專利名稱：多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，公知的所有永磁電機(jī)都是只停留在或徑向或軸向或環(huán)向單一形式的永磁結(jié)構(gòu)上，永磁能在電機(jī)中沒(méi)有得到充分的利用，所以仍存在效率低和體積大等缺陷，從而影響永磁電機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開(kāi)一種多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，提高單位體積出力和優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的解決方案是多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，主要由機(jī)殼、端蓋、軸承、凸極電磁鐵(及其繞組)、極齒磁軛、軸心和環(huán)向磁化永磁體、軸向磁化永磁體、徑向磁化永磁體等部件組成。環(huán)向磁化永磁體鑲嵌于極齒磁軛之間，同性磁極朝向同一極齒；軸向磁化永磁體鑲嵌在軸向左右極齒磁軛之間，磁極與左右環(huán)向磁化永磁體同極性安排；極齒磁軛徑向氣隙端面安裝徑向磁化永磁體，使環(huán)向磁場(chǎng)轉(zhuǎn)為徑向磁場(chǎng)，與定子或轉(zhuǎn)子電磁體直接形成有效磁通氣隙，定子和轉(zhuǎn)子通過(guò)軸芯、軸承和端蓋的相互作用呈相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀。通以正相電流時(shí)的同相各極電磁體磁場(chǎng)外磁路(氣隙磁通)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子或定子永磁體的外磁路(氣隙磁通)形成閉合路徑而產(chǎn)生相吸力，通以反向電流時(shí)的同相各極電磁體磁場(chǎng)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子或定子永磁體磁場(chǎng)產(chǎn)生相斥力，其合力形成同一方向的轉(zhuǎn)矩；這樣，按一定的順序給定子電磁繞組通電，轉(zhuǎn)子便能按一定方向運(yùn)轉(zhuǎn)。
采取上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的高效節(jié)能效果。由于高性能永磁體的介入以及獨(dú)特的混合磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使新電機(jī)有著十分顯著的節(jié)能效果。環(huán)向、軸向、徑向混合多永磁結(jié)構(gòu)下的永磁體磁場(chǎng)為疊加磁場(chǎng)，使作用磁場(chǎng)的強(qiáng)度得到很大程度的提高，從而能夠等同程度地提高電機(jī)效率；且此結(jié)構(gòu)能明顯減少漏磁通。在運(yùn)行時(shí)，所有轉(zhuǎn)子極都能同時(shí)與定子極產(chǎn)生同一方向的轉(zhuǎn)矩，其中永磁體起到了很大的作用；與同等條件的其它電機(jī)相比，節(jié)能效果有明顯提高。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的截面圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的環(huán)向、徑向混合雙永磁結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的截面圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的環(huán)向、徑向混合雙永磁結(jié)構(gòu)剖面圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)剖面圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖6，是本發(fā)明第一實(shí)施例的環(huán)向、徑向混合雙永磁和軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁定、轉(zhuǎn)子雙凸極兩相6/4極外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)；轉(zhuǎn)子由非磁性機(jī)殼7、端蓋8、極齒磁軛2和軸向磁化永磁體10、環(huán)向磁化永磁體3、徑向磁化永磁體4組成；定子由導(dǎo)磁花軸(軸心)1和A、B兩相電磁鐵心及其繞組5、6組成；定子軸1通過(guò)軸承9與轉(zhuǎn)子端蓋8同心位置交合，使定、轉(zhuǎn)子能保證相對(duì)運(yùn)動(dòng)。環(huán)向磁化永磁體3安裝在轉(zhuǎn)子各極齒磁軛2之間，同性磁極朝向同一極齒磁軛；極齒磁軛2徑向氣隙端面安裝徑向磁化永磁體4，使環(huán)向磁場(chǎng)轉(zhuǎn)為徑向磁場(chǎng)，與定子電磁場(chǎng)直接形成有效磁通氣隙；在軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)時(shí)，軸向磁化永磁體10鑲嵌在軸向左右極齒磁軛之間。如圖1狀態(tài)，內(nèi)定子同相電磁鐵心A、A’與轉(zhuǎn)子永磁體極齒a、d已完全耦合，定子同相電磁鐵心B、B’與轉(zhuǎn)子永磁體極齒b、c和e、f分別耦合1/3，此時(shí)，采用兩相全橋驅(qū)動(dòng)電路，兩相同時(shí)通電(軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)時(shí)軸向左右兩極電磁繞組同相串聯(lián))，使定子A相A、A’兩極繞組所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子永磁體極齒a和d產(chǎn)生相斥力，B相B、B’兩極所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子極齒b、e產(chǎn)生相吸力、與c、f產(chǎn)生相斥力，從而使轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐凶咭粋€(gè)步距；至B、B’與b、e耦合時(shí)，B相換向，A相不變，此時(shí)定子A、A’與轉(zhuǎn)子a、d仍產(chǎn)生相斥力，并同時(shí)與轉(zhuǎn)子c、f產(chǎn)生相吸力，定子B、B’與轉(zhuǎn)子b、e產(chǎn)生相斥力，轉(zhuǎn)子又行走一個(gè)步矩；至A、A’與c、f耦合時(shí)，B相不變，A相換向，定子A、A’與轉(zhuǎn)子c、f產(chǎn)生相斥力，定子B、B’與轉(zhuǎn)子a、d產(chǎn)生相吸力，并同時(shí)與轉(zhuǎn)子b、e產(chǎn)生相斥力，轉(zhuǎn)子又行走一個(gè)步矩；至B、B’與a、d耦合時(shí)，A相不變，B相換向，定子B、B’與轉(zhuǎn)子a、d產(chǎn)生相斥力，定子A、A’與轉(zhuǎn)子b、e產(chǎn)生相吸力，并同時(shí)與轉(zhuǎn)子e、f產(chǎn)生相斥力，轉(zhuǎn)子再行走一個(gè)步距，此時(shí)是定子A、A’與轉(zhuǎn)子b、e耦合，A相開(kāi)始新一輪的通電周期。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子位置的監(jiān)測(cè)，如此有規(guī)律地執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電路，轉(zhuǎn)子便能順時(shí)針運(yùn)行下去。
請(qǐng)參閱圖3、圖4和圖5，是本發(fā)明第二實(shí)施例的環(huán)向、徑向混合雙永磁和軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁定、轉(zhuǎn)子雙凸極兩相4/6極內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)；定子由導(dǎo)磁機(jī)殼(外磁軛)7、端蓋8和A、B兩相電磁鐵心及其繞組5、6組成；轉(zhuǎn)子由非磁性軸芯1、磁軛2和環(huán)向磁化永磁體3、徑向磁化永磁體4、軸向磁化永磁體10組成；定、轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承9的作用成相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀。環(huán)向磁化永磁體3鑲嵌于磁軛2之間，同性磁極朝向同一磁軛，(軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)時(shí)，軸向磁化永磁體鑲嵌在軸向左右兩極齒磁軛之間)，磁軛徑向氣隙端面安裝徑向磁化永磁體4，使環(huán)向磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向徑向磁場(chǎng)，與定子電磁極直接形成有效磁通氣隙。如圖3狀態(tài)(軸向、環(huán)向、徑向混合三永磁結(jié)構(gòu)時(shí)軸向左右兩極電磁繞組同相串聯(lián))，定子A相電磁極A、A’與轉(zhuǎn)子永磁體a、d完全耦合，定子B相電磁極B、B’與轉(zhuǎn)子永磁體b、e、c、f分別耦合1/3，此時(shí)，采用上第一實(shí)施例相同驅(qū)動(dòng)方案，電機(jī)便能逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。
權(quán)利要求
1.多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，主要由機(jī)殼7、端蓋8、軸承9、凸極電磁鐵及其繞組5、6、極齒磁軛2、軸心1和環(huán)向磁化永磁體3、徑向磁化永磁體4、軸向磁化永磁體10等組成，其特征在于電機(jī)勵(lì)磁作用磁場(chǎng)由永磁體建立，且由環(huán)向、徑向和軸向磁化的多組永磁體串聯(lián)疊加而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，其特征在于環(huán)向磁化永磁體3鑲嵌于定子或轉(zhuǎn)子極齒(磁軛)2間，徑向磁化永磁體3安裝在極齒磁軛徑向氣隙端面，與環(huán)向磁化永磁體磁場(chǎng)串聯(lián)，與定子或轉(zhuǎn)子電磁極5、6直接形成有效磁通氣隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，其特征在于軸向磁化永磁體10鑲嵌于定子或轉(zhuǎn)子軸向左右極齒磁軛之間，與徑向磁化永磁體4磁路串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于公開(kāi)一種多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，以提高電機(jī)永磁作用磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，提高單位體積出力。多向混合永磁高效節(jié)能電機(jī)，其主要特征是利用軸向、環(huán)向和徑向磁化的永磁體磁路串聯(lián)，使其磁場(chǎng)強(qiáng)度疊加以提高電機(jī)作用磁場(chǎng)，從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。
文檔編號(hào)H02K29/00GK1797903SQ200410010520
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者謝慶生 申請(qǐng)人:謝慶生