雙扭矩電機(jī)(無定子電機(jī))：在相同電流下輸出雙倍扭矩

本文提出了一種電機(jī)在相同電流下輸出雙倍扭矩的解決方案

本文根據(jù)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律，利用了作用在定子上的反作用力從而輸出雙倍扭矩

傳統(tǒng)電機(jī)采用的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)，其中定子固定，轉(zhuǎn)子不固定并作為輸出軸，雙扭矩電機(jī)采取了不固定電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的雙輸出結(jié)構(gòu)。

雙扭矩電機(jī),亦稱無定子電機(jī)因?yàn)槎ㄗ硬辉俟潭ǎ虼硕ㄗ硬粦?yīng)該稱為定子而應(yīng)稱為轉(zhuǎn)子，所以雙扭矩電機(jī)擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，為了區(qū)分這兩個(gè)轉(zhuǎn)子我們用內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子來區(qū)分它們，在外面的轉(zhuǎn)子是外轉(zhuǎn)子，里面的轉(zhuǎn)子為內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下受到方向相反的力，通過轉(zhuǎn)向裝置將內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的受力方向轉(zhuǎn)向?yàn)橥环较?/p>

電機(jī)扭矩和電流公式為：T = Kt× I，其中T是電機(jī)輸出扭矩，Kt是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，I是電流

根據(jù)電機(jī)扭矩和電流公式可以得出，內(nèi)轉(zhuǎn)子受力大小為：TI = Kt× I

外傳子受到了與內(nèi)轉(zhuǎn)子受力大小相同的反作用力，既外轉(zhuǎn)子受力大小為：TO = TI = Kt× I

雙扭矩電機(jī)的輸出扭矩為：TD =TI + TO = 2Kt× I

傳統(tǒng)電機(jī)輸出扭矩為：TI = Kt× I

可以得出雙扭矩電機(jī)在相同電流下輸出的扭矩大小是傳統(tǒng)電機(jī)的兩倍（忽略摩擦力等因素的影響），并且抵消了電機(jī)反作用力的問題

轉(zhuǎn)向裝置可以由齒輪或其他零件組成，下面將介紹三種實(shí)現(xiàn)雙扭矩電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其中顏色相近零件表示為焊接在一起的零件：

圖.?1.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)1.外轉(zhuǎn)子通過冠齒輪將扭矩轉(zhuǎn)向成與內(nèi)轉(zhuǎn)子同方向的扭矩，在相同電流的情況下輸出雙倍扭矩。

圖.?2.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)1動(dòng)畫演示.

圖.?3.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)2.外轉(zhuǎn)子端嚙合齒輪數(shù)量與內(nèi)轉(zhuǎn)子端數(shù)量相差一個(gè)，從而使外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出扭矩方向相同

圖.4.雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)2動(dòng)畫演示.

表1.普通電機(jī)和雙扭力電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流扭力數(shù)據(jù)對照表.“Motor a”是一臺型號為300的直流有刷電機(jī)，“Motor b”是在型號為300的直流有刷電機(jī)的基礎(chǔ)上改裝的雙扭力電機(jī)，使用的是雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)2。

圖.?5.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3.通過正螺旋槳和反螺旋槳使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子受到相同方向的力。內(nèi)轉(zhuǎn)子搭配正螺旋槳逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)受到向下的推力，外轉(zhuǎn)子搭配反螺旋槳順時(shí)針旋轉(zhuǎn)也會受到向下的推力。

圖.?6.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3動(dòng)畫演示.

圖.?7.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3推力測試A電路圖.”Motor1”是一臺8520有刷直流空心杯電機(jī)，”Motor2”是在8520有刷直流空心杯電機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的雙扭力電機(jī)，使用的是機(jī)械結(jié)構(gòu)3

表2.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3推力測試A數(shù)據(jù)表.V1與V2的值一樣因此合并在一起，”Max”表示電子調(diào)速器已經(jīng)調(diào)到最大值4.1V，” T??”是Motor1的推力，”?T??”?是Motor2的推力,”?R??”是Motor1的電阻，”?R??”是Motor2的電阻

圖.?8.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3推力測試B電路圖.”Motor1”是一臺8520有刷直流空心杯電機(jī)，”Motor2”是在8520有刷直流空心杯電機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的雙扭力電機(jī)，使用的是機(jī)械結(jié)構(gòu)3

Table?3.?雙扭矩電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)3推力測試B數(shù)據(jù)表.V1與V2的值一樣因此合并在一起，”T??”是Motor1的推力，”?T??”?是Motor2的推力,”?R??”是Motor1的電阻，”?R??”是Motor2的電阻