双扭矩电机(无定子电机)：在相同电流下输出双倍扭矩

双扭矩电机(无定子电机)：在相同电流下输出双倍扭矩

本文提出了一种电机在相同电流下输出双倍扭矩的解决方案

本文根据牛顿第三运动定律，利用了作用在定子上的反作用力从而输出双倍扭矩

传统电机采用的转子和定子结构，其中定子固定，转子不固定并作为输出轴，双扭矩电机采取了不固定电机定子和转子的双输出结构。

双扭矩电机,亦称无定子电机因为定子不再固定，因此定子不应该称为定子而应称为转子，所以双扭矩电机拥有两个转子，为了区分这两个转子我们用内转子和外转子来区分它们，在外面的转子是外转子，里面的转子为内转子，外转子和内转子在电磁力的作用下受到方向相反的力，通过转向装置将内转子和外转子的受力方向转向为同一方向

电机扭矩和电流公式为：T = Kt× I，其中T是电机输出扭矩，Kt是转矩常数，I是电流

根据电机扭矩和电流公式可以得出，内转子受力大小为：TI = Kt× I

外传子受到了与内转子受力大小相同的反作用力，既外转子受力大小为：TO = TI = Kt× I

双扭矩电机的输出扭矩为：TD =TI + TO = 2Kt× I

传统电机输出扭矩为：TI = Kt× I

可以得出双扭矩电机在相同电流下输出的扭矩大小是传统电机的两倍（忽略摩擦力等因素的影响），并且抵消了电机反作用力的问题

转向装置可以由齿轮或其他零件组成，下面将介绍三种实现双扭矩电机的机械结构，其中颜色相近零件表示为焊接在一起的零件：

图. 1. 双扭矩电机机械结构1.外转子通过冠齿轮将扭矩转向成与内转子同方向的扭矩，在相同电流的情况下输出双倍扭矩。

图. 2. 双扭矩电机机械结构1动画演示.

图. 3. 双扭矩电机机械结构2.外转子端啮合齿轮数量与内转子端数量相差一个，从而使外转子和内转子输出扭矩方向相同

图.4.双扭矩电机机械结构2动画演示.

表1.普通电机和双扭力电机堵转电流扭力数据对照表.“Motor a”是一台型号为300的直流有刷电机，“Motor b”是在型号为300的直流有刷电机的基础上改装的双扭力电机，使用的是双扭矩电机机械结构2。

图. 5. 双扭矩电机机械结构3.通过正螺旋桨和反螺旋桨使内转子和外转子受到相同方向的力。内转子搭配正螺旋桨逆时针旋转受到向下的推力，外转子搭配反螺旋桨顺时针旋转也会受到向下的推力。

图. 6. 双扭矩电机机械结构3动画演示.

图. 7. 双扭矩电机机械结构3推力测试A电路图.”Motor1”是一台8520有刷直流空心杯电机，”Motor2”是在8520有刷直流空心杯电机的基础上改进的双扭力电机，使用的是机械结构3

表2. 双扭矩电机机械结构3推力测试A数据表.V1与V2的值一样因此合并在一起，”Max”表示电子调速器已经调到最大值4.1V，” Tₘ₁”是Motor1的推力，” Tₘ₂” 是Motor2的推力,” Rₘ₁”是Motor1的电阻，” Rₘ₂”是Motor2的电阻

图. 8. 双扭矩电机机械结构3推力测试B电路图.”Motor1”是一台8520有刷直流空心杯电机，”Motor2”是在8520有刷直流空心杯电机的基础上改进的双扭力电机，使用的是机械结构3

Table 3. 双扭矩电机机械结构3推力测试B数据表.V1与V2的值一样因此合并在一起，”Tₘ₁”是Motor1的推力，” Tₘ₂” 是Motor2的推力,” Rₘ₁”是Motor1的电阻，” Rₘ₂”是Motor2的电阻