磁懸浮半給電直流電動機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁懸浮半給電直流電動機，包括至少兩層同心重疊設(shè)置的永磁環(huán)，每層永磁環(huán)包括多個呈扇形環(huán)狀的永磁體，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體的N極和S極錯位排列，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)；相鄰兩層永磁環(huán)之間設(shè)置有多個電樞，多個電樞分別磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體之間。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是取消了換向器，只需均衡間歇供電即可驅(qū)動電樞運動，從而達到節(jié)能省電的目的。
【專利說明】
磁懸浮半給電直流電動機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于電動機領(lǐng)域，尤其涉及一種磁懸浮半給電直流電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電機是電機的主要類型之一，廣泛應(yīng)用于燃料電池車、電動摩托車、起重機等需要快速、頻繁地啟動的設(shè)備行業(yè)。一臺直流電機既可作為發(fā)電機使用，也可作為電動機使用，用作直流發(fā)電機可以得到直流電源，而作為直流電動機，由于其具有良好的調(diào)速性能，在許多調(diào)速性能要求較高的場，得到了廣泛使用。
[0003]如中國專利公告號為“CN202160084U”的現(xiàn)有技術(shù)在2012年3月7日公開了一種磁隙式直流發(fā)電機或電動機，其技術(shù)方案為磁隙式直流發(fā)電機或電動機包括轉(zhuǎn)軸、永磁環(huán)和電樞，永磁環(huán)和電樞同心重疊設(shè)置或設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的同一水平面上。該專利利用了磁隙儲能的原理，在電流通過電樞后，電樞兩端所產(chǎn)生的磁場和磁鐵兩端同時作功，進而減少了能量損失，增加功能密度。該磁隙式直流發(fā)電機或電動機的結(jié)構(gòu)為:相鄰兩永磁體的S極和N極緊貼在一起，相鄰兩永磁體之間無空閑間隔區(qū)，且電樞緊靠永磁體。在實際應(yīng)用過程中，采用該結(jié)構(gòu)的磁隙式直流發(fā)電機或電動機的電樞在運動時，主要依靠換向器實現(xiàn)換向，整個運動過程中需要對電樞持續(xù)供電，這導致電動機工作時電能消耗較多，其節(jié)能效果較差。并且，換向器還存在著容易損壞的問題，也間接導致出現(xiàn)增加維修成本和降低工作效率的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種磁懸浮半給電直流電動機，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是取消了換向器，只需均衡間歇供電即可驅(qū)動電樞運動，從而達到節(jié)能省電的目的。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種磁懸浮半給電直流電動機，其特征在于:包括至少兩層同心重疊設(shè)置的永磁環(huán)，每層永磁環(huán)包括多個呈扇形環(huán)狀的永磁體，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體的N極和S極錯位排列，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)；相鄰兩層永磁環(huán)之間設(shè)置有多個電樞，多個電樞分別磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體之間。
[0006]所述磁場吸附區(qū)的寬度與電樞的寬度相適配。
[0007]所述電樞上固定設(shè)置有兩塊電工純鐵板，所述電樞固定夾持在兩塊電工純鐵板之間。
[0008]所述電工純鐵板為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0009]采用本發(fā)明的優(yōu)點在于:
一、本發(fā)明中的電樞磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體之間，且每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)；該結(jié)構(gòu)中，由于電樞通過電流時，在電樞兩端同時產(chǎn)生的磁場能夠做功把電樞推向磁場吸附區(qū)，因此，通過磁場吸附區(qū)能夠自動將運動到磁場吸附區(qū)的電樞迅速吸入到下一相鄰兩永磁體之間。在整個過程中，當電樞到達磁場吸附區(qū)極限后，可立即斷開電源，不再給電樞供電，僅依靠永磁體發(fā)出的磁場本能吸附電樞，并在電樞運動到下一相鄰兩永磁體之間的相應(yīng)位置后再次供電，電樞的運動只需均衡間歇供電即可，達到了節(jié)能省電的目的。另外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還取消了換向器，減少了因使用換向器而導致間接出現(xiàn)增加維修成本和降低工作效率的問題。
[0010]二、本發(fā)明中的磁場吸附區(qū)的寬度與電樞的寬度相適配，該結(jié)構(gòu)保證磁場吸附區(qū)對電樞的吸力最佳，使得電樞能夠穩(wěn)定、準確地從上一相鄰兩永磁體之間進入下一相鄰兩永磁體之間。
[0011]三、本發(fā)明將電樞固定夾持在兩塊電工純鐵板之間，能夠增大永磁體所產(chǎn)生的磁力對電樞的接觸面積，進而增大對電樞的吸附力度，有利于使電樞到達磁場吸附區(qū)后的斷電時間提前，即有利于進一步減少電能消耗。
[0012]四、本發(fā)明中的電工純鐵板為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，電工純鐵板的形狀與永磁體的形狀相同，有利于使電樞穩(wěn)定地磁懸浮于永磁體之間。
【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實施例1中永磁環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為實施例1中電樞的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為實施例2的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中的標記為:1、永磁體，2、磁場吸附區(qū)，3、電樞，4、電工純鐵板。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
一種磁懸浮半給電直流電動機，包括至少兩層同心重疊設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的永磁環(huán)，每層永磁環(huán)包括多個呈扇形環(huán)狀的永磁體I，每個永磁體I上的N極和S極分別位于扇形環(huán)的上表面和下表面，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體I的N極和S極錯位排列，即任一永磁體I的上表面設(shè)為N/S極時，與其相鄰的兩個永磁體I的上表面均為S/N極;每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體I之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)2;相鄰兩層永磁環(huán)之間設(shè)置有多個電樞3，多個電樞3分別磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體I之間。
[0015]本實施例中，所述磁場吸附區(qū)2的寬度與電樞3的寬度相適配，即磁場吸附區(qū)2的寬度與電樞3的寬度大致相同，斷開電樞3的電源后，在磁場吸附區(qū)2的作用下，電樞3能夠穩(wěn)定并準確地運動到下一相鄰兩永磁體I之間。
[0016]本實施例中，所述永磁環(huán)同心重疊設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上后，相鄰兩永磁環(huán)上的永磁體I相對稱。
[0017]實施例2
一種磁懸浮半給電直流電動機，包括至少兩層同心重疊設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的同一水平面上的永磁環(huán)，每層永磁環(huán)包括多個呈扇形環(huán)狀的永磁體I，每個永磁體I上的N極和S極分別位于扇形環(huán)的內(nèi)表面和外表面，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體I的N極和S極錯位排列，即任一永磁體I的內(nèi)表面設(shè)為N/S極時，與其相鄰的兩個永磁體I的外表面均為S/N極;每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體I之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)2;相鄰兩層永磁環(huán)之間設(shè)置有多個電樞3，多個電樞3分別磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體I之間。
[0018]本實施例中，所述永磁環(huán)同心重疊設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的同一水平面上后，相鄰兩永磁環(huán)上的永磁體I相對應(yīng)。
[0019]實施例3
在上述任一實施例的基礎(chǔ)上，所述電樞3上固定設(shè)置有兩塊電工純鐵板4，所述電樞3固定夾持在兩塊電工純鐵板4之間。其中，所述電工純鐵板4為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其面積與永磁體I的面積相同。
[0020]本發(fā)明的實施原理為:首先接通電樞3電源，電樞3兩端同時產(chǎn)生磁場，并作功把電樞3推向磁場吸附區(qū)2，當電樞3到達磁場吸附區(qū)2極限后，立即斷開電源，不再給電樞3供電，此時永磁體I發(fā)出磁場本能，迅速吸動電樞3(無電情況下)繼續(xù)向向前運動直至到下一相鄰兩永磁體I之間的相應(yīng)位置，然后又可接通電樞3電源，如此周而復始，電樞3在通電、斷電的半給電狀況下運行，從而達到半供電的小電目的，同時也使電機的效率達到最大化。
【主權(quán)項】
1.一種磁懸浮半給電直流電動機，其特征在于:包括至少兩層同心重疊設(shè)置的永磁環(huán)，每層永磁環(huán)包括多個呈扇形環(huán)狀的永磁體(I)，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體(I)的N極和S極錯位排列，每層永磁環(huán)中相鄰兩永磁體(I)之間間隔設(shè)置并形成磁場吸附區(qū)(2);相鄰兩層永磁環(huán)之間設(shè)置有多個電樞(3)，多個電樞(3)分別磁懸浮于相鄰兩層永磁環(huán)的相鄰兩永磁體(I)之間。2.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮半給電直流電動機，其特征在于:所述磁場吸附區(qū)(2)的寬度與電樞(3)的寬度相適配。3.如權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮半給電直流電動機，其特征在于:所述電樞(3)上固定設(shè)置有兩塊電工純鐵板(4)，所述電樞(3)固定夾持在兩塊電工純鐵板(4)之間。4.如權(quán)利要求3所述的磁懸浮半給電直流電動機，其特征在于:所述電工純鐵板(4)為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H02K21/28GK105932847SQ201610535213
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】程國強
【申請人】程國強