專利名稱：永磁無刷電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電機，更具體地說，尤其涉及一種永磁無刷電機。
背景技術：
普通電機中普遍存在的問題都因結構原因，造成設備無法很好地發(fā)揮。首先是定子結構，溝槽限制銅線纏繞匝數，導致無法提高電感磁場和電流電壓的強度，同時不能克服 溫度高低變化的影響，造成高電能的損耗和浪費資源。另外，轉子的結構，同樣存在問題，除了自然抵消溝槽漏磁外，轉子轉動離心力等平衡因素，所造成的左右二端軸承加速磨損和切割磁力線等影響，使得電機真正的技術結構只有30%的有效利用率，有速度也無法解決扭矩和速度的同步問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種結構合理，可提高結構的有效利用率，增加扭矩和速度的永磁無刷電機。本發(fā)明的技術方案是這樣實現的一種永磁無刷電機，一種永磁無刷電機，包括機殼，在機殼內設有相互配合的定子和轉子，在轉子中心設有轉軸，其中所述的定子上沿周向分布有四個電磁鐵，在各電磁鐵上繞設有定子線圈；在轉子上沿周向分布有與電磁鐵相對應的四個永磁體，電磁鐵與永磁體相對的表面均為弧形面，所述弧形面的弧度均為90°。上述的永磁無刷電機中，所述定子上的四個電磁鐵沿周向間隔均布，相鄰電磁鐵之間縫隙的弧度為2. 5°。上述的永磁無刷電機中，所述轉子上的四個永磁體沿周向間隔均布，相鄰永磁體之間縫隙的弧度為2. 5°。上述的永磁無刷電機中，所述的定子沿軸向的的中部設有角度調整機構；所述的角度調整機構由連動操縱桿、轉動盤、四個凸輪機構、四個端蓋和四個端蓋活動軸組成，所述的各端蓋通過端蓋活動軸沿周向設置在機殼側邊的通孔內，所述的轉動盤設置在四個端蓋的之間，所述凸輪機構連接端蓋和轉動盤，在轉動盤上沿周向設有四個與凸輪機構的凸輪相適應的定位缺口 ；所述的連動操縱桿一端與轉動盤固定連接，另一端延伸至機殼外側。上述的永磁無刷電機中，所述的轉軸上設有風扇和動平衡器。本發(fā)明采用上述結構后，通過將定子上的電磁鐵以及轉子上的永磁體設計成四塊，且電磁鐵與永磁體相對的表面均為弧形面，弧形面的弧度均為90°，同時，使安裝后四個電磁鐵和永磁體的弧形面截面總角度均達到350°，也即是相鄰的電磁鐵以及相鄰的永磁體之間的縫隙的弧度為2. 5°，從而獲得最大占有定子磁場磁鏈，使電機有效利用率高達90%以上，使電機扭矩和速度得到大幅提高；進一步地，通過設置在定子內的角度調整機構，通過連動操縱桿，可使定子電磁鐵的開起角達到0 0. 5°允許范圍，這樣可以使得電機在電壓欠壓影響扭矩和速度時，起到調整和短暫降溫的作用，


下面結合附圖中的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發(fā)明的任何限制。圖I是本發(fā)明的結構示意圖；圖2是本發(fā)明電磁鐵的結構示意圖；圖3是本發(fā)明永磁體的結構示意
圖4是本發(fā)明轉軸部分的結構示意圖；圖5是本發(fā)明角度調整機構的結構示意圖；圖6是本發(fā)明角度調整機構的使用狀態(tài)示意圖。圖中機殼I、定子2、轉子3、轉軸4、風扇4a、動平衡器4b、電磁鐵5、定子線圈6、永磁體7、角度調整機構8、連動操縱桿8a、轉動盤8b、凸輪機構8c、端蓋8d、端蓋活動軸8e、定位缺口 8f。
具體實施例方式參閱圖I至圖6所不,本發(fā)明的一種永磁無刷電機,包括機殼I,在機殼I內設有相互配合的定子2和轉子3，在轉子3中心設有轉軸4，在轉軸4上設有風扇4a和動平衡器4b，風扇4a用于降溫，動平衡器4b用于檢測左右二端軸承磨損情況，和轉子在高轉速擺動氣隙間式等出現問題時調節(jié)角度；在定子2上沿周向分布有四個電磁鐵5，在在各電磁鐵5上繞設有定子線圈6，在轉子3上沿周向分布有與電磁鐵5相對應的四個永磁體7，電磁鐵5與永磁體7相對的表面均為弧形面，所述弧形面的弧度均為90°。進一步地，定子2上的四個電磁鐵5沿周向間隔均布，相鄰電磁鐵5之間縫隙的弧度為2. 5° ;轉子3上的四個永磁體7沿周向間隔均布，相鄰永磁體7之間縫隙的弧度為2. 5°，即四個電磁鐵5和四個永磁體7的弧形面截面總角度均達到350°，這種結構可以獲得最大占有定子磁場磁鏈。本發(fā)明電機的的起動角為零度，極距角30°，步距角90°角，電相角180度角，當轉子3跨越電磁鐵組1/2半徑極距時，形成互動推拉方式，定子線圈電感磁場通過電流電壓升高額定值時，在壓磁間隙推動下，霍爾擊發(fā)信號通過啟動器和控制器及系統(tǒng)模塊結構來改變電磁場電流方向及運行的速度大小。進一步地，在定子2沿軸向的的中部設有角度調整機構8 ;所述的角度調整機構8由連動操縱桿8a、轉動盤Sb、四個凸輪機構Sc、四個端蓋8d和四個端蓋活動軸Se組成，所述的各端蓋8d通過端蓋活動軸Se沿周向設置在機殼I側邊的通孔內，所述的轉動盤Sb設置在四個端蓋8d的之間，所述凸輪機構Sc的凸輪軸分別設置在各端蓋8d自由端的內側機殼I上，各凸輪機構8c的凸輪分別連接端蓋8d和轉動盤8b，在轉動盤8b上沿周向設有四個與凸輪機構8c的凸輪相適應的定位缺口 8f ;所述的連動操縱桿8a —端與轉動盤8b固定連接，另一端延伸至機殼I外側。在阻力變化及久壓、溫度高低判定出現故障時由控制系統(tǒng)指令角度調整機構8升降調整所需間隙角度，其調整范圍為0 0. 5°，這樣可以在電流電壓欠壓影響扭距和速度時起到調整和短暫的降溫作用，從而減緩欠壓對電機的影響，保證其正常工作。本發(fā)明的永磁無刷超扭電機是一種無刷、無馬達起動的垂直直流磁場電機，不存在滑環(huán)同磨擦產生的無線電干擾，消除電火花，不論在水下工作潛艇、高空作業(yè)探測都是隱蔽條件較好，特別在爆炸性危險較大的特殊環(huán)境下工作等，電機啟動時沒有提前角，I秒內完成所有機構的運行工作，不存在啟動時產生預熱和低溫啟動困難的現象，也不存在噪音污染。實驗例I以本發(fā)明長40公分，寬25公分，高46公分規(guī)格的永磁無刷電機為例,一組磁鋼接A50V電壓，轉速每分鐘60轉以上，拆除電機外殼，在工作臺測試不通電自然吸入29° 30°以上的自然扭矩，然后通入正向電流25A，電壓62V，功率達1550W，扭矩達76kg/m的進程，靜扭矩高達76公斤父9.8牛頓=744.811/111。自然扭矩進程通反向電流26A，電壓47V，功率達1222W，進程高達30mm以上，扭矩40kgX9. 8牛頓=392n/m，永磁鐵和電磁鐵在轉子的共同作用力一組磁鋼可達744. 8kg，同時說明了通正反電流電壓都高達60%以上進程。實施例2 同樣采用實施例I所述本發(fā)明的永磁無刷電機，主機帶動發(fā)電機發(fā)電，轉速1500轉，10千瓦三相四線勵磁發(fā)電機,主軸皮帶輪18公分直徑,發(fā)電機彼動輪16公分直徑,用B形橡膠皮帶輪槽連動方式。下面分四組測試結果(1)、6組12V、80安電池組，6組X 12V=72V,實際輸入電壓66V，電流49安，66VX49A=3234瓦。主機帶動發(fā)電機10千瓦三相四線發(fā)電輸出高流58V ；(2),9組12V、80安電池組，9組X 12V=108V,實際輸入電壓102V,電流49. 6安，102VX49. 6A=5059. 2瓦。發(fā)電機輸出電壓高流108V ；(3)、13組12V、80安電池組，13組X 12V=156V，實際輸入電壓152V、電流45安，152VX45A=6840瓦，發(fā)電機輸出電壓高流165V ；(4)、16組12V、80安電池組，16組X 12V=192V，實際輸入電壓直流184V、電流43安，直流184VX43A=7912瓦，發(fā)電機輸出標準交流電壓220V，轉速1600轉左右。高直對比交流220V (輸出)一直流184V (輸入)=交直對比值36V如果按直高I : I. 3計算方法，接交流220V電壓，10千瓦三相四線發(fā)電機加負載電動機3. 8千瓦兩臺=7. 6千瓦負載，運轉正常。然后用傳統(tǒng)方法測試，用I米20公分長直實木，一端頂地板，另一端連接電子秤用手拉彈簧秤拉環(huán)，同時中間1/2處接觸主軸皮帶輪向運轉方向拉顯示測試數字28公斤力時電動機二臺7. 6千瓦，有降速積象，28公斤力+2=14公斤力，作用力14公斤完全去配可帶動20千瓦三相四線發(fā)電機工作，按普通電機70%功率計算損耗=14千瓦，實際發(fā)電機14千瓦一主機功率損耗7. 912千瓦=6. 0884千瓦。主機直流輸入184V，直流電流43安，高流發(fā)電機輸出220V。
權利要求
1.一種永磁無刷電機,包括機殼(I),在機殼(I)內設有相互配合的定子(2)和轉子(3)，在轉子(3)中心設有轉軸(4)，其特征在于，所述的定子(2)上沿周向分布有四個電磁鐵(5)，在各電磁鐵(5)上繞設有定子線圈(6);在轉子(3)上沿周向分布有與電磁鐵(5)相對應的四個永磁體(7)，電磁鐵(5)與永磁體(7)相對的表面均為弧形面，所述弧形面的弧度均為90°。
2.根據權利要求I所述的永磁無刷電機，其特征在于，所述定子(2)上的四個電磁鐵(5)沿周向間隔均布，相鄰電磁鐵(5)之間縫隙的弧度為2. 5°。
3.根據權利要求I或2所述的永磁無刷電機，其特征在于，所述轉子(3)上的四個永磁體(7)沿周向間隔均布，相鄰永磁體(7)之間縫隙的弧度為2. 5°。
4.根據權利要求I所述的永磁無刷電機，其特征在于，所述的定子(2)沿軸向的的中部設有角度調整機構(8);所述的角度調整機構(8)由連動操縱桿(8a)、轉動盤(Sb)、四個凸輪機構(Sc)、四個端蓋(8d)和四個端蓋活動軸(Se)組成，所述的各端蓋(8d)通過端蓋活動軸(Se)沿周向設置在機殼(I)側邊的通孔內，所述的轉動盤(Sb)設置在四個端蓋(8d)的之間，所述凸輪機構(8c)的凸輪軸分別設置在各端蓋(8d)自由端的內側機殼(I)上，各凸輪機構(8c)的凸輪分別連接端蓋(8d)和轉動盤(8b)，在轉動盤(8b)上沿周向設有四個與凸輪機構(8c)的凸輪相適應的定位缺口(8f);所述的連動操縱桿(8a) —端與轉動盤(8b)固定連接，另一端延伸至機殼(I)外側。
5.根據權利要求I所述的永磁無刷電機，其特征在于，所述的轉軸(4)上設有風扇(4a)和動平衡器(4b)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種永磁無刷電機；屬于永磁電機技術領域；其技術要點機殼，在機殼內設有相互配合的定子和轉子，在轉子中心設有轉軸，其中所述的定子上沿周向分布有四個電磁鐵，在各電磁鐵上繞設有定子線圈；在轉子上沿周向分布有與電磁鐵相對應的四個永磁體，電磁鐵與永磁體相對的表面均為弧形面，所述弧形面的弧度均為90°；本發(fā)明旨在提供一種結構合理，可提高結構的有效利用率，增加扭矩和速度的永磁無刷電機；用于為其他機械設備提供動力。
文檔編號H02K29/00GK102769369SQ20121025886
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2012年7月25日
發(fā)明者曾遠維 申請人:曾遠維