子铁芯绕组和永磁转子两大结构组成。由于定子绕组依次设置于硅钢片铁芯的齿槽中，在定子绕组与永磁转子之间的气隙中，自然会产生一种永磁转子磁场吸合硅钢片铁芯的齿槽阻力矩，当定子绕组输入电流时，这种被吸合的定子齿槽结构又会产生磁滞阻力和涡流阻力现象，并且产生铁损的热能消耗。所以能量转换效率更高的无铁芯电动机将成为电机行业的发展方向，但是，由于无铁芯定子绕组没有硅钢片铁芯的导磁作用，相对于永磁转子感应电磁转矩的磁力线就会减弱。
技术实现要素：
根据无铁芯永磁电动机的工作原理，在无铁芯定子绕组与永磁内转子之间的气隙中，只能产生一个电磁转矩，永磁内转子结构也只能感应无铁芯定子绕组内侧接触面的电磁转矩，无铁芯定子绕组外侧的电磁转矩还不能被永磁内转子结构所感应。因此，本发明的主要目的是，提供一种双磁路电磁感应的技术方案，在无铁芯定子绕组的外侧增加一个永磁外转子的结构，与永磁内转子的结构在磁路设计上实现并联关系，形成一种双磁路的电磁感应磁路，使永磁内转子结构和永磁外转子结构，同时感应无铁芯定子绕组电磁转矩的磁力线。
为实现上述目的，本发明提供一种电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，包括：壳体、主轴、无铁芯定子绕组、内转子结构和外转子结构；
所述壳体，为中空结构；
所述主轴，设置于所述壳体内；
所述无铁芯定子绕组，设置于内转子结构和外转子结构之间，所述无铁芯定子绕组能够在通入电流时产生一个电磁转矩，能够使所述内转子结构和所述外转子结构同时感应无铁芯定子绕组的，以产生使所述内转子结构和所述外转子结构电磁转矩绕所述主轴同步旋转的驱动力。
所述内转子结构，与所述主轴连接，所述内转子结构具有一个独立的内转子电磁感应磁路，能够感应所述无铁芯定子绕组的电磁转矩，能够绕所述主轴与外转子结构同时旋转，输出驱动电动飞机飞行的驱动力；
所述外转子结构，与所述内转子结构连接，所述外转子结构具有一个独立的内转子电磁感应磁路，能够感应所述无铁芯定子绕组的电磁转矩，能够绕所述主轴与内转子结构同时旋转，输出驱动电动飞机飞行的驱动力；
优选地，所述壳体包括主体、第一固定件、第二固定件、第一轴承套、第二轴承套、第一轴承以及第二轴承，所述第一轴承设于所述主轴的一端，所述第二轴承设于所述主轴的另一端，所述第一轴承套套设于所述第一轴承上，所述第二轴承套套设于所述第二轴承上，所述第一固定件用于连接所述第一轴承套和所述主体的一端，所述第二固定件用于连接所述第二轴承套和所述主体的另一端。
优选地，所述无铁芯定子绕组包括线圈组、引出导线以及环形连接背板，所述环形连接背板上开设有预留引出孔，所述引出导线的一端与所述线圈组连接，所述引出导线的另一端穿过所述环形连接背板的所述预留引出孔与外部电源连接，所述无铁芯定子绕组设置于所述环形连接背板上，所述线圈组能够在通入电流时产生电磁转矩，所述环形连接背板与所述第二固定件连接。
优选地，所述内转子结构包括内转子永磁铁、内转子环形承载件、内转子螺旋桨以及固定套管，所述内转子永磁铁设置于所述内转子环形承载件上，所述内转子螺旋桨与所述内转子环形承载件连接，所述内转子螺旋桨背离所述内转子环形承载件的一端与所述固定套管连接，所述固定套管套设于所述主轴上，所述内转子螺旋桨能够绕所述主轴旋转，直接产生驱动所述电动飞机的驱动力。
优选地，所述外转子结构包括外转子永磁铁、外转子环形承载件、外转子螺旋桨以及环形连接件，所述外转子永磁铁设置于所述外转子环形承载件上，所述外转子螺旋桨与所述外转子环形承载件连接，所述外转子环形承载件与环形连接件的一端连接，所述内转子环形承载件与所述环形连接件的另一端连接，所述外转子螺旋桨能够绕所述主轴旋转，直接产生驱动所述电动飞机的驱动力。
优选地，所述电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机还包括半球形导流罩和半橄榄形导流罩，所述半球形导流罩设于所述环形连接件上，所述半橄榄形导流罩设于所述第一轴承套上。
本发明的技术方案具有以下优点，将外部电源输入到无铁芯定子绕组后，就会在内转子结构和外转子结构的中间产生一个电磁转矩，无铁芯定子绕组可以充分利用内侧和外侧气隙中的电磁转矩，同时驱动内转子结构和外转子结构上的螺旋桨同步旋转，将壳体前方的空气排到壳体后方，形成喷射性气流驱动电动飞机向前飞行。由于无铁芯定子绕组没有硅钢片的铁芯结构，不会产生磁滞阻力和涡流阻力的现象，同时也杜绝了产生铁损热能的消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的侧视剖面的结构示意图；
图2为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的无铁芯定子绕组的安装结构示意图；
图3为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的内转子结构和外转子结构的安装结构示意图；
图4为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的结构示意图；
图5为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的安装结构示意图；
图6为一实施例的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的模拟安装结构示意图。
其中，100、电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机；200、电动飞机；1、壳体；11、主体；12、第一固定件；13、第二固定件；14、第一轴承套；15、第二轴承套；16、第一轴承；17、第二轴承；2、主轴；3、无铁芯定子绕组；31、线圈组；32、引出导线；33、环形连接背板；331、预留引出孔；4、内转子结构；41、内转子永磁铁；42、内转子环形承载件；43、内转子螺旋桨；44、固定套管；5、外转子结构；51、外转子永磁铁；52、外转子环形承载件；53、外转子螺旋桨；54、环形连接件；61、球形导流罩；62、橄榄形导流罩；7、安装架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
以下将描述电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机的具体结构。
如图1所示，一种电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，包括，壳体1、主轴2、无铁芯定子绕组3、内转子结构4及外转子结构5，壳体1用于安装在电动飞机200上的承载件，壳体1为中空结构，主轴2设置于壳体1内，无铁芯定子绕组3设置于壳体1内，无铁芯定子绕组3能够在通入电流时产生一个电磁转矩，内转子结构4设置于无铁芯定子绕组3的内侧，与主轴2连接，内转子结构4具有一个独立的电磁感应磁路，能够感应无铁芯定子绕组3的电磁转矩绕主轴2旋转，直接产生驱动电动飞机200飞行的驱动力，外转子结构5设置于无铁芯定子绕组3的外侧，与内转子结构4连接，外转子结构5具有一个独立的电磁感应磁路，能够感应无铁芯定子绕组3的电磁转矩，随着内转子结构4绕主轴2旋转，直接产生驱动电动飞机200飞行的驱动力，具体地，所述壳体1，是承载主轴2、无铁芯定子绕组3、内转子结构4及外转子结构5的主体结构，也是用于在电动飞机200上安装的主体结构，主轴2设置于壳体1内，起到中心定位作用，能够使电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，形成前后通透的开放式中空设计结构，使无铁芯定子绕组3的散热更好，由于空气可以在壳体1内流通，内转子结构4和外转子结构5能够直接驱动电动飞机200的飞行。主轴2没有输出驱动力的作用。
如图1和图4所示，壳体1包括主体11、第一固定件12、第二固定件13、第一轴承套14、第二轴承套15、第一轴承16以及第二轴承17，第一轴承16套设于主轴2的一端，第二轴承17套设于主轴2的另一端，第一轴承套14套设于第一轴承16上，第二轴承套15套设于第二轴承17上，第一固定件12用于连接第一轴承套14和主体11的一端，第二固定件13用于连接第二轴承套15和主体11的另一端，在本实施例中，第一固定件12包括四个，四个第一固定件12呈十字形的将第一轴承套14和主体11连接到一起，第二固定件13包括四个，4个四个第二固定件13呈十字形的将第二轴承套15和主体11连接到一起，可以理解的是，第一固定件12和第二固定件13均可以为三个以下或五个以上，第一固定件12和第二固定件13均可以但不限于为圆柱状。
如图1-2所示，无铁芯定子绕组3包括线圈组31、引出导线32以及环形连接背板33，所述环形连接背板33上开设有预留引出孔331，引出导线32的一端与线圈组31连接，引出导线32的另一端穿过环形连接背板33的预留引出孔331与外部电源连接，线圈组31设置于环形连接背板33上，环形连接背板33与第二固定件62连接。
如图2所示，所述线圈组31采用高分子绝缘材料的封装技术，把多个线圈组31灌注成一个环形的无铁芯定子绕组结构3，从而实现线圈组31与环形连接背板33的固定连接，浇铸高分子绝缘树脂材料的线圈组31还能够起到防水作用。
如图1和图4所示，内转子结构4包括，内转子永磁铁41、内转子环形承载件42、内转子螺旋桨43以及固定套管44，所述多个内转子永磁铁41，依照n极s极的排列顺序，设置于所述内转子环形承载件42的外壁上，形成内转子结构4的电磁感应磁路，内转子螺旋桨43与内转子环形承载件42的内壁连接，内转子螺旋桨43背离内转子环形承载件42的一端与固定套管44连接，固定套管44套设于主轴2上，在本实施例中，内转子螺旋桨43包括四个，可以理解的是，内转子螺旋桨43也可以为三个以下或五个以上，其螺旋桨叶稍的形状也可以是尖形或圆形。四个内转子螺旋桨43能够绕主轴2旋转直接产生驱动所述电动飞机200的驱动力。
如图1和图4所示，外转子结构5包括外转子永磁铁51、外转子环形承载件52、外转子螺旋桨53以及环形连接件44，所述多个外转子永磁铁51依照n极s极的排列顺序，设置于外转子环形承载件52的内壁上，形成外转子结构5的电磁感应磁路，外转子螺旋桨53与外转子环形承载件52的外壁连接，外转子环形承载件52与环形连接件54的一端连接，内转子环形承载件42与环形连接件54的另一端连接，在本实施例中，外转子螺旋桨53包括四个，可以理解的是，外转子螺旋桨53也可以为五个以上，四个外转子螺旋桨53能够绕主轴2旋转，增加所述电动飞机200的驱动力。
如图1所示，电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机还包括半球形导流罩61和半橄榄形导流罩62，半球形导流罩61罩设于环形连接件54上，以减少空气阻力的影响，半橄榄形导流罩62罩设于第一轴承套14上，以减少空气阻力的影响，可以理解的是，半球形导流罩61和半橄榄形导流罩62也均可以设计为圆锥形，以减少空气阻力的影响。
如图1、图2及图6所示，电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机100还包括安装架7，安装架7设置于壳体1上，安装架7用于将壳体1安装在电动飞机200上。
参照图1和图6，各机构之间的配合和动作过程如下：
将电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机100通过安装架7安装在电动飞机200上，引出导线32与外部电源连接，电流输入线圈组31，使得线圈组31产生一个电磁转矩，内转子结构4和外转子结构5同时感应无铁芯定子绕组3的内侧和外侧气隙中的电磁转矩，驱动内转子螺旋桨43和外转子螺旋桨53同步旋转，将壳体1前方的空气排到壳体1后方，形成喷射气流驱动电动飞机200向前飞行。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的实用新型构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，包括壳体(1)、主轴(2)、无铁芯定子绕组(3)、内转子结构(4)和外转子结构(5)：
壳体(1)，所述壳体(1)为中空结构；
主轴(2)，设置于所述壳体(1)内；
无铁芯定子绕组(3)，所述无铁芯定子绕组(3)设置于内转子结构和外转子结构之间，所述无铁芯定子绕组(3)能够在通入电流时产生一个电磁转矩，能够使所述内转子结构(4)和所述外转子结构(5)同时感应无铁芯定子绕组(3)的电磁转矩，以产生使所述内转子结构(4)和所述外转子结构(5)绕所述主轴同步旋转的驱动力；
内转子结构(4)，与所述主轴(2)连接，所述内转子结构(4)具有一个独立的内转子电磁感应磁路，能够感应所述无铁芯定子绕组(3)产生的电磁转矩，输出驱动电动飞机(200)飞行的驱动力；
外转子结构(5)，与所述内转子结构(4)连接，所述外转子结构(5)具有一个独立的外转子电磁感应磁路，能够随所述内转子结构(4)同时感应所述无铁芯定子绕组(3)产生的电磁转矩，输出驱动电动飞机(200)飞行的驱动力。
2.如权利要求1所述的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，所述壳体(1)包括主体(11)、第一固定件(12)、第二固定件(13)、第一轴承套(14)、第二轴承套(15)、第一轴承(16)以及第二轴承(17)，所述第一轴承(16)套设于所述主轴(2)的一端，所述第二轴承(17)套设于所述主轴(2)的另一端，所述第一轴承套(14)套设于所述第一轴承(16)上，所述第二轴承套(15)套设于所述第二轴承(17)上，所述第一固定件(12)用于连接所述第一轴承套(14)和所述主体(11)的一端，所述第二固定件(13)用于连接所述第二轴承套(15)和所述主体(11)的另一端。
3.如权利要求2所述的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，所述无铁芯定子绕组(3)包括线圈组(31)、引出导线(32)以及环形连接背板(33)，所述环形连接背板(33)上开设有预留引出孔(331)，所述引出导线(32)的一端与所述线圈组(31)连接，所述引出导线(32)的另一端穿过所述环形连接背板(33)的所述预留引出孔(331)与外部电源连接，所述线圈组(31)设置于所述环形连接背板(33)上，所述环形连接背板(33)与所述第二固定件(13)连接。
4.如权利要求3所述的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，所述内转子结构(4)包括内转子永磁铁(41)、内转子环形承载件(42)、内转子螺旋桨(43)以及固定套管(44)，所述内转子永磁铁(41)设置于所述内转子环形承载件(42)上，所述内转子螺旋桨(43)与所述内转子环形承载件(42)连接，所述内转子螺旋桨(43)背离所述内转子环形承载件(42)的一端与所述固定套管(44)连接，所述固定套管(44)套设于所述主轴(2)上，所述内转子螺旋桨(43)能够绕所述主轴(2)旋转，直接产生驱动所述电动飞机(200)的驱动力。
5.如权利要求4所述的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，所述外转子结构(5)包括外转子永磁铁(51)、外转子环形承载件(52)、外转子螺旋桨(53)以及环形连接件(54)，所述外转子永磁铁(51)设置于所述外转子环形承载件(52)上，所述外转子螺旋桨(53)与所述外转子环形承载件(52)连接，所述外转子环形承载件(52)与环形连接件(54)的一端连接，所述内转子环形承载件(42)与所述环形连接件(54)的另一端连接，所述外转子螺旋桨(53)能够绕所述主轴(2)旋转，直接产生驱动所述电动飞机(200)的驱动力。
6.如权利要求5所述的电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机，其特征在于，所述电动飞机专用涵道式双磁路无铁芯电动机(100)还包括半球形导流罩(61)和半橄榄形导流罩(62)，所述半球形导流罩(61)罩设于所述环形连接件(54)上，所述半橄榄形导流罩(62)罩设于所述第一轴承套(14)上。
技术总结