專(zhuān)利名稱(chēng)：外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁直流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今廣泛使用的永磁電動(dòng)機(jī)都是單邊勵(lì)磁，以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形式驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，雖然和傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式一樣，但在結(jié)構(gòu)、效率上有很大的提高，要想更進(jìn)一步提高電動(dòng)機(jī)本身的效率，就要尋找另一種驅(qū)動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)低耗電高功率的目標(biāo)。本實(shí)用新型是本人申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利2008101512020的變種動(dòng)力裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用磁路特性，借助永磁體磁性，以少電能獲大轉(zhuǎn)矩的節(jié)能型外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)采用以永磁體和直流電磁混合串聯(lián)的多磁極交叉推拉驅(qū)動(dòng)方式，由外轉(zhuǎn)子部分包括外殼和轉(zhuǎn)子永磁體及定子部分包括定子、定子永磁體、電磁線圈、電刷-換向器、機(jī)軸組成。定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極均采用瓦片型永磁體材料，定子永磁體為切向充磁，并和電磁線圈按照極數(shù)間隔銜接成環(huán)形定子結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子永磁體為徑向充磁，分為充磁方向互為相反的主副兩種磁體，按照相鄰的磁極方向互為相反的規(guī)則排列成環(huán)形結(jié)構(gòu)，定子永磁體和轉(zhuǎn)子永磁體的充磁方向相互垂直，所有轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)徑兩側(cè)邊緣為弧形，內(nèi)徑中心點(diǎn)都有凸出部分即磁峰。為了保證轉(zhuǎn)子始終向同一方向旋轉(zhuǎn)，主極轉(zhuǎn)子永磁體的外徑大于副極轉(zhuǎn)子永磁體的外徑1毫米，副極轉(zhuǎn)子永磁體的磁峰由內(nèi)徑中心點(diǎn)向旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)位2-3度。假設(shè)轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其中一個(gè)電磁線圈輸入直流電流時(shí)，使電磁線圈通過(guò)內(nèi)部鑲嵌的軟鐵產(chǎn)生與定子永磁體充磁方向相同的磁場(chǎng)，致使電磁線圈兩側(cè)的定子永磁體和電磁線圈形成串聯(lián)磁路，即對(duì)電磁線圈所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子永磁體失去推拉作用，又使電磁線圈產(chǎn)生的磁能放大到電磁線圈及兩側(cè)的定子永磁體各磁能的總和，其兩極同時(shí)對(duì)對(duì)應(yīng)的各轉(zhuǎn)子永磁體的單性磁極產(chǎn)生同性磁極的磁推力和異性磁極的磁拉力，既推拉作用，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(360/轉(zhuǎn)子極數(shù))度。從外部供給的直流電流通過(guò)電刷-換向裝置或電子位置傳感器件控制兩組電磁線圈交替產(chǎn)生磁場(chǎng)，變換定子磁路，使雙邊永磁體交替產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。作為本實(shí)用新型所述的電磁線圈輸入直流電流后，其作用為1.產(chǎn)生磁通，改變定子永磁體的磁路，使其形成環(huán)形閉合串聯(lián)磁路。2.通過(guò)輸入線圈電流的大小所產(chǎn)生的磁通量，可以調(diào)控轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)。作為本實(shí)用新型所述主要驅(qū)動(dòng)部件之間的比例關(guān)系以定子永磁體和轉(zhuǎn)子永磁體之間的氣隙圓周為準(zhǔn)，轉(zhuǎn)子單極永磁體弧長(zhǎng)為定子永磁體兩極弧長(zhǎng)的1/2，電磁線圈弧長(zhǎng)為轉(zhuǎn)子單極永磁體弧長(zhǎng)的1/1。本實(shí)用新型所述的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如果采用現(xiàn)行無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的位置傳感裝置，可以成為無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)。采用調(diào)壓或限流方法控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，輸入的電能通過(guò)定子的電磁線圈所產(chǎn)生的磁能擴(kuò)大為電磁線圈的磁能和兩側(cè)的永磁體的磁能的總和，起到功放作用，而且是雙極做功，達(dá)到低能耗高功率的效果，適合在采用移動(dòng)電源的電動(dòng)車(chē)輛和機(jī)械設(shè)備上使用。
以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1圖2為外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。圖3為較大直徑的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖2所示實(shí)施方式的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。該機(jī)采用以永磁體和直流電磁混合串聯(lián)的多磁極交叉驅(qū)動(dòng)方式，轉(zhuǎn)子部分的瓦片形轉(zhuǎn)子永磁體分為主轉(zhuǎn)子永磁體1 和副轉(zhuǎn)子永磁體2，兩者均為徑向充磁并且充磁方向互為相反，副磁極永磁體2外徑小于主磁極永磁體1的外徑1毫米，主副兩種永磁體各三片以相鄰充磁方向互為相反的規(guī)則環(huán)形安裝，所有轉(zhuǎn)子永磁體的兩側(cè)內(nèi)徑邊緣為弧形，內(nèi)徑中心點(diǎn)都有一凸部即磁峰5，所有副極 2的磁峰由磁極中心順時(shí)針錯(cuò)位3度，軸向兩側(cè)鑲嵌用于固定轉(zhuǎn)子永磁體的并采用非導(dǎo)磁材料制成的固定環(huán)9，轉(zhuǎn)子側(cè)面安裝電刷8。定子部分由兩片切向充磁的瓦片形定子永磁體 2和由線圈繞組12、軟鐵6組成斷面為長(zhǎng)方形的瓦片形狀的兩組電磁線圈4間隔銜接成環(huán)形結(jié)構(gòu)，為了減少漏磁，定子10采用非磁性材料，并設(shè)有凹槽，用于鑲嵌定子永磁體2和電磁線圈4，定子10 —側(cè)連接換向器8。和滾動(dòng)軸承14、機(jī)軸13等部件構(gòu)成完整電機(jī)。圖3所示為較大直徑的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。該機(jī)與圖1圖2所示外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)工作原理相同，以其不同的是電磁線圈、定子永磁體和轉(zhuǎn)子永磁體的數(shù)量擴(kuò)大一倍，工作范圍由單邊變?yōu)殡p邊，電磁線圈(15、17)為一組，電磁線圈(16、18)為另一組，即電機(jī)相對(duì)兩側(cè)同時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)工作穩(wěn)定。本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，任何形式的動(dòng)力裝置的定子和轉(zhuǎn)子均采用永磁體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，由電磁線圈控制磁路，或采用多組多極驅(qū)動(dòng)等結(jié)構(gòu)，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(11)、轉(zhuǎn)子磁極(1、2)、固定環(huán)(9)、定子(10)、 定子磁極(3)、與所述定子磁極(3)相互銜接的電磁線圈G)、電刷-換向裝置(7、8)，其特征在于采用以永磁體和直流電磁混合串聯(lián)的多磁極交叉推拉驅(qū)動(dòng)方式，定子磁極(3) 和轉(zhuǎn)子磁極(1、幻均采用永磁體材料，定子驅(qū)動(dòng)部分由兩片切向充磁的定子永磁體(3)和兩個(gè)電磁線圈(4)按照極數(shù)間隔銜接成環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子部分由徑向充磁的主極轉(zhuǎn)子永磁體 ⑴和副極轉(zhuǎn)子永磁體⑵各三片相隔排列成環(huán)形結(jié)構(gòu)，主極轉(zhuǎn)子永磁體⑴和副極轉(zhuǎn)子永磁體O)的磁極方向互為相反，所有轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)徑均有凸部即磁峰(5)，定子永磁體 (3)和轉(zhuǎn)子永磁體(1、幻的充磁方向相互垂直，為了確保轉(zhuǎn)子(11)始終向同一方向旋轉(zhuǎn)，主極轉(zhuǎn)子永磁體(1)的外徑大于副極轉(zhuǎn)子永磁體O)的外徑1毫米，副極轉(zhuǎn)子永磁體O)的磁峰由磁體的內(nèi)徑中心點(diǎn)向旋轉(zhuǎn)方向偏移2-3度，當(dāng)直流電流通過(guò)其中一個(gè)電磁線圈(4) 產(chǎn)生和定子永磁體C3)充磁方向相同的磁場(chǎng)，使兩側(cè)的定子永磁體C3)形成閉合的串聯(lián)磁路，即對(duì)該電磁線圈⑷所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子永磁體(1、2)失去推拉作用，又使磁路的兩極同時(shí)對(duì)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子永磁體(1、幻單極產(chǎn)生同性磁極的磁推力和異性磁極的磁拉力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩， 使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)60度，由于兩個(gè)電磁線圈(4)通過(guò)電刷-換向裝置(7、8)交替產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子不斷地得到轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子永磁體(1、2) 和定子永磁體C3)均采用瓦片形體，轉(zhuǎn)子永磁體的兩側(cè)邊緣為弧形。
3.按照權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述電磁線圈(4)采用瓦片形體，電磁線圈(4)的繞組內(nèi)部鑲有軟鐵(6)，定子(10)外沿設(shè)有凹槽用于鑲嵌定子永磁體⑶和電磁線圈，定子(10)采用非磁導(dǎo)材料。
4.按照權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于以定子永磁體(3)和轉(zhuǎn)子永磁體(1、幻之間的氣隙圓周為準(zhǔn)，轉(zhuǎn)子永磁體(1、幻單極弧長(zhǎng)為定永磁體C3)兩極弧長(zhǎng)的1/2，電磁線圈(4)弧長(zhǎng)為轉(zhuǎn)子永磁體(1、2)單極弧長(zhǎng)的1/1。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種由直流電流調(diào)控的外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)。該機(jī)為采用以永磁體和直流電磁混合串聯(lián)的多磁極交叉推拉驅(qū)動(dòng)方式，轉(zhuǎn)子磁極(1、2)和定子磁極(3)均采用永磁體材料，定子由兩塊切向充磁的定子永磁體(3)和兩組電磁線圈(4)按照極數(shù)間隔銜接成環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子由各三片徑向充磁而充磁方向互為相反的轉(zhuǎn)子永磁體(1、2)相隔排列成環(huán)形結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中一電磁線圈(4)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使兩側(cè)的定子永磁體(3)形成閉合的串聯(lián)磁路，即對(duì)該電磁線圈(4)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子永磁體(1、2)失去推拉作用，又使磁路的兩端各對(duì)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子永磁體(1、2)單極施加推拉作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，由于兩組電磁線圈(4)交替工作，使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到大扭矩低耗電效果。
文檔編號(hào)H02K1/27GK201985728SQ20112010330
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者白云生 申請(qǐng)人:白云生